Устройство аналого-цифрового преобразования

 

УСТРОЙСТВО АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ, содержащее преобразователь напряжение-код, первый вход которого соединен с входной шиной, второй вход - с выходом элемента И, кодовые выходы - с первой группой кодовых входов первЬго сумматора кодовые выходы Kotoporo соединены с кодовыми входами регистра ошибки, выход которогр соединен с кодовыми входами первог и второго цифровых компараторов первые вы;ходы котЬрых соединены с Первым управляющим входом регистра результата, а- 1вторые выходы - сортветственно с суммирующим и вЫчИтаю-щим входами первого реверсивного счетчика, первый вход которого соединен с первым выходом блока управления , выход соединен с первым входом первого счетчика Сдвигов и с первым входом счетчика, вtapoй вход и выход которого соответственно соединены с первым и вторым входами элемента И . а третий вход соединен с вторым выг ходом блока управления и с вторым входом первого счетчика сдвигов, выход , которого соединен с вторым управляю- , щим входом регистра результата и первым входом регистра ошибки, о т л и ч а ю щ е ее я тем, что, с целью расширения частотного диапазо а измеряемого сигнала (При действии аддитивных случайных в него введе-. иы второй сумматор, второй и третий реверсивные счетчики, второй счетчик сдвигов, первый и второй триггеры, распределитель цмпульсов, управляемый делитель частоты, элемент ИЛИ, пер вый и второй регистры памяти, кодовые входы которых соединены с кодовыми выходами преобразователя напряжение-код и с первой группой кодовых входов второго сумматора, кодовые выходы которого соединены с; кодовыми входами регистра результата и с вто: рой группой кодовых входов первого :хумматора, третья группа кодовых входов которого соединена с кодовыми . выходами,первого регистра памяти, четвертая группа кодовых входов - с кодовыми выходами второго регистра памяти и с второй группой кодовых входов второго сумматора, первый управляющий , вход Которого соединен с первым управляющим входом второго регистра памяти и с первым выходом первого триггера , вход которого соединен с выходом преобразователя напряжение-код, а второй выход - с первым управляющим входом первого регистра памяти, :с первым входом блока управления и с первым управляющим входом первого сумматора , второй управляющий вход коJTOporo соеэ1нен с вторым управляющим входоУ второго сумматора, с вторым входсж счетчика и с выходом управляе- .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

WQWHt 5

РЕСПУБЛИК

ЗЮО Н 03 K 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOINY СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИ П;Т СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ."(21), 3367220/18 21, (22) 23. 12. 81 (46) 15,04.83. Бюл. и 14 (72) Е.H. Антонюк, С.В. Данилин, .Е.И.. Душин и А.И. Смажевский (71) Лениградский ордена Ленина элект. ротехнический институт им. В.И; Улья" нова (Ленина).

: (53) 681.325(088.8) (56) 1. Гитис З.И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. M., "Энер,,гия", 1970> =. 331-3332. Авторское свидетельство СССР и 64:1646, кл. Н 03 К 13/02, 28.01.77. (54)(7) УСТРОЙСТВО АНАЛОГО-ЦИФРОВОГО

ПРЕОБРАЗОВАНИЯ, содержащее преобразо"

