Аналого-цифровой преобразователь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТНхЬСТВУ

Са!оз Соеетских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 08.IV.1970 (¹ 1422957/20-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 19.Х1.1971. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 20.1.1972

МПК I-I 03(13/02

Намитет по делам иеобретений и открытий при Совете !!линистрое

СССР

УДК 681,325(088.8) Лвторы изобретения

В. В. Островерхов и Э. П. Тихонов

Заявитель т

АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПPЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении аналого-цифровых преобразователей со статистической обработкой входного сигнала для измерения корреляционных функций гауссовских и близких к гауссовским случайПЫХ IIPOJ1,0CCOI3.

Известны аналого-цифровые преобразователи, соде(3>ктицие сравнивающее устройство, суммирующий блок, прсооразователь кода в напряжение с поразрядным управлением, блок стробирования, преобразователь кода в напряжен!!е, связанный с реверсивным счетчиком, устройство управления, одни выход которого соединен со входом реверсивного счетчика, а другой — co входом включения блока стробироваи ия.

Однако известные преобразователи обеспечива!от возможность определения корреляциоииой функции за счет адаптации интервала квантования при сравнении теку!цего значения оишбки восстановления е(т) с наперед заданной ео, при этом интервал квантования автоматически устанавливается только при выIIOJl IICI111II COOTJIOIJI-. 11Èß

Р(е(т) )еp) =т (в(т) (ео) (1) т. е. вероятности превышения EI непревышения текущей ошибки е(т) иа интервале т заданной ошибки Fp (3!1виы. В результате порми2 роваииая автокорреляционная функция г(т) оказывается связанной с величипами т и ер отношением,2

5 r(-,) = 1 —— (2) аа, где а — некоторый коэффициент пропорциональности, o2 — дисперсия входного случайного

10 сигналя, Известные преобразователи позволяют определять автокорреляциониые функции экспоненциального тшта либо эксиоиеициальио-косииусоидальиого тш!а без колебательного процесса до момента тл, т!!к как при большем зиа Iеl(I!я 1()!ум! !!Та иотlвл!Iется иеодиозпт! 1ность зиачеш!й корреляционных функций (в моменты ть тс, тз, для ошибки ва!).

С целью расширения диапазона измерсиий в предлагаемом устройстве выход преобразоl31теля кода В папряжеиие подклlо !еи к уllравляющему входу блока стробироваиия, выход которого. соединен с суммирующим блоком, вход выключения блока стробироваиия

25 подключен к выходу блока управлешии

Н!! фиг. (приведена блок-схема предлагаемого устройства; иа фиг. 2 — графики нормированной корреляционной фупкции.

Преобразователь состоит из сравнивающего

30 устройства 1, суммирующего блока 2, преобра321941 зователя 8 кода в напряжение с поразрядным управлением, блока 4 стробирования, преобразователя 5 кода в напряжение с управлением от реверсивного счетчика б и блока 7 управления.

Преобразователь работает следующим образом.

На выход блока 7 управления непрерывно поступают сигналы запуска от непоказанного на чертеже внешнего генератора с заданным интервалом то, а на вход сравнивающего устройства 1 подается непрерывный случайный входной сигнал U(t). Перед очередным циклом измерения в момент времени 1 выходное напряжение Uo, преобразователя 8 равно

Uoi(/) =U.,(t — ro), а напряжение на выходе преобразователя 5 равно Uo>(t — xo). Кроме того, длительность тактов на выходе блока 7 управления пренебрежимо мала по сравнению с со.

Сравнивающее устройство 1 определяет знак разности (U„(t) — Uo (t) ) и выдает по соответствующей шине «+» или « — » сигнал в блок 4 стробирования. В момент времени t в первом такте с блока 7 управления на блок 4 стробирования поступает сигнал, по которому в суммирующий блок 2 с преобразователя 5 подается напряжение той же полярности, что и разность (UÄ(t) — U„(t) ), при этом сравнивающее устройство 1 проводит операцию сравнения текущего значения ошибки в(т, t) =

= (U (t) — U(t — тс) ) с контрольным значением ошибки е,(o, t) = Uo>(t — тр), в результате которого в реверсивном счетчике б на втором такте происходит увеличение или уменьшение записанного числа на единицу. Соответственно в преобразователе 5 происходит изменение выходного напряжения на величину Л дискретности.

На третьем такте в блоке 4 стробирования производится отключение выходного напряжения преобразователя 5 от суммирующего блока 2 и подается запуск на преобразователь 8 для аналого-цифрового преобразования текущего значения входной величины U,(t). По окончании аналого-цифрового преобразования напряжения U„(t) его кодовое значение Nx может быть получено на цифровом выходе преобразователя 8. Работа преобразователя во всех последующих циклах с постоянным интервалом времени то аналогична описанному.

В результате непрерывной работы преобразователя выходное напряжение преобразователя 5 Uo изменяется до выполнения равенства вероятностей

1 ((

« (-,) а „ где co — коэффициент пропорциональности, о, — дисперсия входного сигнала, е„(o) — контрольное значение ошибки, получаемое на выходе преобразователя 5 кода в напряжение.

15 Из формулы (3), зная дисперсию а х выходного сигнала и значения е„. (o) — = N>< получаемые с цифрового выхода реверсивного счетчика 6, можно определить значение автокорреляционной функции для любого т=то (см. фиг. 2), так как заданному значению со соответствует одно определенное значение е,;(то) и, соответственно, «(ro).

Дисперсия входного сигнала определяется при условии выполнения неравенства т»т„р, г5 где т„,р — интервал корреляции входного сигнала, при этом дисперсия определяется по формуле:

Таким образом, в предлагаемом преобразователе кроме обычного преобразования входного сигнала в цифровой код производится его статистическая обработка для определения корреляционной функции во всем диапазоне изменения т.

40 Предмет изобретения

Аналого-цифровой преобразователь, содержащий сравнивающее устройство, суммирующий блок, преобразователь кода в напряже45 ние с поразрядным управлением, блок стробирования, преобразователь когда в напряжение, связанный с реверсивным счетчиком, устройство управления, один выход которого соединен со входом реверсивного счетчика, дру50 гой со входом включения блока стробирования, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, выход преобразователя кода в напряжение подключен к управляющему входу блока стробирования, вы55 ход которого соединен с суммирующим блоком, вход выключения блока стробирования подключен к выходу блока управления.

321941 к(о) rh) о к ) Редактор Т. Морозова

Заказ 4002/15 Изд. № 1767 Тираж 473 Подппспое

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, ир. Сапунова, 2

Составитель Н. Степанов

Текред E. Борисова

Корректоры: E. Усова и Н. Шевченко