Устройство для восстановления сигналов

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для решения обратных задач, и может быть использовано для восстановления сигналов методом обратной фильтрации. Цель изобретения - повышение точности восстановления сигналов. Устройство для восстановления сигналов содержит блок 1 вычитания, первый блок 2 умножения, масштабный блок 3, блок 4 моделирования частотной характеристики линейного преобразователя, блок 5 настройки, блок 6 синхронизации, блок 7 суммирования, второй блок 8 умножения, третий блок 9 суммирования, блок 10 индикации, блок 11 вычисления ошибки, блок 12 сравнения, элемент 13 задержки и блок 14 согласования. Цель изобретения достигается за счет введения блоков 5 - 14. 1 з.п. ф-лы, 7 ил., 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (s1)s G 06 G 7/48

ГОС Д

ПО ЗО

ПР ГК

К В

622434/24-24

1.12,88

3.11,90, Бюл. М 43 уйбышевский институт инженеров жедорожного транспорта им. М,Т. Елиза,А. Засов

2-50 (088.8) вторское свидетельство СССР

54513, кл. G 06 6 7/48, 1986.

СТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕСИГНАЛОВ зобретение относится к автоматике и лительной технике, в частности к уствам для решения обратных задач, и (54)

НИЯ (57) выч ройс о

О

ОО

C) о (21) (22) (46) (71) лез о ров (72) (53) (56)

hL 1

APCTBEHHbllll КОМИТЕТ

БРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

HT СССР

ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ может быть использовано для восстановления сигналов методом обратной фильтрации. Цель изобретения — повышение точности восстановления сигналов. Устройство для восстановления сигналов содержит блок 1 вычитания, первый блок 2 умножения, масштабный блок 3, блок 4 моделирования частотной характеристики линейного преобразователя, блок 5 настройки, блок 6 синхронизации, блок 7 суммирования, второй блок 8 умножения, блок 9 суммирования, блок 10 индикации, блок 11 вычисления ошибки, блок 12 сравнения, элемент 13 задержки и блок 14 согласования. Цель изо- бретения достигается за счет введения блоков 5 — 14, 1 з.плЬ-лы, 7 ил., 4 табл.

1608706

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам для решения обратных задач, и может быть использовано для восстановления сигналов методом обратной фильтрации.

Цель изобретения — повышение точности восстановления сигналов.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для восстановления сигналов; на фиг.2 — функциональная схема блока настройки; на фиг.3 — функциональная схема формирователя сигналов переключения, на фиг,4 — функциональная схема блока контроля устойчивости, на фиг.5— функциональная схема блока синхронизации; на фиг.б и 7 — cooTBGTGTBBHHQ функциональные схемы блока вычисления ошибки и блока согласования.

Устройство для восстановления сигналов содержит (фиг.1) блок 1 вычитания, первый блок 2 умножения, масштабный блок 3, блок 4 моделирования частотной характеристики линейного преобразователя, блок 5 настройки, блок 6 синхронизации, первый блок 7. суммирования, второй блок 8 умножения, второй блок 9 суммирования, блок

10 индикации, блок 11 вычисления ошибки, блок 12 сравнения, элемент 13 задержки и блок 14 согласования.

Блок 4 моделирования частотной характеристики линейного преобразователя содержит (фиг.1) элементы 15 задержки, блок

16 управления, блок 17 формирования.

Блок 5 настройки содержит (фиг.2) формирователи 18 — 20 импульсов, блок 21 контроля устойчивости, формирователь 22 сигналов переключения, блок 23 сравнения, переключатели 24 — 26, реверсивный счетчик

27, входы 28-32 формирования сигналов переключения с первого по пятый, выходы

33 — 35 формирователя сигналов переключения с первого по третий, Формирователь 22 содержит (фиг.3) входной регистр 36, включающий элементы

НЕ 37-42 и синхронные триггеры 43-48, логический преобразователь 49, состоящий из элементов И 50 — 55, элементов ИЛИ 56 и 57, элементов НЕ 58 и 59, элементов И 60 и 61 и элемента И-НЕ 62, задающий генератор

63, элемент НЕ 64 и выходной регистр 65, включающий элементы НЕ 66 — 68 и синхронные триггеры 69-71.

