Адаптивный аналого-цифровой преобразователь

 

АДАПТИВНЫЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащийдва реверсивных счетчика, регистр сдвига , блок цифрового задания аяертуры , блок переключения, первый цифровой компаратор, блок совпадения нулей, генератор импульсов, блок сдвига совпадающих импульсов, блок переноса кода, первый и второй триггеры , первый и второй элементы И, первый и второй элементы ИЛИ и формирователь импульсов, входную шину , которая соединена с первыми входс1ми блока сдвига совпадающих импульсов и регистра сдвига, эторЬй вход которого соединен с первым выходом генератора импульсов и с вторым входом блока сдвига совпадающих импульсов, третий вход которого подключен к выходу регистра сдвига, третий вход которого соединен с шиной Пуск и с входами установки в О первого и второго триггеров, с первыми входами первого реверсивного счетчика и первого элемента ИЛИ, первый выход блока сдвига совпадающих импульсов подключен к единичному входу второго триггера, .выход которого подключен к первьм входгм первого и второго элементов Ник входу формировалгеля импульсов, первый и второй выходы блока сдвига совпадающих импульсов подключены к вторым входам первого и второго элементов и и к счетнЕли входам первого реверсивного счетчика, выходы блока переключения подключены к счетным входам второго реверсивного счетчика, первые Выходы разрядов которого подключены к входам блока совпадения нулей, выход которого подключен к счетному входу первого триггера и к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к Первому входу блока переноса кода, вто- . рые входы которого подключены к выходам разрядов первого реверсивного счетчика, вторые выходы, разрящов (Л второго реверсивного счетчика подключены к .первым входам первого цифрового компаратора, вторые входы которого подключены к выходам блока цифрового задания апертуры, формирователя импульсов подключен к второму входу второго елемента ИЛИ, третий вход которого подключен к выходу первого цифрового ел компаратора и к второму входу первого элемента ИЖ, выход которого подключен к.управляющему входу вто рого реверсивного счетчика, Bbixoо оо ды первого триггера, подключены к первому и второму входам блока переключения , отличающийся тем, что, с целью повышения инфорт мативности, в него введены два суммирующих счетчика импульсов, блок вычитания частот, второй цифровой компаратор, третий и четвертый триггеры, третий, четвертый и пятый элементы И, третий и чет- . вертый элементы ИЛИ, при выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к первому и второму входам блока вычи тайия -частот, выход которого под

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) Н 03 K 13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К- ABTOPGHO5hY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3471638/18-21 (22) 19 ° 07. 82 (46) 30. 10. 83. Бюл. М 4 0: (72) T.Ê. Исмаилов, Ф.N. Аллахвердов, 10.Â. Каллиников, Г.И. Закон, A.Â. Опаренко, С.И. Кремков, В.С. Аносов, Ю.С. Дубинко, A.Т. Иевцов и С ° Р. Лисенков .(53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 443479, кл. Н 03 К 13/20, 1972, °

2. Авторское свидетельство СССР

9 864552, кл. Н 03 К 13/02, 1979. (прототип). (54) (57) АДАПТИВНЫЙ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий- два реверсивных счетчика, регистр сдвига блок цифрового задания апертуры, блок переключения, первый цифровой компаратор, блок совпадения нулей, генератор импульсов, блок сдвига совпадающих импульсов, блок переноса кода, первый и второй триггеры, первый и второй элементы И, первый и второй элементы ИЛИ и формирователь импульсов, входную шину, которая соединена с первыми входами блока сдвига совпадающих импульсов и регистра сдвига, вторэй вход которого соединен с первым выходом генератора импульсов и с вторым входом блока сдвига совпадающих импульсов, третий вход которого подключен к выходу регистра сдвига, третий вход которого соединен с шиной "Пуск" и с входами установки в "0" первого и второго триггеров, с первыми входами первого реверсивного счетчика и первого элемента ИЛИ, первый выход блока сдвига совпадающих импульсов подключен к единичному входу второго триггера, .выход которого подклю- чен к первьм входам первого и второго элементов И и к входу формирова„„SU„„1051703 А

