Анализатор импульсных сигналов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и 789915 (61) Дополнительное к авт. саид-ву 9 491108 (22) Заявлвно14.08.78 (21) 2655214/18-21 с присоединенивм заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 231230 Бюллетень №47

Дата опубликования описания 23. 12. 80 (51)М. Кл.

G01 R 23/00

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытнн (53) УДК621. 317..757 (088.8) (72) Авторы изобретен и я

В. В. Афанасьев и В. С. Князев (71) Заявитель (54 ) АНАЛИЗАТОР ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к измери-. тельной технике и может быть использовано для анализа формы импульсных сигналов.

По основному авт. св. У 491108, известен анализатор, содержащий входной блок, набор фильтров, настроенных на различные базисные функции, пороговый элемент, формирователь, блок считывания и оконечное устройство t1j.

Недостаток устройства состоит в том, что он не позволяет определить из конечного набора базисных систем функций ту систему, разложение по которой имеет наилучшую сходимость. Это снижает точность анализа. .Цель изобретения — повышение точности аналиа., Поставленная цель достигается за счет того, что анализатор импульсных сигналов, содержащий входной блок, подключенный к объединенным входам набора фильтров, выходы " которых, кроме второго, соединены через блок считывания со входами оконечного устройства, при этом выход второго фильтра подключен . через последовательно включенные пороговый элемент и формирователь к ,одному из входов блока считывания, дополнительно содержит блок управления и сумматор, входы которого подключены к .выходам оконечного устройства и к выходам блока управления, а выходы подключены к объединенным входам этих блоков, причем другие входы блока управления соединены с выходом входного блока и с выходом формирователя, а один из выходов блока управления соединен с одним из входов оконечного устройства.

На фиг. 1 представлена структурная схема анализатора импульсных сигналов, на фиг. 2 — временные диаграммй.

Устройство содержит входной блок

20 1, фильтры 2-6, согласованные с eiaзисными функциями, блок 7 считывания, оконечное устройство 8, пороговый элемент 9 с нулевым пороговым уровнем, формирователь 10, сум25 матор 11, блок 12 управления, входную шину 13 блока 12 управления,. установочную шину 14 оконечного устройства 8, дополнительные входные шины 15-18 и выходные шины 1930 22 оконечного устройства 8.

789915

Выход входного блока 1 параллель. но соединен со входами фильтров 2-6 и входом блока 12 управления. К выходам фильтров 2,4-6 подключен блок

7 считывания, связанный с оконечным устройством 8. Выходное напряжение фильтра 3 поступает на пороговый элемент 9. Пороговый элемент 9 соединен с формирователем 10, который управляет блоком 7 считывания и блоком 12 управления. Выход блока

;12 управления подключен к установоч ной шине 14 оконечного устройства 8.

Выходы сумматора 11 подключены к дополнительным входным шинам 15-18 Ок9 нечного устройства, соединенным со входами блока 12 управления. Дополнительные выходные шины 19-22 оконечного устройства 8 подключены к соответствующим входам сумматора 11.

К другим входам сумматора 11 подключены выходы блока 12 управления.

Работа устройства происходит следующим образом.

Однополярный импульсный сигнал поступает на входной блок 1 для предварительной обработки. Отсюда он попадает на пять фильтров, .согласованный с первыми пятью функциями

0 (6) О = 1-5) базисной системы

1 функций, по которой производится первоначальное разложение при помо-щи фильтров 2-6.

Базисные функции могут быть как ортогональными, так и неортогональными линейно-независимыми функциями.

Выходы фильтров 2,4-6 через блок

7 считывания соединены с оконечным устройством 8, причем блок считывания перед приходом сигнала находится в исходном закрытом состоянии. Выходное напряжение фильтра 3 подается на пороговый элемент 9. Отклик этого фильтра представляет собой " биполярный сигнал. При смене знака на выходе фильтра Э пороговый элемент 9 запускает формирователь 10 импульса считывания. Импульс с выхода формирователя 10 поступает на вход блока

12 управления и поступает на блок 7 считывания, вызывая его отпирание.

На оконечное устройство 8 поступают напряжения с фильтров 2,4-6, соответствующие моменту, когда отклик фильтра 3 проходит через нуль. Напряжение на выходах фильтров пропорциональны коэффициентам разложения входного сигнапа по базисной системе функций, на которые настроены фильтры. В оконечном устройстве 8 происходит обработка выходных напряжений блока 7 считывания и-определение и индикация коэффициентов первоначального разложения входного импульсного сигнала. Составляющая спектра входного импульсного сигнала, соответствующая фильтру 3 (соответствующего базисной функции с одной племенной знака на интервале разложения) на оконечное устройство не подается, так как она всегда равна нулю.

На фиг. 2 временные диаграммы напряжений соответствуют: 23 — на выходе входного блока; 24 — на выходе формирователя 10 импульса считывания: 25 — на одном из выходов блоФ»

1 ка 12 управления, соединенного .с соответствующим входом схемы весового суммирования сумматора 11.