Блок 21 контроля устойчивости содержит (фиг.4) первый элемент 72 задания порогов сравнения, элементы 73 и 74 сравнения, элемент 75 синхронизации, элемент ИЛИ 76, делитель 77 частоты, элемент

И 78, элемент 79 задержки, элемент ИЛИ 80, счетчик 81, переключатель 82, второй эле5

55 мент 83 задания порога сравнения, третий элемент 84 сравнения, Блок 6 синхронизации содержит (фиг.5) входы 85, элемент И 86, первый формирователь 87, элемент 88 задержки, блоки 89 сравнения кодов, состоящие из блоков 90 сравнения разрядов, включающих каждый элемент НЕ 91, триггеры 92 и 93, элементы

И 94 и 95, элемент ИЛИ 96, элемент И 97, элемент И 98, второй формирователь 99; элемент НЕ 100, элемент И 101.

Блок 11 вычисления ошибки содержит (фиг.6) элемент 102 вычитания, элемент 103 синхронизации, элемент 104 умножения, делитель 105 частоты, элемент 106 суммирования, регистр 107, элементы 108 и 109 задержки, регистр 110, элемент 111 формирования константы, элемент 112 деления. Блок 14 согласования содержит (фиг.7) элемент 113 формирования кодаметки и переключатели 1141-114s.

Устройство для восстановления сигна- лов работает следующим образом.

С помощью настроечных входов осуществляется перестройка частотного коэффициента передачи (частотной характеристики) устройства. Указанные вхо ды используются для задания коэффициентов передачи блоков 2 и 8 умножения.

Импульсная характеристика преобразователя h(i At ) задается в дискретные равноотстоящие на At моменты времени =

=0,1,2...,п-1. Если порядковые номера блоков умножения обозначить индексом К (К =

=1,п), в исходном состоянии коэффициенты передачи блоков умножения задаются следующим образом; коэффициент передачи блока 2 умножения равен обратному значению импульсной характеристики моделируемого преобразователя информации в нулевой момент времени, т,е. I/hn (О), а коэффициенты передачи остальных блоков 8 умножения таковы, что К-й блок умножения имеет коэффициент передачи, равный i-му дискретному значению импульсной характеристики моделируемого преобразователя информации, искажающему сигнал, Если преобразователь информации описывается звеном первого порядка, полученный рекурсивный обратный фильтр устойчив, и его частотный коэффициент передачи Нв (и) =

Нп и

Адаптивное восстановление сигнала в этом случае производится без методической погрешности.

Если при перестройке импульсная характеристика преобразователя выходит за пределы, обеспечивающие устойчивость ре1608706 курси вост фи тойч в наст ой погр шн неус и выхо ны

Б о код-м т тоспо о ки н чи харак е смещ я две с ту метра Л чивос и прекр ща стипо ре новит я погре н решае и тра н в восста о дичес и стика ст

Нв

При вт водит достиж настро тройст тех по рактер предел ность у

Есл устойчи стройк процес

Есл вом реж ции на потере уменьш ситуаци ся пара нулю, уменьш

: дится бе

При

Л мож этом слу умен ьше парамет жима, чт устойчив ри устой лсв фи вного обратного фильт а ф ра, устойчи- запрещается, и выходными сигналами уст-.:. льтра нар шается. Факт р ру . акт потери ус- ройства является последовательность коости определяется блоком 5 дов меток. Указанные помеченные ки. В этом случае резко возрастает бракованные массивы информации легко ость о восстановления, так как в 5 исключаются из дальнейшей обработки, начивом фильтре нарушается связь пример, в ЗВМ. х и входных сигналов, Формирователь 22 реализует алгоритм к 14 выдает на выход устройства вычисления параметра Л на основании инку, свидетельствующую о нерабо- формации, поступающей на его входы с выбности устройства. Блок 5 настрой- 10 ходов первого 18, второго 19 и третьего 20 нает корректировать частотную формирователей, блока 21 контроля устойристику блока 4 моделирования, чивостии блока 23 сравнения. ее на парамет Л Далее во м Выходные сигналы формирователя 22 ации, При первой увеличение пара- управляют процессом заполнен и иво итк в р д к возникновению устой- 15 сивного счетчика 27 с помощью переключадальнейшее увеличение Л телей 24 — 26. Код, получаемый в счетчике 27, ется, При возникновении устойчиво- является параметром Л и поступает пашностьст уменьшается и если ста- раллельным кодом на выход блока 5 наравной о где С вЂ” допустимая стройки, По сигналам, поступающим на ость восстановления, блок 17 раз- 20 первый вход блока 5 из блока 6 синхронизаередачу выходных сигналов филь- ции, формирователи 18 и 19 формируют им-.