cre a импульсов, первый и второй выходы блока сдвига совпадающих импульсов подключены к вторым входам первого и второго элементов И и к счетным входам первого реверсивного счетчика, выходы блока переключения подключены к счетным входам . второго реверсивного счетчика, первые выходы разрядов которого подключены к входам блока совпадения нулей, выход которого подключен к счетному входу первого. триггера и к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу блока переноса кода, вто- . рые входы которого подключены к выходам разрядов первого реверсивно- Е

ro счетчика, вторые выходы разрядов второго реверсивного счетчика подключены к .первым входам первого цифрового компаратора, вторые входы которого подключены к выходам блока цифрового задания апертуры, вы1 ход формирователя импульсов подключен к второму входу второго влемеита ИЛИ, третий вход которого подключен к выходу первого цифрового компаратора и к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу второго реверсивного счетчика, выходы первого триггера подключены к первому и второму входам блока переключения, отличающийся тем, что, с целью повышения инфор-. мативности, в него введены два суммирующих счетчика импульсов, блок вычитания частот, второй цифровой компаратор, третий и четвертый триггеры, третий, четвертый и пятый элементы И, третий и чет- . вертый элементы ИЛЙ, при этом выходы первого и второго элементов

И подключены соответственно к первому и второму входам блока вычи тания частот, выход которого подЪ

1051703 ключен к первому входу третьего элемента И и к третьему входу блока переключения, четвертый вход которого подключен к выходу второго цифрового компаратора, первые входы которого подключены к выходам разрядов первого суммирующего счетчика, первый счетный вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, первый вход которого подключен к первому входу пятого элемента И и к второму выходу генератора импульсов, причем вторые входы второго цифрового компаратора подклгочены к выходам разрядов второго. суммирующего счетчика, первый счетный вход которого подключен к выходу пятого элемента И, а второй вход четвертого элемента И подключен к прямому выходу третьего триггера, инверсный выход которого подключен к счетно1

Йзобретение отнссится к преобразованию и кодированию информации и используется для эффективного сжатия преобразуемой информации.

Известен адаптивный аналого-цифроной преобразователь, состоящий из формирователя временного интервала, входной схемы совпадения, накопительного счетчика, схем совпадения выдачи кода, схем совпадения передачи кода, реверсивного счетчика, схемы совпадения нулей, триггера режима, триггера квантования, первого формирователя импульсов, элемента задержки, второго формирователя импульсов, первой 1э собирательной схемы, второй собирательной схемы (1 ).

Недостатком устройства являют ся высокие динамические погрешности в определении моментов существен- 20 ных отчетов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является адаптивный аналого-цифровой преобразователь, содержащий два ревер» 25 сивных счетчика, регистр сдвига, блок цифрового задания апертуры, блок переключения, первый цифровой компаратор, блок совпадения нулей, генератор импульсов, блок сдвига совпадающих импульсов, блок переноса кода, первый и второй триггеры, первый и второй элементы И, первый и второй элементы ИЛИ и формирователь импульсов, входную шину, которая соединена с первыми входами блока сдвига совпадающих импульсов му входу четвертого триггера, инверсный выход которого подключен к второму входу третьего элемента

И, выход которого подключен к счет ному входу третьего триггера, вход обнуления которого соединен.с входами обнуления четвертого триггера первого счетчика, с первым входом третьего элемента ИЛИ и подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу первого цифрового компаратора, второй вход — к выходу формирователя импульсов, прямой выход четвертого триггера подключен к второму входу пятого элемента И, второй вход второго суммирующего счетчика подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго цифрового компаратора.