1© Импульс 24 с выхода формирователя

10 импульса считывания, поступающий в момент времени (,1 на вход блока управления 12, производит запуск блока 12 управления, причем запуск

43 происходит в момент времени - - с задержкой во времени необходимой для обработки и индика ции коэффициентов первоначального разложения оконечным устройством 8.

Я Блок упранления, в свою очередь, включает в работу схему весового сум. мирования сумматора 11.

Сигналы, пропорциональные первоначальным коэффициентам разложения входного импульсного сигнала по базисной системе функций, поступают с дополнительных выходных шин 19-22 оконечного устройства 8 на соотнетстнующие входы схемы весового суммирования сумматора 11. Весовые

ЗО коэффициенты суммирования сумматора

11 пропорциональны выходным сигналам блока 12 управления, поступающим на .другие входы схемы весового суммирования сумматора 11.

После запуска блока 12 управления на его выходе, н соответствии с заложенной в него программой, в моменты времени ф., ф,з, происходит изменение параметров сиг40 налов, пропорциональных весам суммирования схемы весового суммирования сумматора 11 (изменение сигналов на выходе блока управления происходит, например по амплитуде, см. фиг. 2, 25 ), При этом веса суммирования сумматора 11 изменяются соответственно н моменты времени

А так как при различных весах суммирования схемой весового суммирования определяются коэффициенты раз"О ложения сигнала по различным базисным системам функций, то при изменении весов суммирования происходит последовательное во времени определение коэффициентов разложения импульсного сигнала по различных базисным системам функций, вид которых определяется весами суммирования, заложенными в программе блока 12 управления, Щ Сигналы, пропорциональные коэффициентам разложения по различным базисным системам функций, с выхо- дов схемы весового суммирования сумматора 11 поступают на соответу ствующие входы блока 12 управления.

789915

При этом смена весов суммирования сумматора 11 производится блоком

12 управления до момента времени ,(момент времени 4g временной диаграм.мы 25), пока блоком 12 управления не будет опредЕлена та базисная система функций, которая имеет наилучшую сходимость из всех тех ба:зисных систем функций, по которым !

;производилось разложение при смене весов суммирования схемы с весового суммирования сумматора 11. Наилучшая сходимость может быть определена, например, в смысле минимума ошибки представления импульсного сигнала

Х +> в данной базисной системе функций. 15

В этом случае блок 12 управления определяет базисную систему функций

:с наименьшей погрешностью представления сигнала в данной базисной системе Функций. 20

После определения коэффициентов разложения входного импульсного сигнала по этой базисной системе функций, имеющей наилучшую сходимость, блок

12 управления прекращает смену весов суммирования в схеме весового суммирования, и с выхода блока 12 управ-. ления поступает сигнал на установочную шину 14 оконечного устройства 8.

Этот сигнал переводит оконечное устройство 8 в исходное состояние, поэтому после поступления этого сигнала в оконечном устройстве 8 происходит обработка сигналов, пропорциональных коэффициентам разложения по базисной .системе функций, имеющей наилучшую сходимость, поступающих с выходов схемы весового суммирования сумматора 11 на дополнительные входные шины 15-18 оконечного устройства 8. После обработки этих сиг - 40 налов в оконечном устройстве 8 происходит ийдикация коэффициентов разложения сигнала по базисной системе функций, имеющей наилучшую сходимость.

В том случае, если необходимо определить коэффициенты разложения по заданной базисной системе функций и нет необходимости определять . базисную систему Функций, имеющую 50 наилучшую сходимость, подачей соответствующего сигнала на входную шину 13 блока управления прекращают программное изменение весов суммирования блока 12 управления- при тех весах-"суммирования, которые соответствуют данной базисной системе функций. При этом с выхода блока 12 управления поступает сигнал на установочную шину 14 оконечного устройства 8, который переводит оконечное устройство 8 в исходное состояние.

Сигналы, пропорциональные коэффициентам разложения по данной выбранной базисной системе фунКций, поступают с выходом схемы весового суммирования 11 на дополнительные входные шины 15-18 оконечного устройства 8, в котором происходит обработка индикации этих коэффициентов разложения.

Таким образом, введение в анализатор импульсных сигналов дополнигельно блока управления и блока весового суммирования, позволяет опрецелить коэффициенты разложения входного импульсного сигнала по линейно-независимым (ортогональным и еортогональным) базисным системам. функциф и определить из набора ба-. зисных систем функций ту систему, по которой разложение входного импульсного сигнала имеет наилучшую сходисходимость.

Формула изобретения

Анализатор импульсных сигйалов по авт. св. 9 491108, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности анализа он дополнитель1

/ но содержит блок управления и сумматор, входы которого подключены к выходам оконечного устройства и к выходам блока управления, а выходы подключены к объединенным входам этих блоков, причем другие входы блока управления соединены с выходом входного блока и с выходом формирователя, а один из выходов блока управления соединен с одним из входов оконечного устройства.

1 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

Р 491108, кл. Ci01 R 23/00, 1975.

2З

2 б Ф

Фиг. 2

Составитель A. Орлов

Редактор Е. Лушникова Техред Н.Ковалева Корректор В. Бутяга Заказ 9034/46 Тираж 1019 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал lapp "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4