ыход устройства. Производится пульсные сигналы заданной длительности. вление сигналов с некоторой мето- Сигнал с выхода второго формирователя 19 ошибкой, Частотная характери- блокирует работу блока 21 контроля устойройства в этом случае равна 25 чивости на время, в течение которого в осИ вЂ” ) .

Нп (в)+А, новном завершаются переходные процессы (), в рекурсивном обратном фильтре, вызванрой ситуации увеличениеЛ не при- ные сменой кодов на настроечных х икновению устоичивости и при (т,е., перестройкой фильтра), чных входах нии Л значения Л= Л m»< блок 5 З0 Положим, что переходный процесс ки блокирует работу устройства. Ус- практически завершается (выходной сигнал о переходит в режим ожидания до фильтра принимает практически установ а изменяющаяся частотная ха- шееся значение) за время, равное длительпок овивстика преобразователя не войдет в ности импульсной характеристики Тр блока

1, обеспечивающие работоспособ- З5 4моделирования частотной характеристики тройства. при перестройке характеристики Л г = 1/fg, à fg — частота дискретизации во ость вновь нарушается, блок 5 на- времени импульсной характеристики hn(z) снова дает приращение Л и далее преобразователя и входного сигнала устпроисходит, как описано выше, 40 ройства, Возможность такого ограничения устройство находится в устойчи- следует из сделанного допущения, что динаме работы и обновление информа- мические характеристики преобразователя астроечных входах не приводит к р являютея кваэистационарными,т,е. медустойчивости, блок 5 настройки ленно изменяющимися во времени. Поэтоет риэтомтакжевозможныдве 45 му йп(г) можно считать неизменными на . При первой, если уменьшающий- интервалах времени, соизмеримыми с Тр. етрЛ достигнетзначения, равного Если информация на настроечных входах лок 5 прекращает дальнейшее устройства обновляется достаточно часто, ние Л В осстановление произво- например через время Тс, равное методической погрешности, 50 Тс = g Тр, 1

1608706 каждому сигналу с выхода блока 6 синхронизации, свидетельствующему о смене информации на входах, второй формирователь

19 вырабатывает импульсный сигнал длительностью Тр, запрещающий работу блока

21 контроля устойчивости на время Тр. Эта и роцедура и редотвращает поя вл ение ложного сигнала на выходе блока 21 о нарушении устойчивости. Блок 21 вырабатывает сигнал об устойчивости фильтра через время Тр после снятия сигнала запрета на входе синхронизации. Импульсный сигнал длительностью 2 Тр с выхода первого формирователя 18 запрещает работу формирователя 22 на время 2Тр после смены информации на настроечных входах устройства, Это время складывается из времени длительности переходного процесса и времени работы блока 21. Третий формирователь 20 вырабатывает импульсный сигнал по заднему фронту запрещающего импульса с выхода формирователя 18. Этот сигнал поступает на третий вход формирователя 22 и указывает на факт смены информации на настроечных входах устройства. Это короткий импульсный сигнал длительностью, достаточной для записи во входной регистр.

С помощью переключателей 24-26 формирователь 22 управляет процессом заполнения реверсивного счетчика 27 импульсами с выхода синхронизации блока

21 контроля устойчивости. Переключатель

24, управляемый сигналом с первого выхода управляющего автомата, разрешает или запрещает передачу сигналов на вычитающий и суммирующий входы реверсивного счетчика 27. Переключателем 25 формирователь

22 управляет поступлением импульсов на суммирующий вход реверсивного счетчика

27. Управляющий вход переключателя 25 подключен к второму входу формирователя

22. Переключатель 26 формирователя 22 управляет поступлением импульсов на вычитающий вход реверсивного счетчика 27.

