Устройство для определения максимальной гармоники спектра уолша

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) др 4 G 06 F 15/332

Ф рр

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ,13

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3770764/24-24 (22) 09.07,84 (46) 15.02.86. Бюл. ¹ 6 (72) С.Г.Алексеев, M.Б.Беляев и M.Ì.Ãåëüìàí (53) 681.32(088.8) (56) Ахмед Н., Pao К.P. Ортогональные преобразования при обработке цифровых сигналов. M. Связь, 1980.

Хармут Х. Теория секвентного анализа. M. Мир, 1980. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛН OIIPETIEJIEНИЯ MAKCHMAIIbHOfI ГАРМОНИКИ СПЕКТРА

УОЛША, содержащее цифроаналоговый преобразователь, компаратор, первый и второй триггеры, счетчик циклов, генератор импульсов циклов, ключ, генератор счетных импульсов, первый элемент И, блок логического умножения, причем информационный вход устройства является первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, информационный вход которого соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, первый установочный вход которого соединен с выходом ключа, вход разрешения которого соединен с выходом первого триггера, первый установочный вход которого является входом запуска устройства, выход генератора импульсов циклов соединен с информационным входом ключа, выход которого соединен с счетным входом счетчика циклов, выход переполнения которого соединен с входом запрещения ключа, выход компаратора соединен с вторым установочным входом второго триггера, прямой выход которого соединен с входом сброса цифроаналогового преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения быстродействия, оно содержит первый, второй, третий, четвертый и пятый элементы ИЛИ, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И, элемент задержки, третий, четвертый, пятый триггеры, счетчик опросов, первый и второй формирователи импульса, блок анализа, причем выход ключа соединен с первым информационным входом блока логического умножения и с входом элемента задержки, выход которого соединен с первым установочным входом третьего триггера, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора счетных импульсов, выход третьего элемента И соединен с тактовым входом блока логического умножения и с счетным входом счетчика опросов, выход переполнения которого соединен с вторым установочным входом третьего триггера и с первыми входами четвертого, пятого и шестого элементов И, вторые входы которых соединены с инверсным выходом второго триггера, третьи входы пятого и шестого элементов И соединены соответственно с прямым и инверсным выхода» ми четвертого триггера, счетный вход которого соединен с информационным выходом блока логического умножения, первый установочный вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с вторым установочным вхо1211751 дом первого триггера, и с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом пятого элемента ИЛИ и с вторым установочным входом блока логического умножения, ° В . / выход переполнения которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход переполнения счетчиков циклов соединен с вторым информационным входом блока логического умножения и с первым входом седьмого элемента И, второй вход которого соединен с выходом компаратора, вход сброса устройства соединен с первыми входами третьего и пятого элементов ИЛИ, вторым входом первого элемента ИЛИ и с первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с установочным входом сче чика циклов и с первым входом второго элемента ИЛИ,выход которого соединен с установочным входом четвертого триггера, с установочным входом счетчика опросов и входом сброса блока логического умножения, выход седьмого элемента И соединен с входом второго формирователя импульса, выход которого соединен с вторым входом пятого элемента ИЛИ, выход пятого элемента И соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым установочным входом пятого триггера, второй установочный вход которого соединен с выходом шестого элемента И, гыход четвертого элемента И соединен с входом первого формирователя им-. пульса, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, Ю причем блок анализа содержит первый, второй и третий формирователи импульса, первый и второй регистры, счетчик, первый, второй и третий триггеры, первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И, элемент задержки, первый, второй, третий и четвертый.

"реверсивные счетчики, четыре преобразователя код — напряжение, четыре аналоговых квадратора, два аналоговых сумматора, компаратор, элемент НЕ,.причем первый и второй входы первого элемента ИЛИ блока анализа соединены с выходами соответственно первого и второго формирователей импульса блока анализа и с входами записи соответственно первого и второго регистров, информационные входы первого и второго регистров соединены с информационным вхо— дом счетчика, счетный вход которого соединен с выходом второго триггера блока анализа и с первыми входами пятого и шестого элементов И блока анализа, вторые входы которых соедииены с выходом элемента задержки блока -анализа, выходы пятого и шестого элементов И блока анализа соедииены с первыми входами соответственно третьего и четвертого элементов

