Устройство кодирования случайного процесса
j (! i) 666&4
ОП ИСАН ИЕ
ИЗОБРЕТЕНИ Я
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Со)оз Соеетских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.04.74 (21) 202051! /18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.79 (51) М. Кл."Н ОЗК 13/02
Государстеенный комитет
CCCP (53) УДК 681.325 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
А. А. Фремке и А. Б. Шадрин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО КОДИРОВАНИЯ СЛУЧАЙНОГО
ПРОЦЕССА
Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для аппаратурного анализа случайных процессов.
Известно устройство усреднения случайного процесса, содержащее аналого-цифровой преобразователь, сумматор, реверсивный счетчик и блок управления (1). Недостатком его являются сравнительно узкие функциональные возможности.
Известно устройство усреднения случайного процесса, состоящее из аналого-цифрового преобразователя, сумматора-вычитателя с триггером знака, реверсивного счетчика, двух регистров и устройства управления, причем выход измеряемого сигнала соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с поразрядными входами вычитателя и его триггера знака, поразрядные выходы которых параллельно соединены с поразрядными входами первого регистра и с младшими поразрядными входами сумматора-вычитателя и его триггера знака, шины знака последнего соединены с шинами знака реверсивного счетчика, поразрядные выходы старших разрядов которого параллельно соединены с поразрядными входами вычитателя и его триггера знака и поразрядными входами второго регистра, и все узлы соединены с устройством управления (2).
Недостатком известного устройства является то, что оно не позволяет в процессе преобразования случайного аналогового сигнала в код одновременно определять такие его характеристики, как оценку среднего значения, текущие центрированные выборки и пропорциональные им напряжения, что сужает его возможности. Зто приводит к усложнению их цифровых узлов.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей для одновременного определения среднего и центрирования в процессе аналого-цифрового преобразования случайного процесса без су15 щественного усложнения.
Для достижения поставленной цели в устройство кодирования случайного процесса, содержащее блок управления и аналогоцифровой преобразователь, состоящий из сравнивающего устройства, реверсивного счетчика, регистра, преобразователя код— напряжение, н сумматор-вычитатель, первый вход сравнивающего устройства соединен с клеммой источника случайного сигнала, второй вход соединен выходом преобразователя код — напряжение, а выход соединен с реверсивным счетчиком, поразрядные выходы которого соединены с регистром, шины знаков реверсивного счет30 чика соединены с выходом сумматора-вы6 60234 где
50 читателя, поразрядные выходы рсгистра подключены к поразрядным входам преобразователя код — напряжение и сумматора вычитателя, а выходы блока управления соединены с управляющими входами аналого-цифрового преобразователя и сумматора-вычитателя, введены аналоговое запоминающее устройство и дополнительный регистр, причем вход аналогового запоминающего устройства соединен с выходом преобразователя код — напряжение, а выход — с первым входом сравнивающего устройства, поразрядные выходы дополнительного регистра соединены с поразрядными входами преобразователя код — напряжение и реверсивного счетчика, а поразрядные входы дополнительного регистра соединены с поразрядными выходами реверсивного счетчика, при этом выходы блока управления подключены к управляющим входам дополнительного регистра и аналогового запоминающего устройства.
Рассмотрим принцип работы предлагаемого устройства, показанного на чертеже, в и+1 цикле измерения. По команде с блока управления 1 аналого-цифровой преобразователь 2, состоящий из сравнивающего устройства 3, реверсивного счетчика 4, регистра 5 и преобразователя код — напряжение 6, в течение интервала цикла осуществляет следящее аналого-цифровое преобразование разностного сигнала U„(t;) — с) (t; — m Л t) в коды выборок х(t;) которые формируются в первом регистре 5. Напряжение
U, (1; — тЛt) формируется на выходе аналогового запоминающего устройства 7, при помощи преобразователя код — напрягксние
6, пропорционально коду оценки, среднего Z„ с выхода дополнительного регистра 8, подключаемого в начале каждого цикла ко входу преобразователя код — напряженис 6.