На первом выходе блока 23 сигнал логической "1" вырабатывается при Л Л max и сигнал логического "0" — в противном случае. На втором выходе блока 23 сигнал логической "1" вырабатывается при Л>0 и сигнал логического

"0" — в гротивном случае. Для описания работы блока 5 настройки предварительно рассмотрим функциональные схемы формирователя

22 и блока 21 контроля устойчивости. Формирователь 22 является синхронным конечным автоматом. Работа формирователя синхронизируется задающим генератором.

Входные переменные x> — xs формирователя 22 определяют следующим образом (табл.1).

10 Функционирование формирователя 22

40 жиме велика (выходной сигнал устройства

s»i>.ф (t) практически не определяется входным сигналов sex.ô (t)), но при достижении устойчивости погрешность o существенно

45 уменьшается. Но увеличение Л не всегда может вернуть устройству устойчивость, поэтому, если возрастающий параметр Лстановится

il, Л т.е. х =1, 50 дальнейшая работа формирователя 22 блокируется (наборы 17-32), так как в дальнейшем увеличении Л нет смысла, поскольку

o превышает допустимое значение, Если снова при обновлении информации возник55 ла неустойчивость (набор 8), выдается сигнал на дальнейшее увеличение Л, далее входная ситуация отображается набором 4, затем набором 2, на котором выдается сигнал запрета на изменение iL Если при об20

Состояние формирователя обозначим переменными q1 и q2, которые могут принимать два значения: 0 и 1.

Выходные переменные (сигналы) у, уг, уэ формирователя 22 определяют следующим образом (табл,2)

Выходные сигналы у>, уг, уэ связаны с промежуточными выходами переменными

gi и 92 следующим образом (табл.3). описано в табл.4, где для каждого набора входных переменных x< — хв и состояний автомата q> и qz указаны; состояния, в которые автомат переходит (верхняя часть клетки), условное обозначение этих состояний и выходные сигналы (нижняя часть клетки).

В табл.4 приняты следующие обозначения; (+) любое значение 0 или 1, (.) стоп, изменение Л,() увеличение Л, (Ф) уменьшение Л

Схема формирователя 22 синтезирована на основе табл.4. Как видно из табл.4, от состояния памяти зависят выходные сигналы только набора 2, причем от сигнала од, Поэтому емкость памяти -1 бит (Тг 48).

Формирователь 22 работает следующим образом. При обновлении информации на настроечных входах по сигналу xz--1 (наборы 9 — 16) блокируется работа, значение il, не изменяется. При поступлении сигнала

x3=1 (сигнал обновления информации на входах 61 — 6n), если возникла неустойчивость (набор 7), выдается сигнал на увеличение Л. Этот сигнал продолжает действовать и при хэ=0 (набор 3). Увеличение Лпродолжается до получения устойчивого состояния (набор 2), при котором увеличение Л прекращается (если предыдущее состояние автомата было Л (1). Погрешность восстановления cr вычисляемая блоком 11, в неустойчивом ре1608706

10 новл н возн к

2), о умень отоб а

Зи4 П наба а кото а (наб р

36 и ы гене а вофа е авто а выби а ходи о мата и вход о

Б ляет с сивн r устой ренн м тойчи

Звых.ф т ния с макси входе п

Е л ратны чае(Я ы

П и дующ м импул теля ретн х ампли у опред л нала s симал фильт а ного с ный а отсчет можно щим н

