Устройство для измерения импульсных сигналов

 

- - С- .r;„

О П И:C A" -Н ..И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскми

Соцмалмстмчесимн

Республик

789809 (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 06.12.78 (21) 2693706/18-21 с присоединением заявки Ж— (51) М. Кл.

С 01 R 19/04

Государственный комитет (23) Приоритет но деном изобретений и открытий

Опубликовано 23.12.80. Бюллетень Рй 47

Дата опубликования описания 26.12 80 (53) УДК621. .31 7.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

О, Н. Новоселов и А. Г. Годнев (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к электроиэмерительной технике и предназначено для использования при контроле и регистрадии широкого класса импульсных сигналсв на фоне помех.

Известно устройство для измерения импульсных сигналсв, предусматривающее их временную фиксапию и содержащее, в частности, установленный на входе блок запуска с фиксированным порогом по величине входного параметра (11. о

Однако фиксированный порог запуска, который следует устанавливать перед проведением измерений, ограничивает область применения известного устройства. Выбор

15 малого уровня запуска создает опасность ложного запуска устройства одним иэ выбросов помехи, а установка высокого уровня обусловливает частичную или поте» рю информатики при малой амплитуде измеряемых импульсов, Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для измерения импульсных сигна2 лов, содержащее первичный электрический преобразователь, выход которого подключен ко вкоду фильтра нижних частот, аналого-щфровой преобразователь, выход которого соединен с инфорьтаиионным входом оперативного запоминакнцего блока, блок запуска, один иэ входов которого подключен к выкоду усилителя, а выходк входу формирователя фиксированного временного интервала, блок управления, вход которого соединен с выходом формирователя фиксированного временного интер вала, а выкод — с управляющим входом оперативного запоминающего блока 1Д).

B укаэанном устройстве уровень запуска не является неизменной величиной, а пропорпионалвн действующему значению вибраиионного фона, т. е. обладает способностью адаптивного приспособления к условиям измерения.

Однако при проведении измерений, когда интервал времени поиска процесса значительно превышает длительность самого импульсного сигнала, все же существует определенная вероятность превышения уровня запуска отдельным выбросом помехи. В результате вместо импульсного сит нала может быть зарегистрирована поме-. ха.

Кель изобретения — повышение помехоустойчивости подобного измерительного устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения импульс- .)о ных сигналов, содержащее первичный электрический преобразователь, выход которого подключен ко входу фильтра нижних частот, аналого-цифровой преобразователь, выход которого соединен с информацион- 15 ным входом оперативного запоминающего блока, блок запуска, один иэ входов которого подключен к выходу усилителя, а выход — ко входу формирователя фиксированного временного интервала, блок уп- 20 равления, вход которого соединен с выходом формирователя фиксированного временного интервала, а выход — с управляющим входом оперативного запоминающего блока, вв.едены многоотводная аналоговая линия задержки, блок вычисления конечных разностей и блок вычисления дисперсий конечных разностей,, причем аналоговая линия задержки включена между выходом фильтра нижних частот и входом аналогоцифрового преобразователя, входы блока вычисления конечных разностей соединены с отводами аналоговой линии задержки, а выход — с другим входом блока запуска и со входом блока вычисления дисперсий 55 конечных разностей, выход которого подключен ко входу усилителя.

78 9809 4 реализуемого в предложенном устройстве, лежит. сравнение конечной разности (rr N! с некоторым пороговым значением К() дд, где К = 1, 2, 3..., à Qrr — дисперсия конечной разности Я -ro порядка.

Если для нормального распределения ггомех вероятность неправильного обнаружения сигнала принять к примеру равной

0,003, то правило обнаружения будет ! аN! Ъ %Gran,r4.

Устройство работает следующим образом.

Злектрический сигнал с выхода первичного преобразователя 1, эквивалент ный исследуемой физической величине, через фильтр 2 нижних частот поступает на вход аналоговой линии 3.задержки.

