Устройство для определения экстремумов

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при разработке устройств автоматической обработки информации спектрального типа. Цель изобретения - расширение области применения, достигается за счет повышения точности определения экстремумов. Устройство содержит схемы 1 и 2 сравнения, ЦАП 3, блок 4 элементов И, регистр 5 сдвига, реверсивный счетчик 6, блок 7 дифференцирования, нульорган 8, элементы И 9,10, элементы ИЛИ 11,22, триггер 12, входную 13 и выходные 14,15,23 и 24 шины, счетчики 16 и 17, тактовый генератор 18, элемент 19 задержки, пороговые блоки 20 и 21. Устройство основано на необходимости учета дрейфа нулевого основания при определенных амплитудных значениях экстремумов сигналов спектрального типа, что исключает погрешность в определении экстремальных значений, возрастающую пропорционально нарастанию дрейфа. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 03 К 5/153

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (61) 1193790 (21) 4296380/24-21 (22) 12.08.87 (46) 07.04.89. Бюл. Р 13 (71) Институт кибернетики с вычислительным центром Узбекского научно-производственного объединения

"Кибернетика" АН УЗССР (72) И.Ш.Насыров, Р.Б.Рассказова и Ш.У.Аминов (53) 621 ° 318 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1193790, кл. Н 03 К 5/153. (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЭКСТРЕМУМОВ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной тех-— ники и может быть использовано при разработке устройств автоматической обработки информации спектрального . типа. Цель изобретения — расширение

„„SU„„1471291 А 2 области применения — достигается за счет повышения точности определения экстремумов. Устройство содержит схемы 1 и 2 сравнения, ЦАП 3 блок

4 элементов И, регистр 5 сдвига, реверсивный счетчик 6, блок 7 диф-. ференцирования, нуль-орган 8, элементы И 9, 10, элементы ИЛИ 11, 22, триггер 12, входную 13 и выходные

14, 15, 23 и 24 шины, счетчики 16 и 17, тактовый генератор 18, элемент 19 задержки, пороговые блоки

20 и 21. Устройство основано на необходимости учета дрейфа нулевого основания при определенных амплитудных значениях экстремумов сигналов спектрального типа, что исключает погрешность в определении экстремальных значений, возрастающую пропорционально нарастанию дрейфа.

3 ил.

1471291

Изобретение относится к автомати-

1 ке и вычислительной технике, может найти применение при разработке устройств автоматической обработки ин5 формации спектрального типа и является, усовершенствованием устройства по авт. св. У 1193790.

Цель изобретения - расширение области применения за счет повышения точности определения амплитудных значений экстремумов, путем учета дрейфа нулевого основания сигнала.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства для определения экстремумов; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу, на фиг.3 - пример выполнения порогового блока.

Устройство для определения экст- 20 ремумов содержит первую 1 и вторую 2 схемы сравнения, цифроаналоговый преобразователь 3, блок 4 элементов

И, регистр 5 сдвига, реверсивный счетчик 6, блок 7 дифференцирования, нуль-орган 8, первый 9 и второй 10 элементы И, первый элемент ИЛИ 11, триггер 12, входную 13 и выходные

14 и 15 шины, первый 16 и второй 17 счетчики, тактовый генератор 18, элемент 19 задержки, первый 20 и второй 21 пороговые блоки, второй элемент ИЛИ 22, выходные шины 22 и . 23, причем входная шина 13 соеди.нена с первыми входами первой 1 и второй 2 схем сравнения и через последовательно соединенные блок 7 дифференцирования и нуль-орган 8— с первыми входами элементов И 9 и 10, выходы которых подключены к выход- 40 ным шинам 14 и 15 и через первый элемент ИЛИ 11 — к первым входам блока И элементов И, выходы которого соединены с входами регистра 5 сдвига, а вторые входы подключены к 45 выходам реверсивного счетчика 6 и входам цифроаналогового преобразователя 3, выходы которого соединены с вторыми входами .схем 1 и 2 сравнения, подключенных выходами к входам реверсивного счетчика 6, входам

50 первого 16 и второго 17 счетчиков и входам триггера 12, выходы которого соединены с вторыми входами элементов И 9 и 10, а выходы счетчиков

16 и 17, подключенных входами обнуления через элемент 19 задержки к выходу тактового генератора 18, соединены с информационными входами первого 20 и второго 21 пороговых блоков соответственно, входы синхронизации которых подключены к выходу тактового генератора 18, а выходы соединены с выходными шинами 23 и 24 соответственно, подключенными также к входам второго элемента ИЛИ 22, выход которого соединен с первыми входами блока 4 элементов И.

Первый пороговый блок 20 может быть выполнен, например, содержащим регистр 25, второй 26 и третий 27 блоки элементов И, цифровой компаратор 28, третий элемент ИЛИ 29, выход которого подключен к выходной шине 23, а входы соединены с первым и вторым выходами цифрового компаратора 28, подключенного первой и второй группами входов к выходам второго 26 и третьего 27 блоков элементов И, входы управления которых соединены с входом синхронизации первого порогового блока 20, а информационные входы подключены к информационному входу порогового блока 20 и к выходу регистра 25 соответственно. Второй порогoBbIA блок 21 может быть построен аналогично первому, лишь с тем отличием, что элемент И на выходе объединяет второй и третий выходы цифрового компаратора.