2 и регистра сдвига, второй вход которого соединен с первым выходом генератора импульсов и с вторым входом блока сдвига совпадающих импульсов, третий вход которого подключен к выходу регистра сдвига, третий вход которого соединен с шиной "Пуск" и с входами установки в ноль первого и второго триггеров, с первыми входами первого реверсивного счетчика и первого элемента ИЛИ, первый выход блока сдвига совпадающих импульсов подключен к единичному входу второго триггера, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И и к входу формирователя импульсов, первый и второй выходы блока сдвига совпадающих импульсов подключены к вторым входам первого и второго элементов И и к счетным входам первого реверсивного счетчика, выходы блока переключения подключены к счетным входам второго реверсивного счетчика, первые выходы разрядов которого подключены к входам блока совпадения нулей, выход которого подключен к счетному входу первого триггера и к первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу блока переноса кода, вторые входы которого подключены к выходам разрядов первого реверсивного счетчика, вторые выходы разрядов второго реверсивного счетчика подключены к первым входам первого цифрового компаратора, 1051703 вторые входы которого подключены к выходам блока цифрового задания апертуры, выход формирователя импульсов подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, третий вход которого подключен к.выходу первого цифрового компаратора и к второ- му входу первого элемента ИЛИ, .выход которого подключен к управляю-, щему входу второго реверсивного счетчика, выходы первого триггера подключены к первому и второму входам блока переключения 2 ).

Недостатком данного устройства является невысокий коэффициент сжатия, особенно для преобразования процессов, имеющих участки с изменением параметра, близким к линейному.

Цель изобретения — повыаение информативности устройства.

Поставленная цель достигается тем,.что в адаптивный аналого-цифровой преобразователь, содержащий два реверсивных счетчика, регистр сдвига, блок цифрового задания апертуры, блок переключения, первый цифровой компаратор, блок совпа. дения нулей, генератор импульсов, блок сдвига совпадающих импульсов, первый и второй триггеры, первый и второй элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, формирователь импульсов, входную шину, которая соединена с первыми входами блока сдвига совпадающих импульсов и регистра сдвига, второй вход которого соединен с первым выходом генератора импульсов и с вторьм входом блока сдвига совпадающих импульсов, третий вход которого подключен к выходу регистра сдвига, третий вход которого соединен с шиной "Пуск" и с входами установки в "0" первого и второго триггеров, с первыми входами первого реверсивного счетчика и первого элемента ИЛИ, первый выход блока сдвига совпадающих импульсов подключен к единичному входу второго триггера, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И и к вхо.ду формирователя импульсов, первый и второй выходы блока сдвига совпа-. дающих импульсов подключены к вторык входам первого и второго элементов И и к счетным входам первого реверсивного счетчика, выходы блока переключения подключены к счетным входам второго реверсивного счетчика, первые выходы разрядов которого подключены к входам блока совпадения нулей, выход которого подключен к счетному входу первого триггера и к первому входу второго элемента NIH выход ко». торого подключен к первому входу блока переноса кода, вторые входы

65 которого подключены к выходам разря-, дов первого реверсивного счетчика, вторые выходы разрядов второго реверсивного счетчика подключены к первым входам первого цифрового компаратора, вторые входы которого подключены к выходам блока цифрового задания апертуры, выход формирователя импульсов подключен к второму входу второго элемента 1ШИ, третий вход которого подключен к выходу первого цифрового компаратора и к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу второго реверсивного счетчика, выходы первого триггера подключены к первому и второму входам блока переключения, дополнительно введены два суммирующих счетчика импульсов, блок вычитания частот, второй цифровой компаратор, третий и четвертый триггеры, третий, четвертый и пятый элементы И, третий и четвертый элементы ЙЛИ, при этом выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к первому и второму входам блока вычитания частот, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И и к третьему входу блока переключения, четвертый вход которого подключен к выходу второго цифрового компаратора, первые входы которого.подклю.чены к выходам разрядов первого суммирующего счетчика, первый счетный вход которого подключен к выходу четвертого элемента И, первый вход которого подключен к первому входу пятого эпемента И и к второму выходу генератора импульсов, причем вторые входы второго цифрового. компаратора подключены к выхо.дам разрядов второго суммирующего счетчика, первый счетный вход которого подключен к выходу пятого элемента И,.а второй вход четвертого элемента И подключен к прямому выходу третьего триггера инверсный выход .которого подключен к счетному входу четвертого триггера, инверсный выход которого подключен к второму входу третьего элемента

И, выход которого подключен к счетному входу третьего триггера, вход обнуления которого соединен с входами обнуления четвертого триггера, первого счетчика, с первым входом третьего элемента ИЛИ и подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу первого цифрового компаратора, второй вход — к выходу формирователя импульсов, прямой выход четвертого триггера под ключен ко второму входу пятого элемента И, второй вход второго суммирующего счетчика подключен к

1051703 выходу третьего элемента ИЛИ, вто" рой нход которого подключен к выходу второго цифрового компаратора.