: ..ватель напряжение-код, первый вход которого соединен с входной шиной, второй вход -. с выходом элемента И, кодовые выходы - с первой группой кодовых .входов первого сумматора, кодовые выходы которого соединено с кодо-. выми входами регистра ошибки, выход которогф соединен с кодовыми входами первогб и второго цифровых компаратоpos> первые выходы которых соединены с первым управляющим входом регистра результата, а вторые выходы - соот- . ветственно с суммирующим и вычИтаю« . щим входами первого реверсивного счетчика, первый вход которого соединен с первым выходом блока управления, выход соединен с первым входом первого счетчика сдвигов и с первым входом счетчика, второй вход и выход которого соответственно соединены с первым и вторым входами элемента И, а третий вход соединен с вторым вы-. ходом блока управления и с вторым вхоSU„:„ЩД ЩД А дом первого счетчика сдвигов, выход которого соединен с вторым управляю( щим входом регистра результата и первым входом регистра ошибки, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения частотного диапазо -.а из" меряемого сигнала!при действии аддитивных случайных помех, в него введе-, ны второй сумматор, второй и третий реверсивные счетчики, второй счетчик сдвигов, первый и второй триггеры, распределитель импульсов, управляемый делитель частоты, элемент ИЛИ, первый и второй регистры памяти, кодовые входы которых соединены с кодовыми выходами преобразователя напряжение-код и с первой группой кодовых входов второго сумматора, кодовые выУ ходы которого соединены с кодовыми входами регистра результата и с второй Группойкодовых входов первого. сумматора, третья rpyrina кодовых входов которого соединена с кодовыми выходами, первого .регистра памяти, четвертая группа кодовых входов - .с кодо-. выми выходами второго регистра памяти и с второй rpynnoA кодовых входов второго сумматора, первый управляющий, вход которого соединен с первым уп-. равляющим входом второго регистра памяти и с первым выходом первого триг" гера, вход которого соединен с выходом преобразователя напряжение-код, а второй выход - с первым управляю" щим вход и первого регистра памяти, с первым входом блокауправления и с первым управляющим входом первого сумматора, второй управляющий вход ко!

;торого соединен с вторым управляющим входами второго сумматора, с вторым ,входом счетчика и с выходом управляе1412435 мого делителя частоты, третий управляющий вход - с третьим управляющим входом второго сумматора и с выходом распределителя импульсов, первый вход которого соединен с третьим выходом . блока управления и с первым входом

„1 управляемого делителя частоты, второй и третий входы которого соответственно соединены с суммирующими и вычитающими входами первого, второго и третьего реверсивных счетчиков и с первым и вторым входами элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с шиной

"Пуск", а выход - с первым входом второго триггера, второй вход которого соединен с первым выходом первого цифрового компаратора, первый выход соедиаен со вторым входом блока управ; ления, а второй выход - с третьим входом блока управления. и с вторым входом распределителя импульсов, тре-, тий вход которого соединен с выходом счетчика и с четвертым входом блока управленйя, четвертый вшход которого", ф

Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано в информационно-из мерительных системах, системах автоматического управления и контроля, 5 работающих в условиях аддитивных случайных помех.

Известно устройство аналого-цифрового преобразования, содержащее преобразователь напряжение-код, динамичес" 14 кий регистр, ждущий мультивибратор, счетчик и элементы логики, в котором при работе в условиях помех осуществляется цифровое интегрирований результатов преобразования (1).,15

К недостаткам устройства относится увеличение погрешности преобразования при высоком уровне помех и завышенное время преобразования при низком уровне помех, что является следствием 24 постоянного числа отсчетов при цифровом интегрировании.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому являеТся уст ройство аналого-цифрового преобразова-25 ния, содержаа е преобразователь напрясоединен со вторым управляющим входом регистра. ошибки и с третьим управляющим входом регистра результата, пятый выход соединен с четвертым управляющим входом первого сумматора, шестой выход - с четвертым входом счетчика, пятый вход которого соеди-" нен с выходом второго реверсивного счетчика, первый вход которого соеди". нен с первыми входами первого и третьего реверсивных счетчиков, выход последнего соединен с первым входом второго счетчика сдвигов, второй вход которого соединен с выходом элемен" та И, третий вход - с седьмым выходом блока управления, а выход - со вторыми управляющими входами первого и второго регистров памяти, при этом третий вход первого счетчика сдвигов соединен с восьмым выходом блока управления, девятый выход которого соединен с управляющими входами первого .и второго цифровых .компараторов. жение-код, первый вход которого соединен с шиной входного сигнала, второй вход - с выходом элемента И, первый вход которого соединен с выходом счетчика а второй вход - с первым выходом блока управления, кодовые выходы преобразователя напряжение-код соединены с первой группой кодовых входов сумматора-осреднителя, первый и второй управляющие входы которого соединены с выходом преобразователя чапряжение-код и со вторым выходом блока управления, первый выход которого соединен с первыми входами счетчика и реверсивного счетчика, выход которого соединен с вторйм входом счетчика, кодовые выходы сумматораосреднителя соединены с кодовыми входами регистра результата, регистра ошибки и через регистр суммы, управляющий вход которого соединен с третьим выходом блока управления, - с вто, рой группой кодовых входов сумматораосреднителя, первый выход регистра ошибки соединен с входами первого и второго цифровых компараторов, первые

3 3012435 4 помехи интервалах осреднения.