ИЛИ блока анализа, выход шестого элемента И блока анализа соединен с входом второго формирователя импульса блока анализа, первым установочным входом первого триггера блока анализа и первым входом второго элемента ИЛИ блока анализа, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ блока анализа, с входом сброса первого регистра, входом первого формирователя импульса блока анализа и с вторым установочным входом первого триггера блока анализа, прямой выход которого соединен с первыми входами соответственно первого и второго элементов И блока анализа, инверсный. выход первого триггера блока анализа соединен с первыми входами соответственно третьего и четвертого элементов И блока анализа, выход k -го (k = 1, 2, 3, 4) элемента И блока анализа соединен с счетным входом k --го реверсивного счетчика, информационный выход которого соединен с входом k --го преобразователя код-напряжение, выход которого соединен с первым и вторым входами k -ro аналогового квадратора, выходы первого и второго аналоговых квадраторов соединены соответственно с первым и вторым входами первого аналогового сумматора, выход которого соединен с первым входом компаратора блока анализа, второй вход которого соединен с выходом второго аналогового сумматора, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно третьего и четвертого аналоговых квадраторов, выход компаратора блока .анализа соединен с третьим входом шестого элемента И блока анализа и через элемент НŠ— с третьим входом пятого элемента И блока анализа, выход третьего элемента ИЛИ блока анализа соединен с входами сброса первого и второго

121.1 751. реверсивных счетчиков, выход четвер.того элемента ИЛИ блока анализа соединен с входами сброса третьего и .четвертого реверсивных счетчиков, прямой выход третьего триггера блока анализа соединен со счетным входом второго триггера блока анализа, вторыми входами первого и третьего элементов И блока анализа и входом третьего формирователя импульса блока анализа, выход которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ блока анализа, инверсный выход третьего триггера блока анали-. за соединен с вторыми входами второго и четвертого элементов И блока анализа, выход первого элемента

И соединен с третьими входами первого, второго, третьего и четвертого элементов И блока анализа, вход сброса устройства соединен с установочными входами второго и третьего триггеров блока анализа, вторыми входами третьего и четвертого эле-, ментов ИЛИ блока анализа, установочным входом счетчика, прямой выход пятого триггера соединен с управляющими входами прямого счета реверсивных счетчиков, управляющие входы обратного счета которых соединены с инверсным выходом пятого триггера, выход вторрго формирователя импульса соединен со счетным входом третьего триггера блока анализа и входом элемента задержки блока анализа, выход первого элемента ИЛИ блока анализа соединен с третьим входом третьего элемента ИЛИ и вторым входом четвертого элемента HJIH.

2. Устройство по п. 1, о т.л ич а ю щ е е с я тем, что блок логического умножения содержит счетчик номеров дискрет, счетчик номеров гармонйк, распределитель импульсов, Изобретение относится к техническим средствам спектрального анализа сигналов и может быть использовано в различных системах локации объектов, основанных на спектральном анализе сигналов в базисе функций

Уолша. первый и второй элементы ИЛИ, группу элементов И, группу сумматоров по модулю два, причем первый информационный вход блока логического умножения соединен с информационным входом счетчика номеров дискрет, поразрядные выходы которого соединены с первыми входами элементов И группы, вхорой выход -го элемента

И группы (= 1, 2, ..., N где М вЂ” размерность преобразования

Уолша) соединен с i -м выходом распределителя импульсов, вход сброса которого соединен с вйходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого является первым установбчным входом блока логического умножения и соеди кен с установочным входом счетчика номеров дискрет, j -й и (j +1)-й (1= 1, 2, ..., М -1) поразрядные выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами j --ro сумматора по модулю два группы, выход которого соединен с третьим входом 1 -ro элемента И группы, выход

N .-го разряда счетчика номеров гармоник соединен с третьим входом Н -го элемента И группы, выходы элементов И группы соединены с одноименными вхо- . дами второго элемента И, выход которого является информационным выходом блока логического умножения, второй информационный вход которого соединен с информационным входом счетчика номеров гармоник, выход переполнения которого является выходом переполнения блока логического умножения, вход сброса которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, тактовый вход распределителя импульсов является тактовым входом блока логического умножения, второй информационный вход которого соединен с установочным входом счетчика номеров дискрет.

