Последовательно-параллельный многоканальный интегрирующий преобразователь

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для определения параметров редкоповторяющихся процессов малой длительности, и может быть использовано при регистрации и контроле интегральных параметров сигналов. Целью изобретения является повышение точности преобразования за счет увеличения числа информативных параметров и расширения динамического диапазона совместным преобразованием исследуемого и приближающего сигналов. Устройство содержит первую группу 1 блоков умножения, интеграторы 2, генератор 3 линейно-независимых функций, блок 4 синхронизации, вход 5 устройства, коммутаторы 6, блоки 7 выборки-хранения, группу сумматоров 8, первый 9, второй 10 и третий 11 сумматоры, вторую группу блоков умножения, блок 13 умножения, внешнюю входную шину 14 информативных параметров. Полученные в первом цикле преобразования информативные параметры с выходов интеграторов 2 в сумматорах 9 и 10 формируют сигналы соответственно смещения и модулирующий: X<SB POS="POST">см</SB> (T)=-ΣA<SB POS="POST">I1</SB>ε<SB POS="POST">I</SB>(T)

X<SB POS="POST">M</SB>(T)=1+ΣA<SB POS="POST">I1</SB>ε<SB POS="POST">I</SB>(T). Во втором цикле выполняется преобразование сигнала [X(T) - X<SB POS="POST">см</SB>(T)]<SP POS="POST">.</SP>X<SB POS="POST">м</SB>(T), и дополнительные информативные параметры позволяют получить значения весовых коэффициентов {ε<SB POS="POST">I</SB>(T)} системы приближающих функций из условия минимума выражения {X(T)-ΣA<SB POS="POST">I1</SB>ε<SB POS="POST">I</SB>(T)-[ΣA<SB POS="POST">I1</SB>ε<SB POS="POST">I</SB>(T)][ΣA<SB POS="POST">I2</SB>ε<SB POS="POST">I</SB>(T)]}<SP POS="POST">2</SP>DT. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)5 С 06 G 7/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ к(5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

f (21) 4396184/24-24 (22) 25.03.88 (46) 23,05 ° 90 ° Бюл, ¹ 19 (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт (72) H Ã. Назаров и И.В. Дягель (53) 681.3 (088 ° 8) (56) Куля В.И. Ортогональные фильтры. — Киев: Техника, 1967.

Рыжевский А.Г., Шабалов Д,В. Автоматизация контроля формы моноимпульсных сигналов. — M.: Энергоиздат, 1986, с. 40, рис. 8.

„.SU, 1566376 А1

2 (54) ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО-ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ

МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ИНТЕГРИРУИ1 1ИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для определения параметров редкоповторяюпр хся процессов малой длительности, и может быть использовано при регистрации и контроле интегральных параметров сигналов.

Целью изобретения является повышение точности преобразования за счет увеличения числа информативных парамет1566376 (2) т., =(0 а., I--0

Тогда а, = b. I.

j o (3) ров и расширения динамического диапазона совместным преобразованием исследуемого и приближающего сигналов.

Устройство содержит первую группу блоков 1 умножения, интеграторы 2, 5 генератор 3 линейно независимых функций, блок 4 синхронизации, вход 5 устройства, коммутаторы 6, блоки 7 выборки-хранения, группу сумматоров

8, первый 9, второй 10 и третий 11 сумматоры, вторую группу блоков умножения, блок 13 умножения, внешнюю входную шину 14 информативных параметров. Полученные в первом цикле прео6- 15 раэования информативные параметры с выходов интеграторов 2 в сумматорах 9 с

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к уст, ройствам для определения параметров редкоповторяющихся процессов малой 25 длительности, и может быть использовано при регистрации и контроле интегральных параметров сигналов.

Целью изобретения является повышение точности преобразования за счет ЗО увеличения числа информативных параметров и расширения динамического диапазона совместным преобразованием исследуемого и приближающего сигнала.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя.

