Интерполяционный пиковый детектор

 

Изобретение относится к средствам измерения максимального значения сигнала. С целью повышения точности измерения в детектор введены резисторы 2-7, цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 9-12, регистр 8 текущего максимума, блок 13 сравнения, сумматоры 14-18, умножители 19-21, генератор 23 тригонометрических функций, датчик 24 времени, регистр 25 фиксации времени максимума, блок 26 управления , логический вентиль 27 и прецизионный пиковый детектор 22. По командам блока 26 аналого-цифровой преобразователь 1 передает цифровой код в регистры 2 и 5. Блок 13 сравнивает содержимое регистров 2 и 8 и, если максимум не наступил , детектор продолжает работать. Если в регистре 2 значение меньше регистра 8, т.е. максимум уже пройден, вентиль 27 останавливает работу детектора. При этом в регистре 8 находится максимум, в регистрах 6 и 7 два предыдущих максимуму значения., а в регистре 5 - значение после максимума. Сумматоры 14-17 по сигналам ЦАП 9-12 с помощью генератора 23 и умножителей 19- 21 осуществляют многократное обратное аналоговое преобразование Фурье. Результат обработки хранится в детекторе 22. В описании дан пример реализации блоков 26 и 24. 2 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sr)s G 01 R 19/04 сов 0Ì ав 2Л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4740506/21 (22) 10,07.89 (46) 23.12.91, Бюл, № 47 (72) С.И. Волосников (53) 621.317.7(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1183910, кл. G 01 R 19/04, 1988.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1118926, кл. G 01 R 19/04, 1982, (54) ИНТЕРПОЛЯЦИОННЫЙ ПИКОВЫЙ

ДЕТЕ KTOP (57) Изобретение относится к средствам измерения максимального значения сигнала.

С целью повышения точности измерения в детектор введены резисторы 2 — 7, цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 9-12, регистр 8 текущего максимума, блок 13 сравнения, сумматоры 14 — 18, умножители

19 — 21, генератор 23 тригонометрических функций, датчик 24 времени, регистр 25

„, SU„„1700490 А1 фиксации времени максимума, блок 26 управления, логический вентиль 27 и прецизионный пиковый детектор 22. По командам блока 26 аналого-цифровой преобразователь 1 передает цифровой код в регистры

2 и 5. Блок 13 сравнивает содержимое регистров 2 и 8 и, если максимум не наступил, детектор продолжает работать, Если в регистре 2 значение меньше регистра 8, т,е. максимум уже пройден. вентиль 27 останавливает работу детектора. При этом в регистре 8 находится максимум, в регистрах

6 и 7 два предыдущих максимуму значения, а в регистре 5 — значение после максимума.

Сумматоры 14 — 17 по сигналам ЦАП 9 — 12 с помощью генератора 23 и умножителей 1921 осуществляют многократное обратное аналоговое преобразование Фурье. Результат обработки хранится в детекторе 22. В описании дан пример реализации блоков

26 и 24, 2 ил.

1700490

Изобретение относится к средствам измерения максимального значения сигнала.

Целью изобретения является повышение точности измерения, На фиг, 1 приведена функциональная схема интерполяционного пикового детектора; на фиг. 2 — управления.

Интерполяционный пиковый детектор (фиг. 1) содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, регистры 2 — 7, регистр 8 текущего максимума, цифроаналоговые преобразователи (ЦАП) 9 — 12, блок 13 сравнения, сумматоры 14 — 18, умножители 1921, прецизионный пиковый детектор 22, генератор 23 тригонометрических функций, датчик 24 времени, регистр 25 фиксации времени максимума, блок 26 управления и логический вентиль 27, причем вход 28 соединен с входом АЦП 1, выход которого соединен с входами регистров 2 и 5, выход регистра 2 соединен с входами регистра 3, регистра 8 текущего максимума и первым входом блока 13 сравнения, второй вход которого соединен с выходом регистра 8 текущего максимума и входом ЦАП 10, выход регистра 3 соединен с входами регистров 4 и 6, выход регистра 4 соединен с входом регистра 7, выходы регистров 5-7 соединены с входами ЦАП 9, 11 и 12 соответственно, выход блока 13 сравнения соединен с вторым входом логического вентиля