Преобразование Уолша, упорядоченное по Уолшу, вычисляется по выражению

1211751

О,й- 1 — текущий номер дискретного значения измеряемой величины; где

1,Н- 1 — номер составляющей амплитудного спектра процесса

log М;

Б -ый разряд двоичного

h-разрядного представления где

Кд,, 5=0

К„+К Ь-1, -1

-ый разряд двоичного и -раз рядного представления

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства за счет совмещения во времени кодирования и вычисления гармоник спектра. а также определения максимальной гармоники из вычисленных.

На фиг. 1 изображена функциональ- ная схема устройства, на фиг. 2— схема блока логического умножения; на фиг. 3 — схема блока определения максимальной гармоники.

Устройство для определения максимальной гармоники спектра Уолша содержит (фиг. 1): информационйый вход 1 устройства, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП). 2, компаратор

3, вход 4 запуска устройства, первый триггер 5, счетчик 6 циклов, генератор 7 импульсов циклов, ключ 8, ге-.. 40 нератор 9 счетных импульсов, первый элемент И 10, второй триггер 11, первый элемент ИЛИ 12, второй 13, третий 14 и четвертый 15 элементы И, элемент 16 задержки, третий 17 и 45 четвертый 18 три геры, счетчик 19 опросов, пятый 20, шестой 21 и седьмой 22 элементы И, второй 23 и третий 24 элементы ИЛИ, пятый триггер 25, формирователи 26 и 27 импульса, четвертый 28 и пятый 29 элементы ИЛИ, блок 30 логического умножения с первым информационным

31, тактовым 32, вторым информационным 33 входами, входом 34 сброса, 55 выходом 35 переполнения, первым ус». тановочным входом 36, информационным выходом 37, вторым установочным входом 38, блок 39 анализа с первым

40, вторым 41, третьим 42, четвертым

43, пятым 44 входами и выходом 45; вход 46 сброса устройства.

Блок.30 логичеокого умножения содержит (фиг. 2): счетчик 47 номеров дискрет; счетчик 48 номеров гармоник; распределитель импульсов 49; первый 50 и второй 51 элементы ИЛИ, группу элементов И 52 и группу сумматоров 53 по модулю два.

Блок 39.анализа содержит (фиг. 3): первый 54 и второй 55 формирователи импульса; первый 56 и второй 57 регистры; счетчик 58; первый 59, второй 60 и третий 61 триггеры; первый 62 и второй 63 элементы ИЛИ; первый-шестой элементы И 64-69, третий 70 и четвертый 71 элементы

ИЛИ, элемент 72 задержки; первыйчетвертый реверсивные счетчики 7376; преобразователь 77 кода в напряжение; аналоговый квадратор 78; аналоговый сумматор 79; компаратор 80; элемент НЕ 81; третий формирователь

82 импульса.

Устройство работает следующим образом.

По внешнему сигналу сброса, поступившему на вход 46 (фиг. 1) устройство переключается в исходное (статическое) состояние в котором содержимое счетчиков 6 и 19 и выходное напряжение ЦАП 2 становятся нулевыми; выходной сигнал счетчика 6 становится единичным; триггер 5 блокирует ключ

8; триггер 11 блокирует элемент И 10; триггер 17 блокирует элемент И 14; триггер 18 устанавливается в положение, при котором на вход элемента

И 20 поступает единичный сигнал; триггер 25 устанавливается в положение, при котором на вход 42 блока 39 поступает единичный сигнал.

Цепи внешнего сброса триггеров

5, 11 и 27 на фиг. 1 для упрощения описания не обозначены. Они могут быть присоединены к общей шине сброса непосредственно или при необходимости через элементы ИЛИ. Через элемент ИЛИ 12 внешний сигнал сброса одновременно передается на вход 36 блока 30 и через элементы ИЛИ 28 и 29 соответственно на входы 34 и 38 этого. блока, в котором (фиг. 2) этот сигнал сбрасывает в нулевое состояние счетчик 47, переключает первый разряд счетчика 48 в единичное состояние, а остальные его разряды в нулевое, 211751 6

В каждом k --ом цикле определяется значение ®и в соответствии с выражением (1). Для этого кодируются дискретные значения 11; измеряемой величины, и во время кодирования

S 1 далее передается через элемент ИЛИ 50 и переключает распределитель 49 в исходное состояние, в котором открыт

его первый выход.

