Способ цифрового измерения амплитуды импульсных сигналов и устройство для его осуществления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сееетсиик

Социалистических

Реслублни

rn> 664291 (51)м. Кл.2

Н 03 К 13/02 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 06,1076(21) 2408991/18-21 с присоединением. заявки Но 2408992 (23) ПриоритетОпубликовано 2505.79. Бюллетень Hо19

Дата оттубликования описания 280579

Государствеииый комитет

С С С P ио делам изобретений и открытий (53) УДК681. 325 (088. 8) (72) АвторыИЭОбрЕТЕИИя Ю.A. Зайцев, A. И. Кравченко и A. Ж. Курмаев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЦИФРОВОГО ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ

ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ И УСТРОИСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к цифровой измерительной технике и технике передачи информации, оно может быть ис пользовано для измерения амплитуды

Импульсных сигналов различных источников, в частности сигналов, принятых с выхода линии передачи информации при нестабильности коэффициента передачи тракта.

Известен способ цифрового измерения амплитуды электрическйх импульсов, по которому используют квантованные информационные и вспомогательные импульсные сигналы многих мер и на интервале каждого импульса опре-15 деляют принадлежность информационных сигналов к одной из зон по амплитуде.

При ° этом используете вспомогательные сигналы усредняются, создавая так называемые средние образы, с которыми затем сравниваются принимаемйе информационные сигналы и которые со ответствуют определенным зонам по амплитуде (1).

Недостатками этого способа являются необходимость передачи большого числа различных вспомогательных сигналов (сигналов разных мер) для точного измерения амплитуды сигналов,а при постоянном объеме вспомогательных сигналов - небольшое число сигналов одной меры и,следователь о,невысокая помехоустойчивость.

Наиболее близким к предложенному по технической сущнбсти является способ, по которому используют квантованные информационные и вспомогательные сигналы многих мер и на интервале каждого импульса определяют принадлежность информационных сигналов к одной.из зон по амплитуде, формируют сигнал коррекции амплитуды и добавляют его к информационному сигналу.

Вспомогательные сигналы добавляют на приемной стороне (усреднение этих сигналов отсутствует), по определенной зоне принадлежности информационного сигнала выбирают определенный вспомогательный сигнал и с его помощью формируют единственный сигнал коррекции, который и добавляют к информационному сигналу (2).

Недостатками этого способа являются большая величина случайной погрешности, большое число используемых при приеме вспомогательных сигналов, равное числу передаваемых информационных сигналов, а также ограниченный класс применяемых вспомогательных сигналов — видеосигналы постоянной

3 664 амплитуды. Отсутствие усреднения вспс.-. могательнйх сигналов исключает воэможность использования в качестве вспомогательных сигналов шуМа и смеси шума с детерминированной постоянной составляющей (2) .

Целью изобретения является повыи1е- 8 ние точности измерения.

Это достигается тем, что по предложенному способу цифрового измерения амплитуды импулbcHHx сигналов, по, которому используют квантованные 10 информационные и вспомогательные сиг — йалы, на интервале каждого импульса определяют принадлежность информационных сигналов к одной иэ зон по амплитуде, формируют сигнал коррек - 15 ции амплитуды и добавляют его к информационному сигналу, дополнлтельно формируют вспомогательные сигналк одной меры, передают смешанный но ток этих сигналов и информационных р сигналов, усредняют вспомогательные сигналы, по усредненным вспомогательным сигналам формируют сигналы коррекции амплитуды по числу зон по амплитуде и выбирают сигнал коррекции, Со» ответствующий зоне принадлежности информационного сигнала, по амплитуде.

В устройство для осуществления предложенного способа, содержащее аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с шиной входного сигнала, а выход - с первым входом сумматора, блок памяти, первый вход которого соединен с входом вычислителя приращений, выход которого З5 соединен с первым входом первого бло-. ка- ключей, второй вход "которбго соединен с выходбм вычислительного устройства, допопнительно введены блок сравнения, второй блок ключей, эле- 40 мент ИЛИ и синхронизатор, вход которого соединен с шиной входного сигнала, первый выход - с первым входом втор го блока ключей, а второй выход — с первым входом счетчика, вто- 45 рой вход которого соединен с выходом второго блока ключей, второй вход которого соединен с первыми входами сумматора и блока сравнения,. второй вход блока сравнения соединен со вто- 5„ рым выходом блока памяти, а выходсо входом вычислительного устройства, второй вход сумматора через элемент

ИЛИ соединен с выходами первого блока ключей, выход счетчика соединен .. со вторым входом вычислителя приращений.

Яа чертеже представлена функцио нальная схема устройства для осущест ления предложенного способа измерения амплитуды импульсных сигналов. 60

Вход устройства соединен со входами а. .алого-цифрового преобразователя (АЦН) 1 и синхронизатора 2, выход АЦП 1 подключен к входу сумматора 3 и через последовательно соеди- 65

291 4

fMíHûå блок сравнения 4 и вычислительное устройство 5 - к входу первого блока ключей 6. Выход АЦП 1 соединен также через второй блок 7 ключей с сигнальным входом счетчика В, ус,тановочный вход которого подключен к выходу синхронизатора 2, а выход соединен с вычислителем приращений 9.