Цель изобретения - расширение функвертая группа кодовых входов - с кодовыми выходами второго регистра памяти циональных возможностей устройства, т.е. частотного диапазона измеряемого сигнала при действии аддитивных слуи с второй группой кодовых входов второго сумматора, первый управляющий вход которого соединен с первым упчайных помех за счет того, что для равляющим входом второго регистра паопределения текущей "погрешности исмяти и с первым выходом первого тригпользуется лишь один постоянныи ин- гера, вход которого соединен с выхотервал осреднения, перемещающийся во З5 дом преобразователя напряжение - код, времени стребуемым шагом дискретиза- а второй выход - с первым управляющим ции сигнала,. а число осредняемых от" входом первого регистра памяти, с первым входом блока управления и с первым управляющим входом первого сумматора, второй управляющий вход которого соединен с вторым управляюсчетов изменяется в зависимости от величины помехи.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство аналого-цифрового преобразования, содержащее преобращим входом второго сумматора, с втоэователь напряжение-код, первый вход которого соединен с входной шиной, второй вход - с выходом элемента И, кодовые выходы - c первой группой рым входом счетчика и с выходом управляемого делителя частоты, третий управляющий вход - с третьим управляющим входом второго сумматора и с выкодовых входов первого сумматора,.коходом распределителя импульсов, первый вход которого соединен с третьдовые выходы которого соединены с кодовыми входами регистра ошибки, выим выходом блока управления и с перход. которого соединен с кодовыми вхо $ вым входом управляемого делителя. дамй первого и второго цифрового ком- . частоты,. второй и третий входы котопараторов, первые выходы которых соерого соответственно соединены с сумдинены с первым управляющим входом мирующими и вычитающими входами пер. регистра результата, а вторые выходы вого, второго и третьего реверсивных соответственно - с суммирующим и вы- 5$ читающим входами первого реверсивного счетчика, первый вход которого сое.динен с первым выходом блока управлесчетчиков и с первым и вторым входами элемента.ИЛИ, третий вход которого соединен с шиной "Пуск", а выход - с первым входом второго триггера, втовыходы которых соединены с первым ния, выход соединен с первым входом. управляющим входом регистра резуль- первого счетчика сдвигов и с первым тата, а вторые вйходы - с шинами . . входом счетчика, второй вход и вы"

"Сложение" и "Вычитание" реверсивного, ход которого соответственно соединены счетчика, выход .которого соединен с $ с первым и вторым входами элемента И, первым. входом счетчика сдвига, второй а третий вход соединен с вторым выхо" вход которого соединен с первым вы- дом блока управления и с вторйм вхоходом блока управления, а выход -:-с дом.первого счетчика сдвигов, выход

- вторыми управляющими входами. Регист- которого соединен с вторым управляюров результата и ошибки. В состав to щим входом регистра результата и перблока управления известного устройст; вым входом регистра ошибки, введены ва входят генератор импульсов и рас- второй. сумматор, второй и третий пределитель импульсов. В устройстве- реверсивные счетчики, второй счетчик йрототипе обеспечивается преобраэо- сдвигов, первый и второй триггеры, вание входного. сигнала.с заданной н,распределитель импульсов, управляемый погрешностью при изменяющемся уровне делитель частоты, элемент ИЛИ, первый помех за счет.изменения числа осред- и второй регистры памяти, кодовые няеиых отсчетов при цифровом интегри- входы которых соединены -с кодовыми ровании (2). выходами преобразователя напряжениеНедостатком известного устройства 2в код и с первой . группой кодовых. вхоявляется ограниченный частотный диапа" дов второго сумматора, кодовые выхоэон измеряемого сигнала при действии. ды которого соединены с кодовыми вхоаддитивных помех, так как для опреде- дами регистра результата и с торой ления текущей погРешности используется группой кодовых входов первого сумма- сравнение осредненных отсчетов сиг- 2ф тора, третья группы кодовых входов нала, получаемых на двух сосед их которого соединена с кодовыми вы:меняющихся в зависимости от величины ходами nepsoro регистра памяти, чет-.