Ес. вод о ного ф если е

3 вых.ф(т носят с вуют о ние звы элемен задани там 74

ИИ ИНфОРМаЦИИ НЕУСтОйЧИВОСтИ НЕ СООтВЕтСтВЕННО, ЕСЛИ Явых.ф (t)>M, та ЕДИает (набор 6 и далее при хз=0 набор ничные сигналы с выходов элементов 73 и рмирователем выдается сигнал на 74 через элемент ИЛИ 76 поступают на элешение Л, Далее возможны ситуации, мент И 78 и разрешают синхроимпульсам с жаемыенаборами1и2илинаборами 5 выхода элемента 75 синхронизации постури входной ситуации, отображаемой пать на счетный вход счетчика 81. Элемент ми 3 и 4, возникает неустойчивость, 75 синхронизации по каждому дискретному я предотвращается увеличением А отсчету сигнала (например, дискретный от2), и т.д. Запись во входной регистр счет равен байту), поступающему на его ходной регистр 65 синхронизируется 10 вход, формирует синхроимпульс. Если сооттором 63 и осуществляется в проти- ветствующий отсчет сигнала звых. (т)>М, то, чтобы исключить явление гонок в этотсинхроимпульсзаписывается всчетчик те. Частота сигналов генератора 63 81. Элемент 75 синхронизации состоит иэ ется такой, чтобы обеспечить необ- последовательно соединенных схемы форе для работы быстродействие авто- 15 мирования девятого контрольного раэрязапись коротких сигналов хз во да из байта и информации и элемента ИЛИ на девять входов. Контрольный разряд форок 21 контроля устойчивости опреде- мируется таким образом, чтобы дополнить тойчивость перестраиваемого рекур- сумму по модулю 2 разрядов байта до нечето обратного фильтра, Проверка 20 ной величины, Делитель 77 частоты имеет ивости осуществляется по расмот- коэффициент деления п. Через и синхроиму выше амплитудному критерию ус- пульсовсигналовсделителя 77открывается ости, т.е. путем сравнения сигнала переключатель 82 и содержимое счетчика 81

) на выходе первого блока 2 умноже- поступает на вход элемента 84 сравнения. В величиной M — априори известным 25 элементе 84 осуществляется запоминание и альным значением сигнала s»(t) на сравнение содержимого счетчика 81 с некореобразователя информации р. г — M и s,„„.ô(t) М, то рекурсивный об торой еличиной z п, задаваемой из фильтр устойчив, в противном слу- элемента 83 задания порога сравнения. Ec,(t)>M) фильтр неустойчив, 30 — M нцип работы блока 21состоит в сле- ли содеРжимое счетчика 81m ) и) то . За время Тр, равное длительности делается вывод о неустойчивости рекурсивсной характеристики преобразова- ного фильтра и на выход элемента 84 выдаподсчитывается количество m диск- ется сигнал логической "1". Сигналом с отсчетов сигнала s,ых y (t), 35 делителя 77, задержанным элементом 79 зада которых превышает М.ВремяТр держки во время переписи содержимого яется и дискретными отсчетами сиг- счетчика 81 на входной регистр блока 84

ых.ф(с). В неустойчивом режиме мак- сравнения, через элемент ИЛИ 80 осущестная амплитуда выходного сигнала вляется сброс счетчика 81 в нулевое состояравна z(z — линия диапазона выход- 40 ние, Этот же сигнал поступает на выход гнала), и ситуация имеет стационар- синхронизации блока 21 контроля устойчирактер, Число m дискретных востии далее на информационный вход rieв, амплитуда которых превышает М, реключателя 24. Блокировка работы блока приблизительно оценить следую- 21 на время переходных процессов после равенством: 45 смены информации на настроечных входах

>М, то считается, что такие ситуации ИС, входит дополнительно регистр. Порог учайный характер и не свидетельст- сравнения М должен быть по возможности еустойчивости устройства. Сравне- 55 ближе к г, чтобы обеспечить требуемую точ.ф(1) с величиной М осуществляется ность представления сигналов при заданами 73 и 74 сравнения. Элемент 72 ной длине разрядной сетки. Кроме того, при порогов сравнения задает элемен- близких значениях z u M усложняется прои 73 пороги сравнения (+М) и (— М) цедурэ контроля устройчивости по амплит дному критерию (т.е., величина m мала и

1608706

30

40

55 может быть вызвана случайными выбросами сигнала).

Блок 5 настройки работает следующим образом. Алгоритм работы блока 5 описывается табл,4 переходов и выходов формирователя 22. На основании входной информации и предыдущего состояния автомат управляет переключателями 24 — 26 следующим образом. Если определяется неустойчивость рекурсивного фильтра, через замкнутые переключатели 24 и 25 синхроимпульсы с выхода синхронизации блока 21 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 27. Параметр il возрастает либо.до величины, при которой наступает устойчивость рекурсивного фильтра, либо, в противном случае, до величины А в вх,Если рекурсивный фильтр находится в устойчивом состоянии, а величина A. > 0 (х4=0, х5=1), то синхроимпульсы через замкнутые переключатели 24 и 26 поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 27.