Выходы блока памяти 10 подключены к входу блока сравнения 4 и через последовательно соединенные вычислитель приращений 9 я первый блок ключей 6 соединены с входами элемента ИЛИ 11 выход которого подключен к второму входу сумматора 3. устройство работает следующим образом.

Смешанный поток информационных к калибровочных сигналов постуПает на входы АЦП 1 и синхронизатора 2.

На выходе АЦП 1 на интервале передачи каждого импульса. Ьосылки, такта)

Формируется цифровая комбинация, соответствующая по числовому выражению величине амплитуды входного сигнала.

В сйнхронизаторе 2 производится вы- деление признаков маркера кадра, а также Формируется строб на управление блоком 7, пропускающий только калибровочные сигналы на счетчик 8.

Счетчйк В, сбрасываеьнй маркером кадра с выхода синхронизатора 2, осуществляет усреднение вспомогательных сигналов к формирует усредненную цифровую комбинацию сигнала калибровки, no которой в вычислителе приращений 9 вырабатываются сигналы коррекции.

Используется следующий алгоритм формирования выходных сигналов к mrи алов коррекции us +ai qÄÄ+ia;u Ä+i (-Ц ), где Я „„ - sblxeasoN mrHan устройст- ва s цифровой Форме; .О . + - входной скгка!и в цифровой, Форме (выход АЦП)r и . - Сигнал коррекции для, 1той зоны амплитудыg. номер зоны по амплитуде прикадлежкостй данной о информационного сигнала3 сигнал коррекции для первой зоны, завксящвй от числа п, амплйтуды П „ принимаемых калибровоч- ных сигналов к установ ленного значения амплитуды калибровочного сигнала к а выходе iJ таким образом, вычислитель прира- щений 9 Формирует ряд сигналов коррекции, отличающихся по величине и поступающих на сигнальный вход блока 6, Выбор одного сигнала коррекции осуществляется путем сравнения .входной информационной цифровой комбинации в блоке 4 с эталонными комбинациями

664291

Формула изобретения

ЦНИИПИ Заказ 3015/53 Тираж 1059 Подписное

Филиал ППП Патент,г.ужгород,ул.Проектная,4 из блока 10,. соответствующими середи - не,эон по амплитуде. По результатам сравнения в вычислительном устройстве 5 производится определение эон пс амплитуде, которая соответствует принимаемому сигналу путем определения номера эталонного сигнала, менее других отличающегося от принимаемого сигнала. По сигналу с выхода блока 5 блок 6 пропускает на сумматор 3 соот- ветствующий сигнал коррекции, который добавляется к входному сигналу.

Предложенное устройство для диск ретного измерения амплитуды импульсных сигналов позволяет повысить точность измерен. я эа -счет усреднения принятых калибровочных сигналов. Использование калибровочных сигналов, например, одной постоянной величины,, а также усреднение этих сигналов позволяет сократить число передаваемых калибровочных сигнапов с числа, равного числу информационных сигналов до .числа, по крайней мере на один-два порядка меньшего, т.е. передаваемого ие с полутактовой, а с кадровой частотой., Имеется также воэможйость использования в качестве калибровочных сигналов различных видов: от сигнала постоянной амплитуды до аддитивных смесей сигналов постоянной ампяитуды и шумов, а также чистых шумов.

1. Способ цифрового измерения амппитуды импульсных сигналов, по которому используют квантованные информадианиые и вспомогательные сигналы, на интервале каждого импульса опреде ляют принадлежность информационных сигналов и одной из зон по амплитуде,, ; сигнал коррекции амплитуды и добавляют его к информационному сигналу, отличающийся тем, что, с целью повышения точности чзмерения, формируют вспомогательные е сигналы одной меры, передают смешанный поток сформированных сигналов и информационных сигналов, усредняют вспомогательные сигналы, формируют сигналы коррекции амплитуды по числу, зон по амплитуде и выбирают сигнал

6 коррекции, соответствующий зоне при надлежности информационного сигнала, по амплиту) е.

2. Устройство для осуществления, способа по и. 1, содержащее аналого1р цифровой преобразователь, вход которого соединен с шиной входного сигнала, а выход - с первым входом сумматора, блок памяти, первый выход которого соединен с входом вычислителя приращений, выход которого соединен с первым входом первого блока ключей, второй вход «оторого соединен с выходом вычислительного устройства, о тли чающее ся тем, что, сцелью повышения точности измерения в него введены блок сравненйя, второй блок ключей, элемент ИЛИ и синхрони. затор, вход которого соединен с шиной входного сигнала, первый выход - с первык входом второго блока ключей, а

® второй выход - с первым входом счетчика, второй вход которого соединен с выходом второго блока ключей, второй вхбд которого соединен с первыми входами сумматора и блока сравнеЖ ния, второй вход блока сравнения соединен со вторым выходом блока памяти, а выход - со входом вычислительного устройства, второй вход сумматора через элемент ИЛИ соединен с выходом

35 первого блока ключей, выход счетчика соединен со вторым входом вычислителя приращений.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

4(1. Г ересад В.П. Автоматическое распознавание образов,, М., Энергия, 1970, с. 9-10.

2. Алиев Т.М. и Сейдель,Л.P. Asтоматическая коррекция погрешностей цифровых измерительных приборов, М., Энергия, 1975, с. 26.