5 10124 рой вход которого соединен с первым выходом первого цифрового компаратора, первый выход соединен со вторым входом блока управления, а второй выход - с третьим -входом блока управления и с вторымвходом распределителя импульсов, третий вход которого соединен с выходом счетчика и с четвертым входом блока управления, четвертый выход которого соединен са 10 вторым управляющим входом регистра ошибки и с третьим управляющим входом регистра результата, пятый выход . соединен с четвертым управляющим входом первого сумматора, шестой выход - 1 с четвертым входом счетчика, пятый вход которого соединен с выходом второго реверсивного счетчика, первый вход которого соединен с первыми входами первого и третьего реверсивных счетчиков, выход последнего соединен с первым входом второго счетчика сдвигов, второй вход которого соединен -с .выходом элемента И, тре. тий* вход - с седьмым выходом блока р управления, а выход " со вторыми управляющими входами первого и второго регистров памяти, при этом третий вход первого счетчика сдвигов соеди- . нен с восьмым выходом блока управления, девятый выход которого соединен с управляющими входами первого и второго цифровых компараторов.

На чертеже представлена структурная схема устройства аналого-цифроЗ5 вого преобразования.

Устройство содержит преобразователь 1 напряжение - код (ПНК), первый сумматор 2, блок 3 правления (БУ), регистр 4 ошибки, регистр 5 результата, второй сумматор 6, первый цифровой компаратор 7, второй цифровой компаратор 8, первый реверсивный счетчик 9, счетчик 10, первый счетчик 11 сдвигов, элемент И 12, второй реверсивный счетчик 13, третий реверсивный счетчик 14, второ" счетчик 15 сдвигов, первый триггер 16, первый регистр 17 памяти, второй регистр 18 памяти, второй триггер 19, распределитель 20 импульсов (РИ), управляе50 мый делитель 21 частоты (УДЧ), элемент ИЛИ 22, шину 23 "Пуск".

Устройство работает следующим образом. И

ПНК 1 предназначен для преобра" зования аналогового сигнала Х(t) в цифровой код. Сумматор 2 предназна"

35 d чен для выполнения операций сложения и вычитания над поступающими а него, цифровыми кодами по сигналам с БУ 3, триггера 16, распределителя импуль сов 20. Счетчик 2 представляет собой сумматор накапливающего типа с цифровым мультиплексором на 4 канала на входе, позволяющим суммировать данные последовательно во времени от различных источников (ПНК 1, счетчика 6, регистров 17 и 18), БУ 3 обеспечивает выдачу управляющих сигналов на блоки 2, 4, 5, 7-15.

Для обеспечения работы устройства требуется формирование большего количества управляющих сигналов, чем в устройстве-прототипе, в связи с чем распределитель импульсов в БУ 3 име" ет лишь большее число выходов, оставаясь неизменным .по структуре. Им-, пульсы -с генератора поступают на делитель 21 для формирования импуль.сов запуска .ПНК 1 с требуемым периодом, на счетчик 15 для сдвига иыформации в регистры 17 и 18 на распределитель импульсов в БУ 3 и на рас" пределитель импульсов 20, Входные сигналы БУ 3 несут информацию о состо" янии блоков устройства, обеспечивая выдачу управляющих сигналов, действие которых зависит от режима работы уст"1 ройства. Распределитель импульсов 20 совместно. с БУ 3 обеспечивает синхронную работу всех блоков устройства

-1о заданному алгоритму ° Триггер .19 служит для задания режима работы устройства (режим поиска или преобразования с выдачей результата с заданной погрешностью). Выходы триггера 19 управляют работой блока 3 управления и распределителя импульсов 20. Регистр 4 предназначен для приема, хранения и выдачи кода ошибки. Регистр

4 представляет собой сдвигающий ре- гистр с параллельной установкой и сьемом информации. Регистр 5 предна-. значен для приема, хранения и выдачи кода результата-аналого-цифрового преобразования, Регистр 5 представляет собой сдвигающий регистр с параллельной установкой и сьемом информации. Сумматор б предназначен для выполнения операций сложения и вычитания над поступающими в него цифровыми кодами по сигналам с БУ 3 и триггера 16 и является сумматором накапливающего типа с цифровым мультиплексором на 2 канала на входе.