Параметр Л уменьшается либо до А =О, либо до возникновения устойчивого режима. В последнем случае управляющий автомат вновь замыкает переключатель 25 (размыкает переключатель 26) и il возрастает до величины, при которой наступает устойчивость рекурсивного обратного фильтра. При обновлении информации на настроенных входах работа блока 5 блокируется на время Тр, Блок 6 синхронизации предназначен для формирования синхросигналов при каждом обновлении информации на настроечных входах. Если вновь поступившая информация на настроечные входы не отличается от предшествующей (т.е„импульсная характеристика hn(t) на настроечных входах не изменилась), то синхросигнал блоком 6 не выдается, Блок 6 имеет и входов

851 — 85p, каждый-из которых является групповым и образуется девятью шинами, восемь из которых являются информационными и предназначены для задания двоичных кодов, а девятая — синхронизирующей и предназначена для задания синхроимпульса сопровождения кода.

Для определенности положим, что каждый дискретный отсчет импульсной характеристики кодируется восемью двоичными разрядами, т.е. байтом, В каждом из блоков 901 — 90 в сравнения разрядов сравниваются соответствующие двоичные разряды, принадлежащие нулевым дискретным отсчетам hn (О) предыдущей и вновь поступившей импульсных характеристик, В каждом иэ блоков 90z< — 902в сравнения разрядов сравниваются соответствующие двоичные разряды, принадлежащие отсчетам hn (1) предыдущей и вновь поступившей импульсных характеристик, и т.д, Если двоичные разряды равны, на выходах блоков 9011 — 90лв формируется сигнал логической "1". Если соответствующие отсчеты импульсных характеристик равны, на выходах блоков 891 — 89> формируется сигнал логической "1". Если предыдущая и последующая импульсные характеристики равны, на выходе элемента И 98 формируется сигнал логической "1", Поступающие на входы 85 — 85, коды отсчетов hn (г) сравниваются элементами И 9411 и 9511 с предыдущими значениями кодов отсчетов, которые хранятся .в триггерах 9211 и 93 t. Наличие двух цепей сравнения необходимо для органиэации сравнения нулевых и единичных значений кодов, Если все отсчеты предыдущей и последующей импульсных характери- . стик оказываются равными, на выходе элемента НЕ 100 образуется сигнал логического "0". Поэтому синхросигнал с выхода элемента И 86, поступающий через формирователь 99 на вход элемента И 101, на выход блока 6 не проходит. В противном случае (неравенства h п(т )) синхросигнал через элемент И 101 поступает на выход блока 6. После завершения процедуры сравнения задержанным элементом 88 задержки сигналом разрешается запись в триггеры новой информации. Далее процесс работы блока 6 синхронизации повторяется.

Блок 7 суммирования осуществляет суммирование дискретного отсчета импульсной характеристики в нулевой момент времени с параметром il т,е. получение величины йп(0)+Л.

Блок 8 умножения осуществляет умножение выходного сигнала рекурсивного обратного фильтра на величину hn(0), Блок 9 суммирования предназначен для получения на своем выходе сигнала ввх.ф(т), образуемого повторным искажением выходного сигнала звых.ф(т) электронной моделью преобразователяр звх.ф(т)=звых.ф(1) + (hn(t) — hn(0))+

+звых.ф(1) " ьп(0)=звых.ф(1) < Ьп®

Элемент 13 задержки осуществляет задержку входного сигнала звх,ф(т) устройства, который поступает на второй вход блока 22 вычисления ошибки. Время задержки tz равно

iз = 2tc + 2ty, где 2tc — время срабатывания блоков 1 и

9;

2ty — время срабатывания блоков 2 и 8.

1608706 иск

11 на чен ста соо кур стот

) т.е.