Одновременно внешний сигнал сброса передается в блок 39 через его вход 41. По этому сигналу блок переключается в исходное состояние при котором содержимое регистра 57 и счетчиков 73-76 становится нулевым; сигнал триггера 59 на входах элементов И. 64 и 65 становится единичным; сигнал на выходе триггера 60 становится нулевым и блокирует элементы

И 68 и 69; сигнал триггера 61 на входах элементов И 64 и 66 становится единичным и тем самым деблокируется элемент И 64 для передачи счетных импульсов, поступающих на вход

40 блока; элементы И 65-67 оказываются блокированными; в первый разряд регистра 56 и счетчика 58 заносится единица, а содержимое остальных разрядов становится нулевым.

По внешнему сигналу запуска, поступившему на шину 4, триггер 5 переключается и деблокирует ключ 8. Пер вым появившимся импульсом на выходе генератора 7 и переданным через ключ 8 (подготовлен при сбросе устройства в исходное состояние выходным единичным сигналом счетчика 6) переключаются триггера 11 и 17, а в первый разряд счетчика 6, а также счетчика 47 блока 30 записывается "1".

Частоту генератора 7 задают в соответствии с требуемой частотой дискретизации измеряемого процесса и она ограничивается сверху временем цикла определения одной гармоники спектра (двух составляющих гармоники) .

С переключением триггера 11 деблокируется элемент И 10 и через него в ЦАП 2 начинают передаваться счетные импульсы опорного генератора 9. Тем самым начинается цикл определения величины первой (k = 1, записано в счетчике 48) составляю щей амплитудного спектра Уолша для

4 .09N 1»

Х; определяется значение Р ., „ для очередного значения Х; в соответствии с выражением (2).

Кодирование Х; выполняется известным образом — путем его уравновешивания ступенчато изменяющимся напряжением, формируемым ЦАП 2. ЦАП 2 содержит преобразователь кода в напряжение на основе резистивной матрицы и счетчик, преобразующий последовательйость поступающих на его вход счетных импульсов генератора 9 в код. Частота импульсов генератора 9 существенно превьппает частоту сигналов дискретизации, формируемых генератором 7.

Одновременно с формированием уравновешивающего напряжения счетные импульсы через вход 40 передаются в один из накапливающих реверсивных счетчиков блока 39, в котором формируется код очередной составляющей W„ гармоники в соответствии с выражением (1) .

Так как (-1) " в этом выражении всегда равно +1 или -1, то определение W сводится к алгебраическому суммированию текущих кодов ;, Поэтому, с увеличением коды в соответствующем накапливающем счетчике блока 39 алгебраически суммируются в соответствии с текущим значением

Р;„, и при = " — 1 содержимое упомянутого счетчика становится равным к °

Для возведения в целую неотрицательную степень величины (-1) надо знать не значение показателя степени 1;„, а только его кратность 2, т.е. четность и нечеткость Р;„

Кратность определяется блоком 30 и триггером 18 следующим образом.

В счетчике 47 блока 30 (фиг. 2) накапливается число, соответствующее номеру i +1 следуняцего дискретного значения Х;„, а в счетчике 48 накапливается число, соответствующее номеру k текущей составляющей амплитудного спектра.

Блок, в соответствии с выражением (2), реализует логическое умножение отдельных разрядов двух чисел. Первое число — код счетчика 47. Второе число определяется попарным суммированием по модулю два каждых двух соседних разрядов кода счетчика 48 в соответствии с выражением (3) .

Определение разрядов r (k) второго

7 1211 числа осуществляют сумматоры 53 по схеме, представленной на фиг. 4.

Непосредственное.логическЬе умножение разрядов чисел осуществляют элементы И 52. Результаты умножений получают опросом этих элементов сигналами распределителя 49. Распределитель переключается счетными импульсами генератора 9, переданными на его вход через деблокированный элемент И 14 и вход 32 (фиг. 1).