Компаратор 7 и компаратор 8 служит

7 1012435 8 байя сравнения текущего значения по- сивного счетчика 13, значение кода. грешности преобразования с заданной в счетчыке113 уменьшается на величидопустимой величиной, Компарутор 7, ну ЬМ/Мо, à по сигналу с компаратовыдает сигнал в случае, если абсо- ра 8, поступающему на суммирующий лютная величина текущей погрешности з вход счетчика 13, увеличивается на меньше или равна нижнему пределу до» .дМ/N . Если значения отношения М /М пустимых значений, а компаратор 8 - кратны степени 2, то в качестве реесли абсолютная величина текущей - версивного счетчика 13 может быть ис" погрешности больше верхнего предела пояьзован сдвигающий регистр. Счет" допустимых значений. Счетчик 9 пред- 10 чик 14 предназначен для хранения кода назначен для хранения кода текущего отношения пМ /N где N - мак", frlCe 4. trlaX значения числа осредняемых отсчетов симальное число осредняемых отсчетов на интервале осреднения Т и изменения на интервале осреднения Т N - текода по управляющим сигналам с компа- кущее число осредняемых отсчетов; ратора 7 или компаратора .8 ° По сиг- 16 n - число разрядов кода ПНК 1 и изналу с компаратора 7, поступающему менения его по управляющим сигналам на.вычитающий вход реверсивного счет- с компаратора 7 или компаратора 8. чика 9, значение кода в счетчике 9 По сигналу с компаратора 7, постууменьшается на величину ьМ, а по сиг- пающему на суммирующий вход реверсивналу с компаратора 8, поступающему 20 ного счетчика 1.4, значение кода в на суммирующий вход счетчика 9 - счетчик 14 увеличивается на величину увеличивается на ЬМ, где hl - задан- nN ä„Ì1/N„-(N„-M), а по сигналу с комное приращение числа осредняемых от- паратора 8, поступающему на вычитаюсчетов. Счетчик l0 служит для .подсче щий вход счетчика 14 - уменьшается та числа импульсов, поступающих на 2З на величину nN дМ/М (N--àN) . Если запуск ПНК 1. В режиме поиска после,значения отношения N ../М кратны сте" икр 1 выполнения 2N< преобразований на ин" пени 2, то в качестве счетчика 14

1 о тервале осреднения Т, где И - теку может быть использован сдвигающий рещее число осредняемых отсчетов, счет- гистр. Счетчик 15 предназначен для чик 10 выдает сигнал в БУ 3, по кото- зо подсчета числа сдвигающих импульсов, рому начинается вычисление осреднен- поступающих на управляющие входы в ного значения, и запрещает запуск регистрах 17 и 18. Счетчик 15 сдвиПНК 1. В режиме преобразования в вы- гов содержит счетчик импульсов и эледаче результата с заданной погреш- мент И, выполняющий функцию вентиля. Б ностью счетчик 10 выдает сигнал в з При поступлении nN /М - сдвигающих

МОт

У 3 и распределитель 20 после 2Мц/Nz импульсов в регистры 17 и 18 счетчик .преобразований, где М . — минимальное 15 запрещает их поступление в регистчисло осредняемых отсчетов на интер- ры через. элемент И. Триггер 16 слуаале Т. Счетчик с вигов 11

С е ик сдвигов 11 предназна- жит для уменьшения частоты следования чен для подсчета числа сдвигающих им- <в импульсов нКонец преобразования" (КП). пульсов, поступающих в регистры 4 и Импульсы КП от ПНК 1 поступают на

5. Сдвиг вправо кода в регистры 4 и 5 счетный вход триггера 16, импульсы соответствует делению на N„., если N< с единичного выхода триггера 16 -. кратно степени 2 и записанный в ре- в регистр 18 и сумматор 6, а с нулегистры код - двоичный, Счетчик .11,вого выхода триггера 16 — в регистр сдвигов включает счетчик импульсов 17 сумматор 2 и БУ 3. Регистры 17 и элемент И, выполняющий функцию .вен- и 18 предназначены для приема, хранетиля. При прохождении М" импульсов ния и выдачи кодов осредняемых отсче" в регистр 4 и регистр 5 счетчик 11 тов. Запись кода текущ апись кода текущего отсчета, 50 запрещает их поступление в регистры поступающего с ПНК 1 через элемент И. Элемент И 12 служит происходит в и крайних правых разрядах регистров по . вентилем, разрешая и запрещая прохож- сигналам триггера 16. После записи выпо

«кода выполняется его сдвиг влево на налам со счетчика 10. Счетчик 13 пред- nN /М- разрядов по импульсам, пома 1, назначен для храненйя кода отношения .ступающим из БУ 3 через счетчик 15.