На .чертеже изображена блок-схема устройства..

Устройстно содержит два ренерсивных счетчика 1 и 2, дна суммирующих счетчика 3 и 4 импульсов, регистр 5 сдвига, дна цифровых компаратора б и 7, блок 8 цифрового задания апертуры, генератор 9 импульсов, блок 10 сдвига совпадающих импульсов, блок 11 переключения, блок 12 совпадения нулей, блок

13 переноса кода, блок 14 вычитания частот, четыре триггера 15-18 управления, формирователь 19 импульсон, пять элементов И 20-24, четы.ре элемента HJIH 25-28, входную шину 29, шину "Пуск" 30 и выходные шины 31-35. Входная шина 29 подключена к первым входам регистра 5 сдвига и блока 10 сдвига совпадающих импульсов, второй вход которого соединен с первым выходом генератора 9 импульсов и вторым нходом регистра 5 сдвига, выход которОго подключен к третьему входу блока 10 сдвига совпадающих импульсов, первый и второй выходы которого подключены к вторым входам элементов И 20 и И 21, а также к разнозначным счетным входам реверсивного счетчика 1, выходы разрядов которого подключены через блок 13 переноса кода к выходной клемме 31.

Выходы элементов И 20 и И 21 подключены к первому и второму входам блока 14 вычитания частот, выход которого подключен к первому входу элемента И 22 и к третьему информационному входу блока 11 переключения, выходы которого подключены к разнозначным счетным входам реверсивного счетчика 2, первые выходы разрядов которого подключены к нходам блока 12 совпадения нулей, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ 26, к выходной шине 33 и к счетному входу триггера 18,выходы которого подключены к выходным шинам 34 и 35, а также к первому и второму управляющим входам блока 11 переключения, четвер. тый информационный вход которого подключен к второму входу элемента ИЛИ 27 и к выходу цифрового компаратора б, первые входы которого подключены к выходам разрядов суммирующего счеТчика 3, счетный вход которого подключен к выходу элемента И 23, первый вход которого соединен с первым входом элемента

И 24 и подключен к второму нходу генератора импульсов 9. Выходы блока 8 цифрового задания апертуры подключены к вторым входам цифрового компаратора 7, первые входы которого подключены к вторым входам. разрядон ренерсинного счетчика 2, вход установки в начальное положение подключен к выходу эле5 мента HJIH 28, второй вход которого соединен с выходной клеммой 32 с третьим входом элемента ИЛИ 26, первым входом элемента ИЛИ 25 и подключен к выходу цифрового ком10 паратора 7. Клемма 30 "Пуск" устройства подключена к .входам устаНоВКН в нуль триггеров 15 и 18 реверсивного счетчика 1, регистра

5 сдвига и к первому нходу элемента ИЛИ 28, причем выход элемента

ИЛИ 27 подключен к входу установки в нуль суммирующего счетчика 4, выходы Разрядов которого подключены к вторым входам цифрового компаратора 6. Первый выход блока 10 сдвига совпадающих импульсов подключен также к единичному входу триггера 15, прямой выход которого подключен к первым входам элементов И 20 и И 21, а также к входу формирователя импульсов 19, выход которого подключен к второму входу элемента HJIH 25 и к второму входу элемента ИЛИ 26, выход которого подключен к управляющему входу блока

13 переноса кода. Второй вход элемента И 23 подключен к прямому выходу триггера 16, инверсный выход которого подключен к счетному входу триггера 17, инверсный выход

Зэ которого подключен к второму входу элемента И 22, выход которого подключен к счетному входу триггера 16, .нход установки в нуль которого соединен с входами установки в нуль

4р триггера 17, суммирующего счетчика

3, вторым входом элемента ИЛИ 27 и подключен к выходу элемента ИЛИ 25.