В начале измерения в регистр 8 записывается код грубой начальной оценки среднего Z„.
Текущие коды выборок x(t ) с выхода регистра 5 в течение интервала цикла ntAt усредняются в сумматоре-вычитателе 9, т. е. к концу каждого цикла в нем определяется знак суммы текущих выборок по алгоритму гл
V„,t — sign g (с/ (/, — Uz )(1,— m4t)j
ii=1
$1ап,»„ (U (tc) — UzÄ (tt — тЬт
i =-1
+1, если (...j О; — 1, если (...J (0;
В конце каждого цикла mAt реверсивный счетчик 4 переключается от регистра 5 к регистру 8. Содержимое последнего (оценка Z„) записывается в реверсивный счетчик
4, По знаку V t текущей суммы
-!0
m
», (U»® Uz, (tt m t)J =1 с выхода триггера знака сумматора-вычитателя 9 в реверсивный счетчик 4 добавляется или вычитается код шага коррекции
AZ оценки среднего Z„, т. е. формируется новая оценка среднего Z„+t для (n+2)го цикла измерения по алгоритму
Zny2 — Zn-ii-l + AZVny t где Z> z, Z t — коды оценок среднего в (n+2)-ом и (и+1)-ом циклах измерения.
Новое значение оценки с реверсивного счетчика 4 переписывается в регистр 8, с выхода которого через преобразователь код †напряжен 6 в аналоговом запоминающем устройстве 7 формируется напряжение Uz„ïðîïîðöèîíàëüíîå Z„ t. С этого момента начинается (и+2) -й цикл измерения.
После N циклов измерений во втором регистре 8 определяется код оценки среднего
Zó сигнала U„(t) в момент (4 — N t,t), а в первом регистре 5 — коды текущих центрированных выборок 1v(t;).
Если среднее значение сигнала будет изменяться в течение цикла т Ь t на величину не более A Z, то данное устройство будет следить за его изменением.
Из описания видно, что в устройстве параллельно со следящим аналого-цифровым преобразованием осуществляется итерационный цикл коррекции текущей оценки среднего и центрирования. За счет учета однородности следящего аналого-цифрового преобразования и итерационного знакового усреднения в предложенном устройстве удалось существенно упростить ряд узлов известных устройств. Все это позволило расширить функциональные возможности устройства без значительного усложнения.
Формула изобретения
Устройство кодирования случайного процесса, содержащее блок управления и аналого-цифровой преобразователь, состоящий из сравнивающего устройства, реверсивного счетчика, регистра, преобразователя код— напряжение, и сумматор-вычитатель, первый вход сравнивающего устройства соединен с клеммой источника случайного сигнала, второй вход соединен с выходом преобразователя код — напряжение, а выход соединен с реверсивным счетчиком, поразрядные выходы которого соединены с регистром, шины знаков реверсивного счетчика соединены с выходом сумматора-вычитателя, поразрядные выходы регистра подключены к поразрядным входам преобразователя код — напряжение и сумматора-вычитателя, а выходы блока управления соединены с управляющими входами аналогоцифрового преобразователя и сумматора660234
Г2!
1 — C1
Т
Корректор Л Брахнина
Редактор Д. Мепуришвили
Составитель Д. Голубович
Заказ 826/4 Изд. ¹ 280 Тираж 1059 Подписное
11ПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 вычитателя; о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены аналоговое запоминающее устройство и дополнительный регистр, причем вход аналогового запоминающего устройства соединен с выходом преобразователя код — напряжение, а выход — с первым входом сравнивающего устройства, поразрядные выходы дополнительного регистра соединены с поразряд- 10 ными входами преобразователя код — напряжение и реверсивного счетчика, поразрядные входы дополнительного регистра соединены с поразрядными выходами реверсивного счетчика, а выходы блока управления подключены к управляющим Входам дополнительного регистра н аналогового запоминающего устройства.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 437077, кл. Н ОЗК 13 02, 08.07.73.
2. Авторское свидетельство СССР № 428388, кл. Н 031(13/02, 14.01.73.