М„/М и изменения его по управляющим Выдача кодов из регистров 17 и 18 в сигналам с компаратора 7 или комйара" сумматоры 2 и 6 осуществляется из тора 8. Ilo сигйалу с компаратора 7, крайних левых разрядов регист ов. р поступающему на вычитающий вход ревер- Регистры 17 и 18 представляют собой о

2$

4$

9 10124 сдвигающие регистры с параллельной установкой и съемом информации и со-. держат (М +1)п разрядов. УДЧ 21 предназначей для изменения частоты импульсов запуска ПНК 1 по сигналам $ с цифровых компараторов 7 и 8. По сигналу компаратора 7 частота импульсов запуска ПНК 1 уменьшается, а по сигналу с компаратора 8 увеличивается. Делитель частоты 2 1 включает счетчик импульсов, сдвигающий регистр, элементы И (число которых равно чис" лу возможных частот импульсов запуска ПНК 1), и элемент ИЛИ. Счетчик предназначен для формирования требу" емых частот импульсов запуска ПНК 1 путем деления частоты импульсов, f10 ступающих от генератора БУ 3. Элементы И выполняют функцию вентилей, на один вход которых поступают импульсы 20 с различной частотой для запуска

ПНК 1, а на другой вход - сигналы управления от соответствующего разряда регистра. В регистр записывается "1", а ее положение в каком-либо разряде разрешает прохождение импульсов только через один соответствующий элемент И. Сигнал от компаратора 7 поступает на регистр делителя 21 на шину "Сдвиг вправо", а от компарвто- 30 ра 8 - на шину "Сдвиг влево". Выходы . элементов И объединены через элемент

ИЛИ. Изменение частоты импульсов запуска ПНК 1 обеспечивает требуемое изменение числа осредняемых отсчетов

N на интервале Т. Элемент ИЛИ

22 предназначен для объединения сигналов, устанавливающих триггер 19 в нулевое состояние.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

По переднему фронту импульса

"Пуск" устройство 3 управления приводит все элементы и блоки в исходное состояние; в реверсивный счетчик

9 записывается код числа II, соответствующего минимальному числу осредняемых отсчетов на интервале осреднения Т, в реверсивный счетчик 14код отношения пМ /(1О, где М„„

11)О максимальное число осредняемых отсчетов на Т, n - -число разрядов выходного кода ПНК 1,8 реверсивный счетчик

13 записывается "1". Длина интервала осреднения определяешься по составляющей среднеквадратической погрешности

35 10 фильтрации., обусловленной искажением сигнала

Т =

,ГЯ(0)) (1) где К (0) - значение второй произC водной от корреляционной, функции сигнала в нуле.

По сигналу иэ БУ 3, соответствующему заднему фронту импульса "Пуск", код иэ реверсивного счетчика 9 пере.писывается в счетчик 11 сдвигов, в счетчик 10 записывается число 2N о в БУ 3 запускается генератор тактовых импульсов. После этого производится 2N -кратное преобразование сумО мы измеряемого сигнала X(t) и помехи

)(t) на интервале осреднения Т в преобразователе 1 по сигналам с БУ 3 через управляемый делитель частоты 21 и элемент И 12, на второй вход эле" мента И поступает разрешающий потенциал со счетчика 10, задающего число преобразований. При этом может использоваться любой тип преобразователя с требуемым быстродействием. По первому импульсу запуска ПНК 1 код из счетчика 14 переписывается в счетчик

15 сдвигов. Импульс "Конец преобразования" (КП) с ПНК 1 поступает на счетный вход триггера 16. По импуль" су с единичного выхода триггера 16 код первого отсчета сигнала на интервале осреднения Т- записывается в регистр 18 памяти (в его крайние правые. и разрядов). По сигналу с единичного выхода триггера 16 и импульсу запуска IlHK 1 происходит запись кода первого отсчета в сумматор 6.