Изобретение основано на необходимости учета дрейфа нулевого основания при определении амплитудных значений экстремумов сигналов спектрального типа. В противном случае вбзникают. погрешности в определении экстремальных значений, возрастающие пропорционально возрастанию дрейфа (фиг.2а). Чтобы избежать этих искажений необходимо знать амплитудные значения начала и конца аналитического колебания (фиг.2а) для последующей коррекции измеренного экстремального значения.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал подается на первые входы первого 1 и второго 2 блоков сравнения, которые в совокупности с цифроаналоговым преобразователем 3 и реверсивным счетчиком 6 функционируют как аналого-цифровой преобразователь следящего уравновешивания. При возрастании аналогового сигнала импульсы поступают на суммирующий вход реверсивного счет1471291 чика 6 и одновременно — на счетный вход счетчика 16, который обнуляется по задержанным сигналам тактового генератора 18. Число импульсов посУ тупившее на счетный вход счетчика 16 в течение такта, пропорционально крутизне измеряемого напряжения на данном участке (фиг.2б). Кодовая комбинация, записанная в счетчике 16, t0 после окончания такта сравнивается в пороговом блоке 20 с заранее установленным порогом, при превышении которого фиксируется начало аналитического колебания. Момент сравнения определяется сигналом с выхода тактового генератора 18, который поступает на вход синхронизации порогового блока (фиг ° 3), на управляющие входы блоков 26 и 27 элементов И, отпирая последние и тем самым разрешая сравнение содержимого счетчика 16 и регистра 25, в котором установлено соответствующее пороговое значение.

Цифровой компаратор 28 выдает сигналы по трем выходам: если кодовая комбинация, поступившая на первую группу его входов, больше кода на второй группе входов — сигнал появляется на первом его выходе, при равенстве этих кодов — на втором, и в случае, когда код на первых входах меньше кода на вторых входах— соответственно на третьем. Элемент

ИЛИ 29 объединяет первый и второй выходы цифрового компаратора, и

35 сигнал на его выходе появляется, если текущее значение функции за такт больше либо равно пороговому значению. Этот сигнал через второй элемент ИЛИ 22 поступает на первьж вхо40 ды блока 4 элементов И, отпирая последние, и в регистр 5 сдвига записывается амплитудное значение начальной точки аналитического пика.

Одновременно первый импульс, по45 ступающий на шину сложения реверсивного счетчика 6, переключает триггер в единичное состояние, и при переходе выходного сигнала блока 7 дифференцирования через нуль (что соответствует моменту обнаружения экстремума) отпирается элемент И 9, сигнал с выхода которого .через элемент ИЛИ l1 отпирает блок 4 элементов И. Кодовая комбинация с вы- 55 хода реверсивного счетчика 6, соответствующая измеренному амплитудному значению экстремума, записывается через блок 4 элементов И в сдвинутьп» регистр 5.

При убывании аналогового сигнала импульсы, число которых пропорционально амплитудному значению измеряемого сигнала, поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 6 и на счетный вход счетчика 17, который аналогично счетчику 16 обнуляется по задержанным сигналам тактового генератора 18. Небольшая задержка импульсов тактового генератора 18, поступающих на входы обнуления счетчиков 16 и 17, вызвана необходимостью разделения во времени момента обнуления счетчиков и моме..ra сравнения их содержимого в пороговых блоках 21 и 20 с заранее установленным пороговым значением.

При определении конца аналитического колебания работа устройства аналогична работе его при определении начала. Отличие заключается в том, что второй пороговый блок 21 срабатывает в момент, когда код, записанный в течение такта в счетчике 17, будет меньше либо равен пороговому значению, установленному в соответствующем регистре блока 21. Этот момент соответствует появлению сигнала на выходе элемента ИЛИ, подключенного к выходной шине 24, который объединяет второй и третий выходы цифрового компаратора.

Определение минимального значения сигнала происходит аналогично определению максимума, однако сигнализирующий импульс появляется на выходе второго элемента И 10 мо мент срабатывания нуль-органа 8.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить точность выявления амплитудных значений экстремумов за счет учета дре. — . фа нулевого основания аналитического сигнала.

Формула изобретения

Устройство для определения экстремумов по авт. св. М 1193790, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет повышения точности определения амплитудных значений экстремумов путем учета дрейфа нулевого основания сигнала, в него дополнительно введены два счетчика, тактовьп» гене— ратор, элемент задержки, два порого1471291 вых блока и второй элемент ИЛИ, подключенный выходом к первым входам блока элементов И, а входами - к выходам первого и второго пороговых блоков, информационные входы которых соответственно соединены с выходами первого и второго счетчиков, подключенных счетными входами к выходам первой и второй схем сравнения соответственно, а входами обнуления—

5 через элемент задержки к выходу тактового генератора, который также подключен к входам синхронизации обоих пороговых блоков. ц накс 4йи ИФКс! !

Составитель И.Поставнина

Редактор Н.Яцола Техред И.Дидык

Корректор Н.Король

Заказ 1617/55 Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета-по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101