Деблокировка этого элемента триггером

17 производится сигналом начала цикла — импульсом генератора 7 с задержкой в элементе 16, необходимой для 15 предварительной записи этого сигнала в счетчик 47 блока 30. Счетный импульс передается через открытый выход распределителя на подключенный к этому выходу элемент И 52 и одно- 20 временно переключает распределитель, чем подготавливается (открывается) соседний выход распределителя.

По мере опроса элементов И 52 на выходе элемента ИЛИ 51 появляются единичные сигналы от тех элементов

И 52, к входам которых приложены единичные сигналы.

Сигналы с .выхода элемента ИЛИ 51 передаются через выход 37 блока на 30 счетный триггер 18, который определяет четкость (нечетность) суммы произведений (1с), т.е. четность (нечетность) Р;„ . Количество разрядов. счетчиков 47 и 48 равно n . Поэтому столько же использовано и элементов

И 52. Количество опросов этих эле" ментов подсчитывает счетчик 19. С появлением и -ro счетного импульса при кодировании текущей дискреты Х; 4ц формируется выходной сигнал счетчика

19, которым переключается триггер 17 и блокируется тем самым элемент И 14 до начала кодирования очередной дискреты Х;„ 45

ПосЛе завершения кодирования дшскреты Х; по, совпадению в элементе ..И 15 единичных сигналов — выходного сигнала счетчика 19 и сигнала триггера 11 (сигнал конца преобразования) сформированным в элементе 26 задержанным импульсом, переданным через элемент ИЛИ 23, сбрасываются в исходные состояния счетчик 19 и распределитель 49 в блке 30. Формирователь 26 импульса представляет собой, например, одновибратор. Задержка необходима для анализа состо751 8 яния триггера 18 в случае, если кодирование дискреты завершится раньше определения P

Если после и опросов элементов

И 52 состояние триггера 18 оказалось аналогичным первоначальному, то это говоРит о том, что четность Р,„1к не изменилась по отношению к Р;„ и поэтому значение Х;„ должно суммироваться с содержимым соответствующего счетчика блока 39 с тем же знаком, с которым суммировалось значение Х„, В противном случае знак суммирования меняется на противоположный, что достигается переключением сигналов на входах 42 и 43 блока 39 на противоположное направление алгебраического суммирования. Анализ состояния триггера 18 и требуемое пере-.. ключение реверса выполняется после завершения кодирования текущего значения Х; и опроса п элементов И 52 блока 30. Анализ состояния триггера

18 выполняется элементами И 20 и

И 21, единичный сигнал одного из которых подтверждает состояние триггера 25 или переключает его. Этот триггер и управляет реверсом счета в блоке .39.

В момент уравновешивания Х; компаратор 3 переключает триггер 11 в исходное состояние, выходным сигналом которого блокируется передача счетных импульсов через элемент И 10 и ЦАП 2 сбрасывается в нулевое состояние. С появлением очередного сигнала дискретизации генератора 7 кодирование текущего значения Х; и определение Р1,„ „ повторяются аналогично описанному.

Описанным образом определяют и значений Х; измеряемой величины и выполняют их алгебраическое сумми к рование с учетом значения (-1) "

При каждом определении Х; и Р(;,1 выходным сигналом счетчика 19 переключается триггер 17 и блокируется элемент И 14 и тем самым блокируется передача счетных импульсов в блок 30.

С появлением М -1-го сигнала дискретизации в цикле выходным сигналом счетчика 6 блокируется ключ 8, подготавливается к передаче элемент И 22 и выполняется кодирование Х; при i = Я вЂ” 1. С появлением сигнала уравновешивания компаратора, 9 1211751 10

3 на выхо е элемента И 22 д та И 22 появляется щей гармоники, определяемой парой единичный сигнал, который после -- составляющих (нечетной и четной) преобразования в импульсный сигнал амплитудного спектра. В регистр 56 в формирователе 27 через вход 44 передается в блок 39

9 и одновременно 5 той гармоники, составляющие которой этим сигналом пе е анным р данным через будут кодироваться в следующем цикле элемент ИЛИ 29 на вход 38 блока 30, счетчиками 73 и 74, а в регистр 57 сбрасывается в исходное состояние переписывается номер гармоники, соссчетчик 47. Тем самым блок 30 оказы- тавляющие которой будут кадироваться