1 н гостят +х HH H честве погрешности будет использовеличину средней квадратичной ошиб- 15 сигнала звх.ф(т) на выходе устройства от

ычисленного образца з вых. ф (t), т. е т

= f (se„x® — s«x.(t)) dt= т 20

Jp (s„,ф.(т) — звх.ф.(t)) dt = т

) (з„.4,(t) — s«x.ф(х)Ф и (т)) dt. и л звх. ф(1) получается на выходе блока 25 мирования. Импульсная характеристи(к) звена в обратной связи равна

h „(t)= (hn (t) — hn (О)) +Л + hn (О) =

= hn (г)+Л лемент103 синхронизации подключен ому входу блока 11 и формирует синпульсы, каждый из которых coOTBBTGTпоступлению байта информации (с ольным девятым разрядом) на второй лока 11. Такие 9-разрядные коды обт свойством самосинхронизации, поэлемент 103 можно выполнить на

-входовой схемы ИЛИ. Сумма квадразностей сигналов sBx.g(t) и sBx.ô(t) навается в накапливающем сумматоре, ненном на основе элемента 106 сумания и регистра 107 в обратной связи. ь в регистр 107 осуществляется по осигналам, задержанным на Лi эле45 м 109 задержки (Лt где fg — часТg дискретизации сигналов). ициент деления частоты в делителе вен и. Поэтому через и синхроимпулькопленная сумма по сигналу из дели05 переписывается в регистр 110, а анным на время переписи сигналом да делителя 105 регистр 107 обнуляадержка на время записи в регистр уществляется элементом 108 задержлее в элементе 112 накопленная сум.ится на константу, равную и, которая . ает из элемента 111 формирования нты. Если п кратно степени двойки, В к вать кио его

Сигн

9су ка h к вто хрои вует конт вход лада этом базе тов р капл выпо миро

Запи синх мент тота

Коэф

105 р сов н теля задер с вых ется.

110 о ки,Д ма де посту конст адержка во времени введена с целью ючения методической ошибки в блоке ри несинхронном появлении сигналов входах этого блока. лок 11 вычисления ошибки предназна- 5 ля вычисления погрешности при восовлении сигналов из-за неточного ветствия частотной характеристики реивного обратного фильтра обратной чаой характеристике преобразователя р, 10 деление можно осуществить сдвигом впра- -. во на iogzn разрядов. Через и синхроимпульсов значение o обновляется.

Блок 10 индикации отображает величину о средствами визуализации для контроля процесса восстановления оператором, Блок 12 сравнения осуществляет сравнение погрешности на его входе с заданным допустимым значением С. Сигнал на его выходе равен логической "1", если o С, и логическому "О" в противном случае.

Блок 14 согласования предназначен для управления передачей кодов с выхода рекурсивного обратного фильтра на выход устройства.

Если cr С, сигналом логической "1" переключатели 114 — 114в переводятся в состояние, при котором выходные сигналы (отсчеты) рекурсивного фильтра передаются на выход устройства. Если o > С, сигналом логического "0" переключатели 1141-114в переводятся в состояние, при котором на выход устройства передаются определенные код-метки, которые не принадлежат множеству кодов, которые используются для отображения сигналов (например, код

11111111). Код-метки указывают на неработоспособность устройства.

Применение предлагаемого устройства выгодно как с технической, так и с экономической точек зрения. Текущий контроль погрешности восстановления и исключение передачи на выход устройства бракованной информации (т,е., высокая достоверность информации) позволяют увеличить достоверность результатов последующей обработки (например, результатов диагностирования объектов), Указание бракованной информации исключает время на ее обработку, например, на ЭВМ, что позволяет более эффективно использовать дорогостоящее машинное время.

Устройство обладает структурной надежностью. Например, при сбоях при определении параметра il в дальнейшем параметр Л автоматически устанавливается нужной величины.

Если известное устройство возможно использовать только после предварительного исследования объектов (преобразователь информации), предлагаемое устройство допустимо применять, когда априорная неопределенность о свойствах объекта высока, За счет сокращения средств и времени на исследование объекта возраста- ет экономическая эффективность применения устройства.