Прямой выход триггера 17 подключен к второму входу элемента И 24, выход. которого подключен к счетному входу суммирующего счетчика 4.

Устройство работает следующим образом.

По сигналу на шине "Пуск" 30 устройство устанавливается в начальное положение. При этом регистр 5 сдвига, реверсивный счетчик 1, триггеры 15 и 18 устанавливаются в нуль, а в реверсинный счетчик 2 через элемент ИЛИ 28 устанавливается "1".

Входной. аналоговый .сигнал, предварительно преобразованный в частотно-импульсный сигнал f1(t) гоступает с входной шины 29 на первые входы регистра сдвига 5 и блока 10

60 сдвига совпадающих импульсов . так- . товые импульсы с периодом следования t поступающие с первого ны- хода генератора импульсов 9 на сдвигающий вход регистра 5, передви65 гают в нем информацию, поступающую

1051703 в виде последовательности импульсов на информационный вход регистра 5. На выходе регистра 5 входная последовательность импульсов f (4) х появляется с задержкой, равной

Т = Хр to где N P - емкость в битах регистра 5 сдвига. Задержанная последовательность импульсов

f„(t - Т) поступает. на третий вход блока 10 сдвига совпадающих импульсов, который путем синхронизации одной последовательности передним фронтом, а другой последовательности задним фронтом тактовых импульсов to, поступающих с выхода генератора 9 на второй вход блока 10 сдвига совпадающих импульсов, обес печивает сдвиг совпадающих во времени импульсов входных последовательностей, что необходимо для. нормальной работы реверсивного счетчика 1 с раздельными входами и бло— ка 14 вычитания частот. На счетный вход "Сложение" реверсивного счетчика 1 поступает входная последовательность импульсов Еx(t), а на вход "Вычитание" поступает задержанная последовательность импульсов fx(t - Т). Реверсивный счетцак

1 интегрирует импульсы, поступаю-!

Цие íà его счетные входы с учетом (знака входов. . В начальный момент после пуска устройства в течение времени Т импульсы входной частоты fx(t) поступают только на вход "Сложение" реверсивного счетчика 1.. За это время в счетчике 1 накапливается число импульсов

Т и = 4(Ф)dt=rf„(t)i

О и соответствующее цифровому эквиваленту начального значения измеряемого параметра, где

Т вЂ” время осреднения входной частоты, равное времени задержки в регистре.5 сдвига, f„(t)- средняя эа время задержки

Т частота следования импульсов °

Через время Т на вход "Вычитание" реверсивного счетчика 1 с выхода регистра 5 сдвига через блок

10 сдвига совпадающих импульсов начинают поступать импульсы задержанной последовательности fx(t - Т).

С этого момента в реверсйвном счетчике 1 начинает интегрироваться текущее приращение входной частоты за время Т, Текущее приращение числа импульсов в счетчике 1 будет равно t, t

aN„(ti= (f (ti-f„(t-r!)dtf= afÄ(t((сю

r Т

Л (ц

dt где д f x (t),ë И „(t ) — текущее п риращение за время Т входной частоты и соответствующее ему число импульсов ; текущее время с момента пуска устройства; (О

af (ц

af<(ti=fr(t(-f„(t-т(ат-+-, пропорциональная среднему значению .

65 первой производной входной частоты

Х(Х среднее значение

Т производной за время T.

Общее за время с момента пуска устройства число импульсов в счетчике 1 будет равно

)) (t)=N +, )() (t)=T f (t) х (:И (t о х х

Таким образом, на выходе реверсив2с ного счетчика 1 формируется непрерывно изменяющийся код (с дискретностью единицы младшего разряда), пропорциональный текущей частоте входного сигнала в момент времени

30 t..llo первому импульсу задержанной последовательности tx(t - Т) ! появившемуся на выходе регистра

5 сдвига и прошедшему через блок

10 сдвига совпадающих импульсов

35 на единичный вход триггера 15 паса ледний устанавливается в положение, при котором с его.прямого выхода поступает разрешающий сигнал на элементы И 20 и 21. По переднему фронту сигнала на прямом выходе