11реобразователь содержит первую группу блоков 1-1 — 1-п умножения, интеграторы 2-2 — 2-п, генератор 3 линейно независимых функций, блок

4 синхронизации„. вход 5 устройства, коммутаторы 6-1 — 6-п бпоки 7-1

2-и вь:борки-хранения, группу сумматоров 8-1 — 8-п первый 9, второй 10 и тий 11 сумматоры, вторую группу блоков 12-1 — 12-и умножения, блок 13 умножения и внешнюю входную шину 14 информативных параметров.

Математическое обоснование работы устройства заключается в следующем.

В преобразовании относительно прямого преобразователя параллельного типа участвует произведение суммы сигналов: исследуемого x(t) и смещения x«(t), получаемого с инвертирующего выхода первого сумматора 9, на сигнал модулирующий x (t), который формируется на выходе второго сумматора 10. и 10 формируют сигналы соответственно смещения и модулирующий: x (t)

П-1 д П-1 а.„F;(t); x„(t) = 1 + Z а;, °

1=0 1=0

P,(t) . Во втором цикле выполняется

1 преобразование сигнала (x(t) — х „„(t)) х „„(), и дополнительные информативные параметры позволяют получить значения весовых коэффициентов

I F,.(t) 3 системы приближающих функций из условия минимума выражения и

1 п--1 1)-1

) (x(t) — Х а „Е;(t)-(;Å à,, E,(t)) °

1=0 1=-0

h-1 2

„(> а; Я; (t))f ° dt. 1 ил. =0

Если в первом цикле преобразования участвует только исследуемый сигнал x(t), при E(t) = 1, х, (t) О, х (;t) = 1, то аппроксимирующий сигнал и-1 а. Я..(t) по критерию минимума

1-0 и

П-1

$ (х(а) — à. g.(t)j dt ()) 0 1 а 0 и из требования обращения в нуль частных производных выражения (1) по параметрам 1 а;1 } определяется из системы уравнений

П

0 и-1 ()(х(а) — .Е а;, d. (а)) t.(t)dt=01, 0

Ъа0 1

i e (О, п-1) x(t) E. (t)dt=

Ll

E; (t) E (t) dtI, i, =0,п-1.

0 что позволяет задать веса сумматоров

8-1 — 8-п (Ь . ).

Если к началу второго цикла преобразования, во время действия сигнала выборки к блокам 7 выборки-хранения подключаются выходы интеграторов

2 и значения информативных параметров, полученных в первом цикле преобn-!

n-! (9) (4) )ао

5 15663 разования, переписываются в блоки 7 выборки-хранения,то

x, (t) = -; a y. (t),x (t) (аО и-1

1 +, а;

Тогда общий преобразуемый сигнал

76 6 и о а!-1

J (х(г.) — Е a,, F,.(t))" о ;аО (а Е (t)j F,(t) dt = ! . 0 и

= $ (х() + хс () JxÄ(t) Е;() dt, о

x,„(t) = (x(t) — + à,, g.(t)j (1+ (5)

+ T. а;, E;(t) 1=о

15 и соответственно информативными интегральными параметрами во втором цикле преобразования являются

n„„ п-1

1 = 1 (x(c) — Q а. я.(с)) (1 о =о и

11-1

+ Q a, Е,. (t)) E,(t) dt = ) (x(t)—

1-=О о и<

Е (г)) g.(t)dt + Е(х(с) (6) 20

h-1

,т а, Я, (t)) (а.„Я. (t)) °

;=о х Я(t) dt.

30 и

I h 1

) 1Х(с) — а11 с.(t) ! о о

О-1 2

$K. а. Я, (t)) (X à,. g.(t)j) dt (7)

40 из условия обращения в нуль частных производных по параметрам (a;2) достигается при и ((1-1 1(х(а) — к а;, е (x)j ° о !а о

"(Х а11 Я, (t)j Я; (t) dt = о и-1

-) f 7 а;, Я. (г.)) °

1=о о

50 (Е a., F.. (t)) E-(t) dt s,i = О, п-1.. .-о

Левая часть данной системы уравнений образует вектор I2 интегральных параметров

Причем первый член равен нулю, исходя из (2) .