Измеряя параметр А, можно оценить пределы изменения частотной характери1608706 стики преобразователя, что само по себе важно для практических нужд восстановле. ния сигналов, Формула изобретения

1. Устройство для восстановления сиг- 5 налов, содержащее последовательно соединенные блок вычитания, вход которого является информационным входом устройства, первый блок умножения, блок моделирования частотной характеристики 10 линейного преобразователя, соединенный выходом с вычитающим входом блока вычитания, масштабный блок, подключенный выходом к второму входу первого блока умножения, группа входов блока моделирова- 15 ния частотной характеристики линейного преобразователя соединена с настроечными входами устройства, начиная с второго, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него вве- 20 дены блок настройки, блок синхронизации, два блока суммирования, второй блок умно- . жения, блок сравнения, блок индикации, блок вычисления ошибки, элемент задержки и блок согласования, настроечные входы 25 устройства через последовательно соединенные блоки синхронизации, блок настройки, блок суммирования подключены к входу масштабного блока, первый настроечный вход устройства соединен с вторым вхо- 30 дом первого блока суммирования и первым входом второго блока умножения, подключенного вторым входом к второму информационному входу блока настройки, выходу первого блока умножения и управляющему 35 входу блока согласования, выход второго блока умножения соединен с первым входом второго блока суммирования, подключенного вторым входом к выходу блока моделирования частотной характеристики 40 линейного преобразователя, а выходом — к первому информационному входу блока вычисления ошибки, к второму входу которого через элемент задержки подсоединен информационный вход устройства, выход блока вычисления ошибки подключен к входу блока индикации и через блок сравнения— к информационному входу блока согласования, выход которого является выходом устройства.

2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок настройки содержит три формирователя импульсов, блок контроля устойчивости, формирователь сигналов переключения, блок сравнения, три переключателя и реверсивный счетчик, первый выход блока сравнения соединен с первым информационным входом формирователя сигналов переключения, к второму информационному входу которого через первый формирователь импульсов подключен первый вход формирователя сигналов переклю-, чения, соединенный через второй формирователь импульсов с синхровходом блока контроля устойчивости, информационный вход которого подключен к второму информационному входу блока настройки, а синхровыход через первый переключательк информационным входам второго и третьem переключателей, соединенных выходами соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, выход которого подключен к входу блока сравнения и выходу блока настройки, выход первого формирователя импульсов через третий формирователь импульсов соединен с третьим информационным входом формирователя сигналов переключения, подключенного четвертым и пятым информационными входами соответственно к информационному выходу блока контроля устойчивости и второму выходу блока сравнения, выходы формирователя сигналов переключения соединены с управляющими входами перекл ючателей.

1608706

Т а б л и ц а 1 -

Кодирование переменной хо4

Наименование пе еменной

1,Л «Л max

o,Л

/1, есть смена информации 0, нет смены информации! 2

) хг хз

Х4

Х5

1,Л)0 х =. 0

Табл ица2

Кодирование выходного сигнала ход

Запрет на изменение параметра Л в блоке 5 на время пере- „, ходных процессов у1

Разрешение на увеличение параметра Л у2= уз

1, есть разрешение nepe3= ключателю 26 (замкнут)

О, нет разрешения переключателю 26 (разомкнут) Наименование выходного сиг нала

Содержательный смысл переменной

Сигнал, указывающий на выход параметра за допустимые пределы Л >Л вах

Сигнал запрета работы на время переходных процессов

Сигнал, указывающий на факт поступления новой информации на входы настройки

Сигнал, указывающий на устойчивость режима работы рекурсивного фильтра

Сигнал, указывающий на величину параметра Л

Содержательный смысл: выходной переменной

Разрешение на уменьшение параметра Л

/1, потеря устойчивости 0, устойчивый режимО, есть запрет переклю- . чателю 24 (разомкнут)

1 есть запрет переклю— чателю 24 (замкнут) 1, есть разрешение пере— ключателю 25 (замкнут)

0 нет разрешения переключателю 25 (разомкнут) 1608706

ТаблицаЗ

Таблица4

1608706

1608706

1608706

ISA

vl

11

li

lj

II

IlI аюа фв a °

a a a а а еаеееа ааааа а е аааа а ааааа a a a aa a a ° aaaaa Ф

Ooze

1608706

Составитель В. Башкиров

Редактор Н. Тупица Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор А. Обручар

Заказ 3620 Тираж 559 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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