Устройство для мажоритарного сглаживания сигнала

 

1 1

ИЗОБРЕТЕН И

Союз Советских

Социалистичвсаи

Республик

ii706949

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.07.78 (21) 2651980/18-24 с присоединением заявки №вЂ”

1) M Кл.2

Н 05 К 10/00

G 05 B 5/01

Государотаенный комнтеФ

СССР оо делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 30.12.79. Бюллетень №

3) УДК 621.316. (088.8)

Дата опубликования описания 31.12.79 (72) Авторы изобретения

Е. Ф. Поликовский и А. М. Якубович (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАЖОРИТАРНОГО СГЛАЖИВАНИЯ

СИГНАЛА

Изобретение относится к автоматике,и измерительной технике и может быть использовано в различных измерительных схемах, в частности для обработки сигналов датчиков первичной информации.

Известно устройство для мажоритарной обработки сигналов (I j содержащее мажоритарный элемент, входы которого соединены через линейные фильтры с входом устройства.

Недостаток устройства — сложность реализации нескольких фильтров с различными характеристиками.

Наиболее. близким по технической сущности к изобретению является устройство для мажоритарного сглаживания сигнала 121, содержащее мажоритарный элемент, один вход которого соединен с входом устройства, а два других соответственно — с выходами первого и второго сумматоров, первые входы сумматоров связаны с выходом сглаживающего фильтра, вход которого соединен с входом устройства.

Недостаток устройства состоит в том, что при малых скоростях изменения входного сигнала ошибки имеют большую вели2 чину, так как величина строба в известном устройстве выбрана постоянной исходя из максимальной скорости изменения сигнала.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости и уменьшение погрешностей устройства, в частности при скоростях изменения сигнала, меньших, чем максимально возможные.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены выпрямитель, фазоинвертор и формирующий фильтр, вход которого соединен с выходом мажоритарного элемента, выход через выпрямитель — с вторым входом первого сумматора, а второй вход второго сумматора через фазоинвертор связан с выходом выпрямителя.

На чертеже представлена блок-схема устройства для мажоритарного сглаживания сигнала.

Устройство для мажоританого сглаживания сигнала содержит сглаживающий фильтр 1, первый 2 и второй 3 сумматоры, мажоритарный элемент 4, формирующий фильтр 5, выпрямитель 6 и фазоинвертор 7.

Сглаживающий фильтр осуществляет фильтрацию входного сигнала, выделяя низ706949

Формула изобретения

ЦНИИПИ Заказ 8246/47 Тираж 444 Подщкное

Филиал ППП <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 кочастотные составляющие сигнала. Формирующий фильтр путем дифференцирования сигнала выделяет составляющую, пропорциональную скорости его изменения. Он же предназначен для фильтрации этого сигнала. Выпрямитель формирует сигнал постоянной полярности, пропорциональный

-скорости изменения входного сигнала, а фазоинвертор — сигнал, равный выходному сигналу выпрямителя, но имеющий противо "йолоЖ1ГуЮ--полярность.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на первый вход мажоритарного элемента 4 непосред"" " " ствейно, а на два других — через сглаживающий фильтр 1 и сумматоры 2 или 3.

Выходной сигнал мажоритарного элемента преобразуется формирующим фильтром 5 и через выпрямитель 6, на выходе которого сигнал" имеет постояйную полярность подается в сумматор 3, где складывается с сигналом сглаживающего фильтра 1. На вход сумматора 2 выходной сигнал выпрямителя 6 поступает через фазоинвертор 7, " "причем полярность этбго сигнала оказывается также постоянной и противоположной по лярности сигнала выпрямителя.

Таким образом, на второй и третий входы мажоритарного элемента 4 поступают сиг налы, содержащие сглаженный входной сиг ": --нал; но смещенные относительно него по

" аМггли гуде в противоположные "стороны на величину, определяемую значением сигнала на выходе формирующего фильтра 5. Сигналы, попадающие на второй и третий входы элемента 4, образуют строб, ширина которого зависит от выходного сигнала устройства, т. е. от сглаженного (очищейного от сбоев) входного сигнала. Соответствующим выбором формирующего фильтра можно на его выходе получить сигнал, пропорциональный в необходимой полосе частот прогнозируемому значению скорости измепения входного сигнала. При этом ширина строба, а вместе с ней и погрешности, вызываемые сбоями, снижаются при скорости изменения сигнала, меньшей, чем максимально возможная.

Использование новых элементов — формирующего фильтра, выпрямителя и фазо инвертора позволяет уменьшить погрешности, вызванные сбоями, при скоростях изменения сигнала, меньших, чем максималь 14 но возможные: технико-экономический эффект от изобретения состоит в повышении

" " точности и надежности систем, в которых оно будет использовано.

Устройство для мажоритарного сглаживания сигнала, содержащее мажоритарный элемент, один вход которого соединен г4 с входом устройства, а два других соответственно — с выходами первого и второго сумматоров, первые входы сумматоров соединены с выходом сглаживающего фильтра, вход которого соединен с входом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и уменьшения погрешностей устройства, в него введены выпрямитель, фазоинвертор и формирующий фильтр, вход которого соединен с ,.выходом мажоритарного элемента, выход

З4 через выпрямитель — с вторым входом первого сумматора, а второй вход второго сумматора через фазоинвертор соединен с выходом выпрямителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гильбо Е. П., Челпанов И. Б. Обработка сигналов на основе упорядоченного выбора. М., «Сов. радио», 1975, с. 250, рис. 6.14

2. Там же, с. 281 — 282, рис. 6.16 (прототип) .