Заметим, что минимум выражения

35 полученных во втором цикле преобразования.

Выделение дополнительных информатинных параметров 1а;2 ) при аппроксимации эквивалентно расширению системы функций 1 Д (t)), Таким образом, достигается расширение диапазона входного сигнала за счет преобразования

П-1 разности x(t) — a,, Е.(t) и увели<-0 чение числа информативных параметров.

Преобразователь работает следующим образом.

Каждый цикл преобразования включает следующую последовательность сигналов на соответствующих выходах блока синхронизации: снятие сигнала сброса интеграторов, выдачу сигналов синхронизации генератора линейно независимых функций и разрешения интегрирования.

При этом выполняется преобразование, которое заканчивается по истечении времени по снятием сигнала разрешения интегрирования. На выходах интеграторов запоминаются значения информативных параметров. Затем выдается сигнал разрешения выборки, что обеспечивает запоминание значений информативных параметров в устройствах выборки и хранения. По окончании сигнала разрешения выборки снова устанавливается сигнал сброса интеграторов, подготавливающий их к следующему циклу преобразования, Если используется простейший режим, соответствующий алгоритмическому описанию, то входы информативных параметров при подаче нулевых значений сигналов являются входами начальной установки, преобразование выполняется только сигнала x(t), Если заранее прогнозируется форма исследуемого сигнала, то априорная информация позволяет вычесть иэ сигнала x(t) сигнал хс (t) и промодулировать разность см сигналом x„(t),которые предопределяют подачу соответствующих информативных параметров на шину 14.

Возможен также следящий режим, когда начальная установка не выполняет1566326

Составитель В. Александров

Р . едактор H Бобкова Техред И,д Корректор И, Муска

Заказ 1223 Тираж 556 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по .изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 ся, поскольку последующие измерения

I 1, в k-M цикле связаны только с параметрами I .<, полученными в предыдущем цикле.

Формула изобретения

Последовательно-параллельный многоканальный интегрирующий преобразователь, содержащий блок синхрониза!

О ции, вход запуска которого соединен информационным входом устройства, Э первый выход соединен с входом гейератора линейно независимых функций, Выходы которого подключены к первым

Входам соответствующих и блоков умножения первой группы (где и = 1, 2,...), вторые входы которых объединены между собой, а выходы и блоков умножения первой группы соединены с информационными входами соответст2О вующих и интеграторов, выходы которых являются выходами устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования за счет увеличения числа информативнык параметров и расширения динамического диапазона совместным преобразованием исследуемого и приближающего сигналов, в него введены и

30 коммутаторов, и блоков выборки-хранения, группа из п сумматоров, вторая группа из и блоков умножения, первый, второй и третий сумматоры и блок умножения, причем выходы и интеграторов подключены к первым инфор- 35 мационным входам соответствующих и кож утаторов, вторые информационные входы которых подключены к входу задания информативных параметров устройства, а выходы и коммутаторов соединены с информационными входами соответствующих и блоков выборки-хранения, выход i-го (где i=1,2. блока выб орки-хранения подключен к

1-му входу каждого из п сумматоров группы, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих п блоков умножения второй группы, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам генератора линейно независимых фуНкций, а выходы п. блоков умножения второй группы соединены с соответствующими п входами первого сумматора и с соответствующими п входами второго сумматора, (n+1)-й вход которого подключен к первому выходу генератора линейно независимых функций, инвертирующий выхо первого сумматора соединен с первым входом третьего сумматора,второй вход которого подключен к информационному входу устройства,выход третьего сумматора соединен с первым входом блока умножения, второй вход которого подключен к выходу второго сумматора, а выход блока умножения соединен с вторыми входами п блоков умножения первой группы, второй, третий, четвертый и пятый выходы блока синхронизации подключены соответственно к входам разрешения интегрирования и интеграторов, к входам сброса и интеграторов, к управляющим входам и коммутаторов и к входам выборки и блоков выборкихранения.