Вычислительное устройство для первичной обработки сигналов

 

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ по авт.св. № 591869, отличающееся тем, что,с целью расширения функциональных возможностей за счёт ранжирования входных сигналов по величине, устройство содержит дифференцирующий элемент, счетчик, группу детекторов нуля, группу триггеров, группу блоков ключей и группу цифровых индикаторов, при этом выход операционного усилителя через дифференцирующий элемент соединен со счетным входом счетчика, выход генератора тактовых импульсов - с входом сброса счетчика и с нулевыми входами триггеров группы, выходы сумматоров группы через соответствукицие детекторы нуля группы соединены с единичными входами соответствующих триггеров группы, инверсные выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих блоков ключей группы, выход счетчика через блоки ключей группы соединен с входами соответствукицих л цифровых индикаторов группы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Р.И /ЮПН

РЕСПУБЛИК ае oD

4(51) С 06 С 7/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМЪГ СИИДЕТЕЛЬСТВЗГ (61) 591869 (21) 3665662/24-24

;(22) 24.11.83 (46) 07.01.85. Бюл. У 1 (72) В.П. Заболотский, И.Н.. Легомина .и Б.А. Швецов (53) 681.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 591869, кл. G 06 G 7/12, 1976 (прототип). (54)(57) BbPIHCJIHTEJIbHOE УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ по авт.св. У 591869, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет ранжирования входных сигналов по величине, устройство содержит дифференцирующий элемент, счетчик, группу детекторов нуля, группу триггеров, группу блоков ключей и группу цифровых индикаторов, при этом выход операционного усилителя через дифференцирующнй элемент соединен со счетным входом счетчика, выход генератора тактовых импульсов — с входом сброса счетчика и с нулевыми входами триггеров группы, выходы сумматоров группы через соответствующие детекторы нуля группы соединены с единичными входами соответствующих триггеров группы, инверсные выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих блоков ключей группы, выход счетчика через блоки ключей группы

И соединен с входами соответствующих цифровых индикаторов группы.

1133598

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для ранжировки сигналов в порядке возрастания или убывания их амплитуд. 5

По основному авт. св. 591869 известно вычислительное устройство для первичной обработки сигналов, содержащее группу сумматоров, первые входы которых являются входами устройства, а вторые входы и выходы подключены, соответственно к выходу инвертора и к входам соответствующих релейных элементов, выходы которых подсоединены к первым 15 входам дополнительной группы суммаI торов, выходы которых подсоединены к входу сумматора, последовательно соединенного с операционным усилителем, выход которЬго соединен с вхо- 20 дом инвертора и одновременно является выходом устройства, и последовательно включенные генератор тактовых им пульсов и генератор пилообразного напряжения, выход которого подклю- 25 чен к вторым входам дополнительной группы сумматоров (1) .

Недостаток данного устройства заключается в том, что оно не позволяет присвоить каждому входному сигналу порядковый номер, соответствующий его величине, что ограничивает возможности практического применения устройства при статистической обработке сигналов и не позволяет использовать его в системах массового обслуживания с приоритетами.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет ранжирования вход.! ных сигналов по величине.

Цель достигается тем, что устройст.— во содержит дифференцирующий элемент, счетчик, группу детекторов нуля, группу триггеров, группу блоков ключей и группу цифровых индикаторов, при этом выход операционного усилителя через дифференцирующий элемент соединен со. счетным входом счетчика, выход генератора тактовых импульсов 50 с входом .сброса счетчика и с нулевыми входами триггеров группы, выходы сумматоров группы через соответствующие детекторы нуля группы соединены с единичными входами соответствующих триггеров группы, инверсные выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих блоков ключей группы, выход счетчика через блоки ключей группы соединен с входами соответствующих цифровых индикаторов группы.

На чертеже показана структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит группу сумматоров 1, группу релейных элементов 2, дополнительную группу сумматоров 3, сумматор 4, операционный усилитель 5, инвертор 6, генератор 7 тактовых импульсов, дифференцирующий элемент 8, генератор 9 пилообразного напряжения, счетчик 10, группу детекторов 11 нуля, группу триггеров 12, группу блоков 13 ключей, группу цифровых индикаторов 14.

Первые входы сумматоров 1 являются входами устройства. Выход операционного усилителя 5 является выходом устройства. Выходы цифровых индикаторов 14 являются дополнительными вы— ходами устройства.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 7 вырабатывает тактовые импульсы, запускающие генератор 9 и выставляющие в исходное состояние счетчик 10 и триггеры 12. По этим импульсам генератор 9 вырабатывает в каждом такте линейно возрастающее ,напряжение, поступающее на вторые входы сумматоров 3. B счетчик 10 записывается "1". Триггеры 12 устанавливаются в "0". Сигналы с инверсных. выходов триггеров 12, соответствующие логической единице, поступают на управляющие входы блоков 13 ключей, которые открываются, и единица с выхода счетчика 10 записывается во все цифровые индикаторы 14.