27, выход которого соединен с управляющими входами регистров 5 — 8 и 25, выход ЦАП

9 соединен с четвертым суммирующим входом сумматора 14 и первыми суммирующими входами сумматоров 16 и 17, выход ЦАП

10 соединен с третьим суммирующим входом сумматора 14, суммирующим и первым вычитающим входами сумматоров 15 и 17 соответственно, выход ЦАП 11 соединен с вторым суммирующим входом сумматора

14, вычитающим и вторым суммирующим входами сумматоров 16 и 17 соответственно, выход ЦАП 12 соединен с первым суммирующим входом сумматора 14, вычитающим и вторым вычитающим входами сумматоров 15 и 17 соответственно, выход сумматора 14 соединен с первым суммирующим входом сумматора 18, выход которого соединен с входом прецизионного пИкового детектора, выходы sin (2 Q, cos (2л Q) и cos (4л Q) генератора 23 тригонометрических функций соединены с вторыми входами умножителей 19 — 21 соответственно, первые входы которых соединены с выходами сумматоров 15-17 соответственно, выходы умножителей 1921 соединены с вторым, третьим и четвертым суммирующими входами сумматора

18, выход датчика 24 времени соединен с

10

20 регистром 25 фиксации времени максимума и входом блока 26 управления, выходы которого соединены с управляющими входами регистров 4, 3 и 2, АЦП 1 и первым входом логического вентиля 27 соответственно. ьлок 26 управления (фиг. 2) содержит последовательно соединенные элементы

29-34 задержки, причем первый вход элемента 29 является входом и первым выходом блока 26 управления, выходы элементов 29, 30, 31 и 34 являются вторым, третьим, четвертым и пятым выходами блока 26 управления соответственно.

Датчик 24 времени (фиг, 2) может содержать генератор 35 импульсов и счетчик 36, соединенные последовательно, Интерполяционный пиковый детектор работает следующим образом.

По сигналу на первом выходе блока 26 управления значение регистра 3 переносится врегистр 4,,по сигналу — на втором выходе блока 26 управления значение регистра

2 переносится в регистр 3, по сигналу на

25 третьем выходе блока 26 управления выходное значение АЦП 1 заносится в регистр 2, по сигналу на четвертом выходе блока 26 управления осуществляется запуск АЦП 1, Сигналы выходов блока 26 управления по30 ступают в указанной последовательности, задержанные друг относительно друга на время срабатывания блоков. С момента появления нового значения в регистре 2 блок

13 сравнения (цифрового компаратора) осу35 ществляет сравнение этого значения со значением текущего максимума, находящегося в регистре 8. Если в регистре 2 значение больше, чем в регистре 8, то на выходе блока

13 сравнения устанавливается уровень ло40 гической единицы, который разрешает работу логического вентиля 27. В этом случае с приходом сигнала по пятому выходу блока

26 управления на выходе логического вентиля 27 формируется сигнал, по которому

45 отсчетные значения с АЦП 1, и регистров

2 — 4 переносятся соответственно в регистры 5, 8, 6 и 7. Если в регистре 2 значение меньше, чем в регистре 8, то на выходе блока 13 сравнения устанавливается уровень логического нуля, который запрещает

50 работу логического вентиля 27, В этом случае перезаписи информации не происходит. Таким образом, к концу измерения в регистре 8 устанавливается выделенное значение максимума, в регистрах 6 и 7—

55 соответственно два предыдущих от максимума значения, а в регистре 5 — одно последующеее.