По импульсу с нулевого выхода триггера 16 код второго отсчета сигнала записывается в регистр 17 памяти.

По сигналу с нулевого выхода триг" гера 16 из БУ 3,через счетчик 15 на шину "Сдвиг влево" в регистры 17 и 18 поступают импульсы.. Подсчет сдвигающих импульсов выполняется в счетчике 15 сдвигов, при прохождении (М1„О /Nо) и импульсов счетчик 15 запрещает их поступление на регистры

17 и 18, а информация в них оказывается сдвинутой на (N >/Мо)п разрядов. По сигналу с нулевого выхода триггера 16 и импульсу запуска ПНК 1 происходит запись кода второго отсчета в сумматор 2. По импульсу запуска ПНК 1 в счетчик 15 записывается код из счетчика 14. Таким образом, устройство подготовлено для обработки следующей пары отсчетов.

2"35 12 числа осредняемых отсчетов М; на интервале Т, а также через элемент

ИЛИ 22 управляют состоянием триггера

19. Таким образом, изменение числа

5 осредняемых отсчетов, определяемого кодами счетчика 9, происходит. в соответствии с итерационной формулой

N;=NÄ,+ьи,, ся в нем на (М (М )п разрядов влево, а также суммируются с содержа- 10 нием .сумматора 2, После 2М преобра" эований счетчик-10 запрещает поступление импульсов на запуск ПНК 1 через элемент И 12 и выдает, сигнал в

БУ 3, по которому в. последнем на+1

N„„

М

81

О

-д «О

-dà=0 чинает работать распределитель импуль- .сов (РИ). При этом в сумматоре 6 находится сумма Мо нечетных (основных) отсчетов, а в сумматоре 2 - сумма Йв четных (обеспечивающих .адаптивный 20 режим работы устройства) отсчетов.

По первому импульсу от РИ блока 3 управления код результата из сумматора 6 вычитается из содержимого сумматора 2, разность кодов равная

"о ! д) =Z (жЬ„)iq(t;))„1=1 r(2) ЭО

L с учетом знака переписывается в регистр 4 ошибки, а код результата из сумматора 6 переписывается в регистр

5 результата по второму импульсу от РИ блока 3 управления. На третьем такте работы РИ из БУ 3 через счетчик 11 на шину "Сдвиг вправо" информации в регистры 4 и 5 поступают сдвигающие импульсы. Подсчет импульсов сдвига выполняется в счетчике 1I сдвигов, и пр))) прохождении N иМ1туль" сов счетчик l1 запрещает их поступ.ление на. регистры 4 и 5. На четвер" том такте работы РИ блока 3 управления осредненная погрешность, у/Й из регистра 4 сравнивается в. цифро вых компараторах 7 и 8 с допустимым уровнем погрешности К. В зависимости от положительногоили отрицательного решения выходы компараторов управляют увеличением или уменьшением кода реверсивного счетчика 9 на единицу приращения ЬМ, кода счетчика 14- . наД - — n, когда счетчик 13 - на . H

ВМ/М,, увеличением или уменьшением

i ÷àñòîòû импульсрв запуска ПНК 1 через управляемый делитель 21 частоты, что обеспечивает требуемое изменение

11 101

Аналогично третий и все остальные нечетные отсчеты сигнала на интерва-

:ле Т записываются в регистр L8 сдви- гаются в нем на (М, /М )и разрядов влево, а также суммируются с содер. жимым сумматора 6. Четвертый и все остальные четные отсчеты на интервале Т записываются в )егистр l7, сдвигают с

О ъ * ы.

В случае если р Ф О, то триггер 19 остается в нулевом состоянии, а в счет" чики 9, 13 .и 14 записываются новые значения кодов. На пятом такте работы РИ блока 3 управления новое значение кода N из счетчика 9 перепи1 сывается в счетчик 11, в счетчик 10 записывается код 2NÄ-, и работа устройства по описанному циклу поиска повторяется.