На первые входы сумматоров 1 подаются сигналы, подлежащие ранжировке.

На вторые входы сумматоров 1 пос=упают сигналы с инвертора 6. Суммарные сигналы с выхода сумматоров 1 поступают на входы релейных элементов 2 и на входы детекторов 11 нуля.

Релейные элементы 2 преобразуют эти сигналы в равные по величине сигналы, имеющие ту же полярность, что и сигналы на их входах. На выходах сумматоров 3 получают сигнал

U+(t) = U+ + Uo + Ui t где U — сигнал положительной полярности, поступающий с релей1133598 ного элемента 2 на первый вход сумматора 3;

U — начальное напряжение на вью ходе генератора 9;

U — приращение напряжения на

1 5 выходе генератора 9 в единицу времени. — время.

Если на первые входы сумматоров 3 поступает с релейных элементов 2 10 сигнал отрицательной полярности U», то на выходах сумматоров 3 получают сигнал U (г.) = V + V0 + V„(t). Сигналы V+(t) и U (г.) эквивалентны сигналам на выходах асимметричных ре- 15 лейных элементов с изменяющейся асимметрией релейных характеристик, поэтому, подбирая соотношение U(tl

U (tl! на выходе операционного усилителя 5 можно получить любую порядковую статистику.

Задавая для генератора 9 Б .и тем самым V+(» = О) = О,обеспечивают появление на выходе операционно- 5 го усилителя 5 первой порядковой статистики, т. е. наименьшего из сигналов, подаваемых на вход устройства.

Для того, чтобы устройство выде.ляло N-ю порядковую статистику, т.е. 30 наибольший из входных сигналов, необходимо выполнение соотношения (U Lt=Tl ()U 0 +ОTI 1 („)

)gy(t=Tll !Ц,.и,О,TI N где Т вЂ” период тактовых импульсов и развертки генератора 9.

Выбирая U1, удовлетворяющее данному неравенству, обеспечивают появление на выходе устройства в конце периода развертки генератора 9 N-ой .40 порядковой статистики.

Сигналы U+(t) и U (t) с выходов сумматоров 3 поступают на входы сумматора 4, где они суммируются, и суммарный сигнал поступает на вход опера . 45 ционного усилителя 5, обладающего очень высоким коэффициентом усиления.

Сигнал с выхода операционного усилителя поступает на вход инвертора 6 и на вход диффереицирующего элемента 8.

Инвертор 6 изменяет полярность поступившего на его вход сигнала на противоположную. Инвертированный сигнал поступает на вторые входы сумматоров 1.

Сигнал на выходе операционного усилителя 5 равен одному из сигналов, подаваемых на вход устройства. Изменяя соотношение ) -() в течение так-! U+(

В момент выделения на выходе опера-, ционного усилителя очередного сигнала происходит скачкообразное изменение выходного сигнала на величину разности между последующей и предыдущей порядковыми статистиками. При этом на выходе дифференцирующего элемента 8 появляется импульс. Он посту-, пает на вход счетчика .10, увеличивая находящееся в нем число на единицу. Таким образом, счетчик 10 фикси, рует ранг сигнала, вьщеленного на выходе операционного усилителя 5.

Число, соответствующее рангу выделенного сигнала, в виде параллельного кода поступает с выхода счетчика 10 одновременно на все кодовые входы блоков 13 ключей.

При выделении очередного входного сигнала на выходе одного из сумматоров 1 появляется нулевой сигнал. При этом на выходе соответствующего детектора 11 нуля появляется импульс.

Он устанавливает один из триггеров

12 в единичное состояние. На инверсном выходе триггера появляется сигнал, соответствующий логическому нулю, который, поступая на управляющий вход блока 13 ключей, запирает его до конца тактового периода. Соответствующий цифровой индикатор 14 запоминает и индицирует код ранга вьщеленного в этот момент входного сигнала.

Номер индикатора 14 равен номеру входа устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство не только позволяет сформировать из входных сигналов возрастающий или убывающий ряд, но и одновременно присваивает каждому входному сигналу порядковый номер в соответст,вии с его рангом в ряду входных сигналов. Это определяет технико-экоI номический эффект от использования изобретения.

1133598

Составитель Г. Осипов

Редактор Т. Кугрышева Техред М.Пароцай Корректор И. Иуска

Заказ 9948/40

Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4