Р я. вается подготовленным к определению 10 в следующем цикле в первом ра для очередного значения k, По счетчика 58 и регистра 56 записывасигналу формирователя 27 в блоке 39 ется единица, что указывает на кодипроизводится сравнение текущей гар- рование составляющих первой гармонимоники с предыдущей, Завершение этой . ки (= ") ° операции сигнализируется появлением 15 В исходном состоянии подготовленимпульса на выходе 45 блока. Этот ным для приема счетных импульсов импульс передается через соответ- (передаются через вход 40 блока) окаствующие элементы ИЛИ и переключа- зывается реверсивный счетчик 73 так

Э ет триггер 25 и счетчик 6 в исход- как в этом состоянии открыт элемент ное состояние, а также подтверждает го И 64 ° исходное состояние счетчика 19 и По мере кодирования текущих знаблока 30. После сброса счетчика 6 чений Х; при k = 1 (первая составляв исходное состояние деблокируется .ющая амплитудного спектра) соответключ 8 и с появлением сигнала дискре- ствующие группы счетных импульсов тизации начинается цикл определения 25 поступают в счетчик 73, в котором текущей составляющей амплитудного они алгебраически суммируются в соотспектра. ветствии с изменением P; . С пост поступОписанным образом определяют лением на вход 44 блока сигнала оконсоставляющие спектра с индексами чания кодирования 1 -й дискреты пе еы переи . 3б ключается триггер 61, выходные сигС появлением единичного сигнала налы которого блокируют элемент И 64 переполнения на выходе счетчика 48 H деблокируют элемент И 65. Остальные (соответствует N -й составляющей элементы блока остаются в исходном амплитудного спектра), который пере- состоянии. Триггер 60 делит сигнал дается на выход 35 блока 30, выпол- 35 « xone 44 H . Ha eãî выходе няется последний цикл — определение. появляется единичный сигнал только

М-й составляющей. С завершением ко- при определении четных составляющих дирования дискреты Х> „ в цикле опре- амплитудного спектра. Элемент 82 ,деления 11 -й составляющей амплитуд- формирует из соответствующего переного спектра единичным сигналом 4п пада выходного сигнала триггера 61 имэлемента И 13 переключается триггер пульс толькопри определении нечетных

5, который блокирует ключ 8 и тем са- составляющих амплитудного спектра. Этот мым последующую работу всего устрой- импульс через элемент ИЛИ 62 пе еперества. Одновременно по сигналу форми- дается на выход 45 блока по которому рователя 27 в блоке 39 завершается. 45 описанным образом начинается опредевыделение максимальной гармоники ление очередной составляющей спектра. спектра. С поступлением второго сигнала на

Б лок 39 предназначен для опреде- вход 44 блока переключается триггер ления максимальной гармоники спектра 61, а также триггер 60. Единичным

Уолша и работает следующим образом. 50 сигналом триггера 60 заносится едининомер второй гармоники спектра

° ющих амплит ж 6 спектра в блоке использованы две пары реверсивных подготавливается к деблокированию счетчиков. Счетчики 73 и 75 предэлементы И 68 и 69, назначены для кодирования нечетных 55 со ст авляницих нацих, а счетчики 74 и 76—

Коды счетчиков 73 и 74 преобразу четных составляющих гармоник. В

74 ются в эквивалентные напряжения преобразователями 77 код-напряжение счетчике 58 фиксируется номер тек — к у- которые далее квадратируются в эле211751 12 чиков. Если несколько следующих друг эа другом гармоник оказывается меньше предыдущей, вычисленной до этих гармоник, то их кодирование должно

С задержкой в элементе 72, необходимой для установления сигнала на вы-. ходе компаратора 80 после прекращения передачи счетных импульсов в блок через его вход 40, импульсный сигнал с входа 44 поступает в элементы И 68 и 69. При наличии единичных сигналов на всех входах одного из этих элементов упомянутый импульсный сигнал передается через этот

:элемент И в цепи сброса соответствующей пары реверсивных счетчиков.