40 триггера 15 и на выходе формирователя 19 образуется импульс, по которому через элемент ИЛИ 26 открывается блок 13 переноса кода и через него код No начального. зна45 чения измеряемого параметра поступает на выходную шину 31. Этим же импульсом через элемент ИЛИ 25 .триггеры 16 и 17, счетчик 3 и через элемент ИЛИ 27 счетчик 4 устанавли50 ваются в нулевое положение..Импульсы входной fx(t) и задержанной

fÄ(t " Т) последовательностей с выходов блока 10 сдвига совпадающих. импульсов через открытые элементы, у И 20 и 21 начинают поступать на вхо(ды блока 14 вычитания частот, на выходе которого образуется последо- i вательность импульсов разностной частоты

1051703 по времени. Первым после установки триггеров 16 и 17 в нулевое положение импульсом приращения входной частоты триггер 16 через элемент

И 22 устанавливается в положение, при котором сигналом с прямого выхода триггера 16 открывается элемент И 23, через который на счетный вход суммирующего счетчика 3 начинают поступать импульсы опорной частоты Fb с второго выхода генератора 9 импульсов, После прихода через элемент И 22 второго импульса приращения Ь f „(t) входной частоты триггер 16 устанавливается в положение, при котором эле- мент И 23 закрывается, а сигналом с инверсного выхода триггера 16 триггер 17 устанавливается в положение, при котором открывается элемент Й 24, через который на счетный вход суммирующего счетчика 4 начинают поступать импульсы опорной частоты F с выхода генератора 9 импульсов. За время между двумя импульсами частоты 4 fx(t Ho ), равное перйоду следования импульсов приращения входной частоты, в суммирующем .счетчике 3 образуется число импульсов о

1(нр) (С ) где N (t ) -- число импульсов, пропорциональное периоду приращения входной частоты в момент времени формирования начального отсчета Nо, F0 - опорная частота.

В суммирующем счетчике 4 линейно, со скоростью, зависящей от частоты

F, изменяется число импульсов, код которого сравнивается на цифровом компараторе 6 с кодом, срответствующим числу импульсов N „(t ) в счетчйке 3. В момент, когда где С= 1- период следования

1 импульсов приращения ьХ (с1 входной частоты, срабатывает цифровой компаратор 6 и на его выходе формируется импульс по которому через элемент ИЛИ 27 обнуляется счетчик 4, в котором опять начинается набор числа импульсов до тех пор, пока он не станет равным числу импульсов в счетчике 3, после чего опять срабатывает компаратор 6, и повторяется

4. Частота на выходе цифбудет равна цикл работы счетчика следования импульсов ровного компаратора 6

О

F дде„ =а а

« HP) т.е. приращению входной частоты, соовветствующему моменту времени

t р формирования начального отсче10 та. ИмпУльсы частоты Ь Е„(С Нр ) поступают через, блок 11 переключения на суммирующий вход реверсивного счетчика 2, на вычитающий вход которого поступают через блок 11 переключения с выхода блока 14 вычитания частот импульсы текущего приращения частоты af„(t). B реверсивном счетчике 2 .образуется число импульсов, соответствующее разности между приращением входной частоты, моменту времени tH формирования начального отсчета.и текуще-, му приращению входной частоты

t и =J (ьЕ„(а )-st„(tl)dt=

Т+ х«н I Юх (С) 25

30.И (t ) где

35, у .и — средние эа интервал

dC осреднения Т первые производные входной частоты, соответствующие моменту времени t формирования начального отсчета и С - текущему времени. В момент .

45 времени кОРда числО импульсОВ N2 в реверсивном счетчике 2 станет равным числу, соответствующему заданной.апертуре И, устанавливаемой в блоке 8 в зависимости от допустимой погрешности линейной апроксимации измеряемой функции, срабатывает цифровой компаратор 7, на выходе которого формируется сигнал t< существенного отсчета. Формированйе этого существенного отсчета оэнача55 ет, что отклонение измеряемой функции от линейного отрезка аппроксимируемой функции, угол наклона которого зависит.от приращения входного сигнала в момент формирова60 ния начального или предыцущего сут ественного отсчета, достигло предельно допустимой величины. По сигналу С существенного отсчета на выходе цифрового компаратора 7 чеS5 реэ элемент ИЛИ 26 открывается блок .