В случае если р = О, то:на четвертом такте работы РИ коды в реверсивных счетчиках 9, 13 и 14 остаются без изменений, триггер 19 устанавливается в единичное состояние и на регистр.5 результата выдается сигнал, разрешаю.щий считывание кода результата. По сигналу с единичного выхода триггера 19 запускается распределитель 20 импульсов. На пятом такте работы РИ блока 3 управления код из счетчика 9 переписывается в счетчик 11 сдвигов, из счетчика 13 в счетчик 10 записы" вается код числа 2, $2N -/Np) и устройство начинает работать в рабочем режиме. РИ блока 3 управления временно заканчивает свою работу.

На пе вом такте аботы асп е елир р р р д теля импульсов 20 из содержимого суматора 6 вычитается код, записанный в крайних левых и разрядах регистра

18 памяти, .а из содержимого сумматора 2 вычитается код, записанный в крайних левых и разрядах .регистра 17 памяти. На втором такте работы распределителя импульсов 20 с содержимым счетчика ? суммируется код, записанный в крайних левых и раэрядых регистра 18. По импульсу с единичного выхода триггера .16 код первого из

2М /М отсчетов записывается в крайние правые и разрядов триггера 18, а на третьем такте работы распреде- лителя 20 значение кода отсчета сум13, 10124 Я 14 мируется с содержимым счетчика 6 и Далее, начиная со второго такте рабовычитается из .содержимого счетчика 2. ты РИ блока 3 управления, работа

По импульсу с нулевого выхода триг- устройства аналогична описанной. гера 16 код второго отсчета сигнала Таким образом, после нескольких записывается в крайние правые и раз- шагов поиска в реверсивном счетчике р дов триггера 17, и на третьем так«, 9 устанавливается некоторое значение те работы распределителя 20 значение числа осредняемых отсчетов М . на инЧ кода отсчета суммируется с содержимым тервале Т, соответствующее допустимой счетчика 2 Третий такт работы рас- погрешности Д .

1 пределителя 20 состоит из 2N /N, под-.1р Для количественной оценки границ тактов. По сигналу с нулевого выхода расширения частотного диапазона изтриггера 16 из БУ.3 на шину "Сдвиг меряемого сигнала будем считать, что влево" в регистрах триггера 17 и 18 сигнал стационарный, ((и+1) раз дифпоступают импульсы, при этом работа ференцируемый случайный процесс, BY 3 и счетчика 15 аналогична опи- : 15 где rn - -порядок восстанавливающего санной. После 2М.1/Ng преобразований полинома. Пусть Т - лина интервала в сумматоре 2 находйтся текущая раз- осреднения ((t>T - шаг дискретизации ность равная сигнала, йо - минимальное число отсчетов сигнала, т.е.

ЬТ=

10-4

К e o Y =

1 — )„ (4)

"Э

Ц ° где К = ф (о д ч. =1x(t )+t)(t ))нч - значение кодов

ИЧ нечетных отсчетов;

lit) = ) X(t()tt)(t>)))< значение кодов четных отсче- щ тов;

Aöt1., А1,Ч - значение кодов отсчетов соотВетственно через интервал осреднения Т.

После 2NÄ/М преобразований счетчик 10 запрещает поступление импульсов на запуск ПНК 1 через элемент

И 12 останавливает распределитель 204р и выдает сигнал в БУ 3, по которому в последнем запускается распределитель импульсов. На первом 1 акте работы РИ блока 3 управления вычитания содержимого сумматора 6 из содержи- 45 мого сумматора 2 не происходит, так как управляющий этим тактом триггер >

19 находится в единичном состоянии.

При ступенчатом восстановлении (m = О) составляющая погрешность преобразования, обусловленная изменением сигнала, для прототипа равна

О 1 (б) где И (модуль} максимум первой про1 изводяой сигнала для предлагаемого устройства =т141 "1 (7) "

Согласно неравенству бернштейна

М « U 2È, (8) где Ц - максимальное значение сигМ нала

„- максимальная частота спектра сигнала.

В случае если 1„ = b» то

Г = И„- „п,„ (9)

Таким образом, в предлагаемом устройстве по сравнению с известным частотный диапазон измеряемых сигналов может бытЬ расширен не менее, чем в М раз.

10 1 2435

Составитель Л. беляева, Редактор К. Волощук Техред И.Гергель- . Корректор М. Шароши

Ю,Ь -В

Заказ 2788/69 - Тираж 934 . . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, N-35, Рауаская.. наб., д. 4/5

М филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4