Дискретные отсчеты с линии 3 задержки, взятые через равноотстоящие промежутки времени, подводятся ко входам аналогоцифрсеого преобразователя 4 и блока 6 вычисления конечных разностей. С выхода аналог цифрового преобразователя 4 информация направляется в оперативный запоминающий блок 5, работающий в режиме записи. В запоминающем блоке 5 при последовательном обращении к памяти каждый отсчет перемещается внутри памяти от первого адреса к последнему, после выводится иэ памяти и стирается.

При таком режиме работы запоминающего блока 5 в памяти всегда находится участок процесса, непосредственно предшествующий данному моменту времени, причем длительность этого участка определяется временем прохождения одного отсчета че рез всю память.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для измерения импульсных сигналов.

В состав устройства входят первичный электрический преобразователь 1, фильтр

2 нижних частот, многоотводная аналоговая линия 3 задержки, аналоге-цифровой преобразователь 4, оперативный запоми45 нающий блок 5, блок 6 вычисления конечных разностей, блок вычисления дисперсий конечных разностей 7, усилитель 8, блок 9 запуска, формирователь 10 фиксированного временного интервала и блок

1.1 управления.

Известно, что разностные методы

N -го порядка обеспечивают величину от» ношения сигнал/помеха, близкую к величине, достигаемой при оптимальной фильт55 рации импульсного сигнала из аддитивной смеси его с помехой. B основе обнаружения импульсных сигналов на фоне помех, Блок 9 запуска срабатывает в тот момент, когда сигнал с выхода блока 6 вычисления конечных разностей превысит уровень запуска, вырабатываемый блоком

7 вычисления дисперсий конечных разностей и усилителем 8. После срабатывания блока 9 запуска через фиксированный spa- менной интервал, задаваемый формирователем 10, блок 11 управления прекращает режим записи запоминающего блока 5..

После прекращения режима записи в sanoминающем блоке 5 фиксируется результат измерений, который соответствует учась ку времени, непосредственно предшествовавшему моменту прерывания sarrrrcrr. При длительности временного интервала, формируемого формирователем 1G, меньший времени прохождения одного отсчета через память запоминающего блока 5 на длительность переднего фронта импульса, 78 98

Составитель Л. Морозов

Техред Н. Ковалева Корректор О. Бипак

Редактор М. Габуда.Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9028/41

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 в памяти фиксируется весь импульсный процесс, включая его передний фронт.

Предложенное устройство обеспечивает практически оптимальное обнаружение импульсного сигнала на фоне помех в усповиях большой априорной неопределенности последних.

Формула и э о б р е т е н и я

Устройство для измерения импульсных сигналов, содержащее первичный электрический преобразователь, выход которого подключен ко входу фильтра нижних частот, аналого-цифровой преобразователь, выход которого соединен с информационным входом оперативного запоминающего блока, блок запуска, один из входов которого подключен к выходу усилителя, а выходко входу формирователя фиксированного 20 временного интервала, блок управления, вход которого соединен с выходом формирователя фиксированного временного интервала, а выход — с управляющим входом

09 6 оперативного запоминающего блока, о тличающеесятем, что,с целью повышения помехоустойчивости, в него введены многоотводная аналоговая пиния задержки, блок вычисления конечных рааностей и блок вычисления дисперсий конечных разностей, причем аналоговая линия задержки включена между выходом фильтра нижних частот и входом аналогоцифрового преобразователя, входы блока вычисления конечных разностей соединены с отводами аналоговой линии задержки, а выход — с другим входом блока запуска и со входом блока вычисления дисперсий конечных разностей, выход которого подключен ко входу усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Митящев Б. Н. (Ъределение временного положения импупьсов при наличии помех. М., "Сов. радио, 1962, с. 7-9.

2. Авторское свидетельство СССР

N 552566, кл. G 01 Р 19/04, 1976.