1051703

13 переноса кода, через который текущее значение кода N (tco) cooTветствующее цифровому эквиваленту измеряемого параметра в момент времени формирования tc< переносится на выходную шину 31 ° По этому же

5 сигналу tc через выходную клемму

32 опрашивается привязочный параметр, например, времени или глубины, на которой измеряется параметр, что позволяет зафиксировать координаты точки существенного отсчетадля измеряемой функции. Сигналом через элемент liJlii 28 реверсивный счетчик 2 устанавливается в началь ное положе ние, а чере з эле- 1 5 мент 25 триггеры 16 и 17 и счетчики 3 и 4 устанавливаются в нулевое положение. Начинается новый цикл формирования в счетчике 3 да N «(t co i ) про oрциo " Ho o щ периоду приращения входной частоты в момент t co, i-ro существенного отсчета, а затем формирование на выходе цифрового компаратора 6 частоты h fr(col) ° Равной прира- 25 щению входной частоты в момент формирования -го существенного отсчета. В реверсивном счетчике 2 в каждом цикле формирования существенного отсчета образуется цифровой эквивалент отклонения текущего приращения входной частоты от приращения входной частоты, соответствующего предыдущему существенному отсчету. При знакопеременном приращении входного сигнала возможно неоднократное пересечение входным сигналом линейного участка апроксимации, заданного в момент й, предыдущего существенного отсчета, в зависимости от приращения входного 40 сигнала в этот момент. При этом число импульсов в счетчике 2 меньшается до нуля, а затем меняет знак отклонения. Для обеспечения режима сравнения на компараторе 7 45 прямых кодов чисел в счетчике 2 используется блок 12 совпадения ну1 лей, по сигналу на выходе которого в момент уменьшения числа в реверсивном счетчике 2 до нуля триггер gp

18 переходит в положение, при кото» ром блок 11 переключения изменяет направление подключения входных последовательностей на обратное °

При этом большая по,частоте последовательность импульсов Ь f < (t) начинает поступать на вход "Сложение", а Ь f „(t cz,) — на вход ."Вычитание", реверсивного счетчика 2. Поэтому на выходах разрядов реверсивного счетчика 2 всегда образуется код модуля отклонения текущего приращения входного сигнала от приращения входного сигнала, соответствующего предыдущему существенному отсчету.

Знак отклонения определяется сигналами на выходах триггера 18, поступающими на выходные шины 34 и 35.

Сигнал йо моментов перехода через

"0" числа импульсов в счетчике 2 может быть вынесен с выхода блока

12 на выходную шину 33 и нести дополнительную информацию о процессе изменения функции. В эти моменты можно также через элемент ИЛИ 26 опрашивать счетчик 1 и через блок

13 переноса кода передавать код

N (t ) на выходную шину 31 устройства.

По сравнению с прототипом изобретение позволяет увеличить информативность за счет увеличения коэффициента сжатия устройства, благодаря тому, что введение формирователя линейно изменяющегося аппроксимирующего учавтка функции и выделение непрерывно изменяющегося цифрового эквивалента отклонения текущего приращения входного сигнала от приращения входного сигнала, соответствующего предыдущему существенному отсчету, позволяет построить цифро-частотный экстраполятор первого порядка, который значительно уменьшает объем. избыточной информации и позволяет перейти от ступенчатой к линейной апроксимации при восстановлении измеряемой функции.

Особенно большую эффективность имеет изобретение при больших градиентах изменения функции с линейными участками, например, при построении вертикальной структуры изменения температуры морской воды с помощью зондирующих комплексов.

1051703

Составитель А. Куэнецов

Техред С.Мигунова Корректор Г. Решетник

Редактор О. Сопко филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Закаэ 8686/56 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж»35, Раушская наб., д. 4/5