Таким .образом обеспечивается сброс в нулевое состояние той пары счетчиков, в которой накоплены коды составляющих наименьшей из двух выделенных гармоник спектра Уолша.

При k = 1 в счетчиках 75 и 76 содержимое равно нулю.

При определении составляницих второй гармоники (k = 2) их коды накапливаются в счетчиках 75 и 76. Далее в зависимости от значения сигналов компаратора 80 и элемента НЕ 81 описанным образом сбрасывается в нулевое состояние та или иная пара счетчиков. При передаче единичного сигнала через элемент И 69 (сброс пары счетчиков 75 и 76) этот сигнал переключает также триггер 59, сбрасывает в нулевое состояние регистр

57 кода номера гармоники и с задержкой в элементе 55, необходимой для завершения сброса, передается на вход этого же регистра 57 для переписи из счетчика 58 в регистр 57 номера р гармоники, составляющие которой будут определяться в следующем цикле. Аналогично выполняется сброс предыдущего и запись очередного номера гармоники в регистр 56.

Триггер 59 обеспечивает запись счетных импульсов и кодирование составляницих текущей гармоники в определенной паре реверсивных счет15

11 1 ментах 78 и суммируются сумматором

79. Выходное напряжение сумматора 79 эквивалентно значению гармоники спектра Уолша. Напряжения сумматоров сравниваются компаратором 80. При превышании гармоники, коды составляющих которой хранятся в счетчиках

73 и 74, гармоники, коды составляющих которой хранятся во второй паре счетчиков 75 и 76, на выходе компаратора 80 появляется единичный сигнал, а на выходе элемент НЕ 81 нулевой сигнал. выполняться в одной и той же паре реверсивных счетчиков. В этом случае импульсный сигнал с выхода соответствующего элемента И 68 или И 69 поступает на один и тот же вход триггера 59 и каждый раз в один и тот же соответствующий регистр 56 и 57 переписывается из счетчика 58 последовательность текущих номеров гармоник.

Сигнал с выходов элементов временной задержки 54 и 55 передается через элемент ИЛИ 62 на выход 45 блока в качестве признака завершения кодирования текущей четной составляющей амплитудного спектра и выделения наибольшей из двух вычислейных rapMoник.

Кодирование нечетных составляющих завершается по-существу с появлением ! нечетных (в порядке их следования) сигналов на входе 44 блока (формируется формирователем 27 устройства).

Эти сигналы переключают триггер 61 в положение, при котором разрешается передача счетных импульсов в счетчики

74 или 76, кодируницих четные составляющие амплитудного спектра. При упомянутом переключении триггера 61 его сигнал на входе элемента 82 изменяется с единичного на нулевой и в этом элементе формируется им-. пульс — признак завершения кодирования текущей нечетной составляющей, При необходимости в элементе 82 может быть реализована задержка формнруемого импульса на время установления сигналов в элементах И 64-67.

Сигнал на выходе триггера 60 становится единичным только при кодировании четных составляющих амплитудного спектра.

Описанным образом выполняется последовательное кодирование пар составляницих амплитудного спектра и

50 выделение иэ каждых двух вычисляемых гармоник наибольшей. С началом кодирования последней четной составляющей амплитудного спектра при k на выходе 35 блока 30 устройства и соответственно на входе элемента И 13 появляется единичный сигнал. С появлением при этом единичного импульса на входе 44 блока 39 — признака завершения кодирования последней из

1211751

Физ.2

13 вычисленных гармоник спектра, на выходе элемента И 13 также появляется единичный .сигнал — признак выделения .наибольшей из гармоник спектра Уолша.

Этот сигнал переключает триггер 5 в исходное состояние, и работа устройства при этом завершается.

Повторная работа устройства выполняется аналогично описанному.

Устройство определяет гармоники ,.спектра без нулевой составляющей, т.е. гармоники центрированного спектра Уолша. Исключить. нулевую составляющую можно, например, включением конденсатора на выходе измерительного преобразователя, к которойу подключают предлагаемое устройство.

1211751

Составитель В. Зинин

Редактор Т. Парфенова Техред Л.Микеш

Корректор E. Сирохман

Заказ 642/54, Подписное

Тираж 673

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