Цифровой указатель экстремума

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g1) 4 С 01 R. 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3848472 /24-21 (22) 24.01.85 (46) 15. 10.86. Вюл. N - 38 (71) Новосибирский государственный университет им.Ленинского комсомола (72) И.И.Тарабунов (53) 621. 317. 7 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 928236, кл. С 01 R !9/04,. 1980.

Авторское свидетельство СССР !! 652496, кл. С 01 R 19/04, 1975. (54) ЦИФРОВОЙ УКАЗАТЕЛЬ ЭКСТРЕМУМА (57) Изобретение относится к цифровой измерительной и вычислительной технике и может быть использовано ,при анализе и классификации сигналов

„„SU„„1264087 A 1 при помощи ЭВ!!. Цель изобретения— повышение точности определения экстремумов зашумленного сигнала. Для этого в усрройство дополнительно введены два сумматора и датчик эквивалента помехи. На чертеже показаны датчик 1 сигнала, нуль-органы 2 и 3, реверсивный счетчик 4, формирователь

5 уравновешивающего напряжения, триггер 6, сумматоры 7 и 8, датчик 9 эквивалента помехи. Устройство позволяет, по сравнению с прототипом, повысить надежность работы в реальных условиях и увеличить количество обрабатываемой информации в условиях помех. 2 ил.

1264087

10 !

20

Изобретение относится к области цифровой измерительной и вычислительной техники и может быть использовано при анализе и классификации сигналов при помощи ЭВМ.

Цель изобретения — повьппение точности определения экстремумов зашумленного сигнала.

На фиг. 1 изображена функциональная схема цифрового указателя экстремума; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Цифровой указатель экстремума содержит датчик 1 сигнала, первый нульорган 2, второй нуль-орган 3, реверсивньп счетчик 4, формирователь 5 уравновешивающего напряжения, триггер 6, сумматоры 7 и 8 и датчик 9 эквивалента помехи, причем выход датчика 1 сигнала через нуль-органы

2 и 3 подключен к соответствующим входам триггера 6 и реверсивного счетчика 4, выходы которого соединены со входом формирователя S, выход которого подключен к входам сумматоров 7 и 8, второй (суммирующий) вход сумматора 7 и второй (вычитающий) вход сумматора 8 подключены к выходу датчика 9, выходы сумматоров 7 и 8 подключены ко вторым входам нульорганов 2 и 3 соответственно.

Цифровой указатель экстремума работает следующим образом.

При отсутствии сигнала U на выходе датчика 1 сигнала (момент времени

t < t,) реверсивный счетчик 4 находится в исходном состоянии, при котором на выходе формирователя 5 отсутствует уравновешивающее нагряжение Uz . При отсутствии сигнала U на выходе датчика 9 эквивалента помехи на выходах первого 7 и второго

8 сумматоров напряжение будет отсутствовать. При наличии сигнала U на выходе датчика 9 и на выходе нервого сумматора 7 будет сигнал +U, а на выходе второго сумматора 8 — Бп, тем самым задаются пороги срабатывания первого 2 и второго 3 нуль-органов. При появлении сигнала, например

U > U„, нуль-орган 2 переходит в единичное состояние, в результате чего фиксируется появление одной единицы на реверсивном счетчике 4, триггер 6 переходит в состояние готовности регистрации максимума (шах), а с выхода формирователя 5 подается на вход обоих сумматоров 7 и 8 дпскрета

50 уравновешивающего напряжения 5 U .

Таким образом, с выхода первого сумматора 7 на второй вход нуль †орга

2 подается 4 Uq+ U„, которое возвра— щает нуль-орган 2 в нулевое состояние. Время, необходимое для квантования на одну дискрету сигнала U, определяется временем прохождения импульса с выхоца нуль-органа 2 по цепи отрицательной обратной связи (реверсивный счетчик, формирователь

5 уравновешивающего напряжения, первьп сумматор) на его уравновешивающий вход, При изменении сигнала Цс на величину hU + U, ïðîèñõîäèò второе срабатывание нуль-органа 2 и его уравновешивание, и так далее в течение всего времени, пока происходит нарастание сигнала U вплоть до момента времени t,, когда сигнал У, + Ц„ достигнет максимального значения. Начиная с этого момента, при уменьшении сигнала U на величину QUAL+ Б„срабатывает нуль-орган 3, в результате чего

on переходит в единичное состояние, что приводит к изменению состояния триггера 6. Появление единицы на втором входе реверсивного счетчика 4 приводит к уменьшению выходного напряжения формирователя 5 на величину

Ю; дискреты, которое подается на первые входы сумматоров 7 и 8, в результате чего на выходе второго сумматора 8 напряжение уменьшается на величину hU>4- U что приводит к возвращению нуль-органа 3 в нулевое состояние через промежуток времени, равный задержке фронта единичного импульса при прохождении счетчика 4, формирователя 5 и сумматора 8. Процесс уравновешивания по каналу нульоргана 3 продолжается до момента времени 1. Затем процесс повторяется, При изменении сигнала U с выхода датчика 9 соответственно изменяются пороги срабатывания нуль-органов 2 и 3, тем самым происходит адаптация цифрового указателя экстремумов к уровню помех.

При изменении входного сигнала в пределах +U, т,е. н пределах порогов срабатывания первого и второго нульорганов, прохода экстремумов не происходит, тем самым увеличивается надежность работы устройства в присутствии помех.

126 ОЯ7

Таким образом, при проходе экстремумов зашумленного сигнала изменяется состояние триггера 6 под воздействием импульсов с выхода нуль-органов в моменты времени t, и с, которые и отмечают момент прохождения экстремумов. В зависимости от того, иэ какого состояния триггер переходит в новое, фиксируется либо прохождение максимума, либо прохождение минимума, 1О что может быть определено, например, дифракционированием выходных импульсов триггера 6, как показано на диаграмме V(e) (фиг. 2), при этом индекс символа напряжения означает 15 номер блока, к которому он относится.

Предлагаемый цифровой указатель экстремума(по сравнению с прототипом) повышает надежность работы в ре1 альных условиях, увеличивае F количество обрабатываемой информации о сигнале в присутствии помех, что особенно повышает надежность работы в присутствии нестационарных помех, имеющих тот же спектральный состав, что и основной сигнал (например, выделение экстремумов речевого сигнала на фоне внешних акустических помех).

Формула и з о б р е т е и и я

Цифровой указатель экстремума, содержащий первый нуль-орган и формирователь уравновешивающего напряжения, вход которого подключен к выходу реверсивного счетчика, триггер, второй нуль-орган, сигнальный вход которого соединен с соответствующим входом первого нуль-органа, а выходы обоих нуль-органов подключены к соответствующим входам триггера и реверсивного счетчика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения экстремума зашумленного сигнала, в него дополнительно введены два сумматора и датчик эквивалента помехи, при этом первые входы сумматоров соединены с выходом формирователя уравновешивающего напряжения, второй (суммирующий) вход первого сумматора и второй (вычитающий) вход второго сумматора подклю- чены к выходу датчика эквивалента помехи, выход первого сумматора подключен к входу первого нуль-органа, выход второго сумматора подключен к входу второго нуль-органа.

1264087 фия.2

Составитель A ° Çàáîðíÿ

Редактор A.Ðåâèí Техред А.Кравчук

Корректор Г.Решетник

Заказ 5556/45 Тираж 728 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4