Все значения в регистрах остаются неизменными до окончания полного цикла

1700490

45

55 уточнения пика сигнала..Для проведения .прямого дискретного преобразования

Фурье они преобразуются с помощью ЦАП

9-12 в аналоговую форму. На выходе сумматора 14 формируется значение коэффициента С(4), на выходе сумматора 15 — С(1), на выходе сумматора 16 — С(2) и на выходе сумматора 17 — С(3). В умножителях 19 — 21 коэффициенты С(1), С(2) и С(3) соответственно умножаются на тригонометрические функции з!и 2л, Q, cos 2 Q cos 4 Q, вырабатываемые генератором 23 тригонометрических функций, здесь Q— = t/Т, где t— текущее время; Т вЂ” период тригонометрических функций. Результаты умножения и значение коэффициента С(фпоступают на сумматор 18, где помимо суммирования одновременно осуществляется умножение на коэффициент 1/4. С выхода сумматора l8 участок сигнала, содержащий максимум, воспроизводимый с частотой t = 1/Т, посту. пает на прецизионный пиковый детектор

22.

Для фиксации времени появления максимума в интерполяционном пиковом детекторе имеется датчик 24 времени, Ъ отсчетные значения которого заносятся в регистр 25 как и отсчетные значения участка максимума, Датчик 24 времени также синхронизирует блок 26 управления, Формула изобретения

Интерполяционный пиковый детектор, содержащий аналого-цифровой преобразователь, вход которого является входом детектора, блок сравнения, регистр текущего максимума, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены пять регистров, четыре цифроаналоговых преобразователей, пять сумматоров, три умножителя, прецизионный пиковый детектор, генератор тригонометрических функций, датчик времени, регистр фиксации времени максимума, блок управления и логический вентиль, причем вход первого регистра соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя и с входом второго регистра, выход второго регистра соединен с входом первого цифро-аналогового преобразователя, вход третьего регистра соединен с выходом первого регистра и входом регистра текущего максимума, а также с первым входом блока сравнения, выход регистра текущего максимума соединен с вторым входом блока сравнения и с входом второго цифроаналогового преобразователя, четвертый регистр своим входом соединен с выходом третьего регистра и с входом пятого регистра, выход которого соединен с входом третьего цифроаналогового преоб5

35 разователя, вход шестого регистра соединен с выходом четвертого регистра, выход шестого регистра соединен с входом четвертого цифроаналогового преобразователя, выход первого цифроаналогового преобразователя соединен с первыми суммирующими входами первого, третьего и четвертого сумматоров, выход второго цифроаналогового преобразователя соединен с вторым и первым суммирующими входами первого и второго сумматоров соответственно и с первым вычитающим входом четвертого сумматора, выход третьего цифроаналогового преобразователя соединен с третьим и вторым суммирующими входами первого и четвертого сумматоров соответственно и с вычитающим входом третьего сумматора, выход четвертого цифроаналогового преобразователя соединен с четвертым суммирующим входом первого сумматора и с вычитающим входом второго и вторым вычитающим входом четвертого сумматоров, выход первого сумматора соединен с первым суммирующим входом пятого сумматора, выход второго сумматора соединен с первым входом первого умножителя, второй вход которого соединен с выходом генератора тригонометрических функций

sin 2лО, выход умножителя соединен с вторым суммирующим входом пятого сумматора, выход третьего сумматора соединен с первым входом второго умножителя, второй вход которого соединен с выходом генератора тригонометрических функций

cos 2 л Q, выход второго умножителя соединен с третьим суммирующим входом пятого сумматора, выход четвертого сумматора соединен с первым входом третьего умножителя, второй вход которого соединен с выходом генератора тригонометрических функций cos 4 л Q, выход третьего умножителя соединен с четвертым суммирующим входом пятого сумматора, выход пятого сумматора соединен с входом прецизионного пикового детектора, выход датчика времени соединен с входами регистра фиксации времени максимума и блока управления, пять выходов которого соединены с управляющими входами четвертого, третьего и первого регистров, аналогоцифрового преобразователя и первым входом логического вентиля соответственно, выход блока сравнения соединен с вторым входом логического вентиля, выход которого соединен с управляющими входами второго, пятого, шестого регистров, регистра текущего максимума и регистра фиксации времени максимума.

Составитель В.Смирнов

Редактор Л.Гратилло Техред M.Mîðãåíòàë Корректор М,Демчик

Заказ 4465 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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