Отсчетное устройство

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОААУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (111813772 (61} Дополнительное к авт. свид-ву (22} Заявлена 170178 (21} 2571252/18-21 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Опубликовано 150381 Бюллетень Но 10

Дата опубликования описания 150381

Н 03 К 13/02

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (з) д (681 . 325 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н.К. Игнатьев, Л.Ф. Жирков и Ю.К. Тр фимов

Е

Всесоюзный заочный политехнический ин титут

1 (71) Заявитель (54) ОТСЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к отсчетным устройствам для получения дискретных отсчетов с заданной весовой функцией из непрерывного сигнала и предназначена для использования в радиотехнических установках различного назначения, в там числе и в аналого-цнфровых преобразователях.

Известна отсчетное устройство типа "фильтр-дискретизатар", содержащее фильтр, состоящий из входной сек ционированнай линии задержки, к отводам которой подключен матричный преобразователь, п выходов которого объединены через п-1 последовательно 1з включенных элементов задержки, причем и-ый выход подведен к дискретизатору, содержащему выходной электронный ключ, связанный по управляющему входу с местным тактовым генератором 2О (11

Весовая функция отсчетнога устройства формируется в известном устройстве в виде ее ступенчатой аппроксимации, и увеличение точности такой аппроксимации может быть достигнуто лишь за счет увеличения числа отводов входной линии при сохранении ее общей длины. Это приводит к усложнению и удорожанию устройства. Кроме 30 того, вследствие прапускания на вхад схемы сравнительна узких атсчетных импульсов, данное устройства характеризуется также существенными энергетическими потерями.

Цель изобретения — увеличение точности формирования весовой функции при одновременном получении энергетического выиграша.

Цель достигается тем, чта в атсчетном устройстве, содержащем на входе фильтр, состоящий из секцианираваннай линии задержки, к отводам которой подключен матричный преобразователь, а на выходе — электронный ключ, связанный с тактовым генераторам, с целью увеличения точности формирования весовой функции при одновременном получении энергетического выиграша и-выходов матричного преабазователя соединены между собой чеез и последовательно включенных интеграторов са сбросам, связанных с упомянутым тактовым генераторам,причем выход n-ro интегратора подключен к упомянутому электронному ключу на выходе устройства.

На фиг. 1 изображена структурная схема отсчетнога устройства; на фиг. 2 - принципиальная электричес813772 кая схема отсчетного устройства для

II = 2; на фиг, 3 и 4 - временные диаграммы, поясняющие принцип формирования весовой функции отсчетного устройства.

Предлагаемое отсчетное устройство содержит входную секционкрованную линию 1 задержки, к отводам которой

«подключен матричный преобразователь

2, выходы которого объединены через цепочку последовательно вкл«оченных интеграторов со сбросом 3, связанных с тактовым генератором 4, а выход последнего интегратора подведен к электронному ключу 5, также связанному с тактовым генератором 4, причем выход электронного ключа явля- «5 ется выходом устройства.

Устройство работает следу«ощ:«r«образ ом.

Входной сигнал, подлежащий дискретизации, поступает на секциониро- 20 ванную аналоговую линию задержки 1, отводы которой расположены через интервалы дискретизации по Котельниковому Т. Эти отводы подключены к матричному преобразователю 2, имеющему

m входов и и выходов. Число входов определяется шириной. весовой функции отсчетного устройства и равно

«П

6 т

Число выходов определяется сложностью формы весовой функции и равно чИслу элементарных составляющих при разложении этой функции в степенной ряд на каждом интервале дискретизации Т.

На i — ом интервале весовая функция представляется как

Il-s

i>I (W)-P, а.., =o

ГДЕ О I C «n-q

4О

0(jg.È-1 т. e. IcB«c () 1-)=a +a t+ ..+a. ь л с - ь " ") <1)

1 10 11 13 1(t! )

Коэффициенты а„формируются в мат-,ричном преобразователе выбором про- Я водимостей О; соответствующих резкc-торов, включенных между (-ым:-ходом и j-ым выходом. Сигналы в виде степенных функций времени: формируются посредством цепочки интеграторов со сбросом 3, псд-. ключенной к выходам матричного преобразователя, т.е. постоянная составляющая — за счет однократного интЕгрирования одиночного импульса, лннейная составляющая — за счет его двухкратного интегрирования, квадратичная составляющая — за счет трехкратного интегрирования и т.д. B результате прохождения сигнала через линию задержки 1, матричный преобразОватель 2 и цепочку интеграторов со сбросом 3 он оказывается умноженным на весовую Функцию (1) заданной фор мы. Под действием тактового генератора 4 на выходе электронного ключа у5

5 формируются дискретные отсчеты взвешенного входного сигнала, следующие с интервалом дискретизации Т, причем после взятия каждого отсчета интеграторы обнуляются под действием того же тактового генератора. В качестве примера рассмотрим работу отсчетного устройства, формирующего треугольную весовую фу«1кцк«о длительностью 8 = 2Т. При этом, очевидно, m = 2, а поскольку в образовании каждой стороны треугольника (на интервале Т) участвуют составляющие не выше «к««ей««ой, то и n = 2, Для весовой функции на как;дом из двух интервалов имеется

00 01

6 ()=с» +с«

,0 11 кз этого следует, что прк a00--- 0, а 0 B 1, а ) она имеет треугольную форму. Прк этом схема отсчет— ного устройства содержит однозвенную лкйкю 1 задержки, трк резистора в матричном преобразователе 2 (по числу ненулевых козффкцконтов и два интегратора со сбросом 3, «cB:c показано на фиг. 2. Цля реализации коэ4>фициента а „ c отркцателы«ь«м знаком H схему ввецен кнвертОр б. Формирование весовой функции удобно проследить с помощью пробного импульса,подаваемого на вход о-..счет««ого устройства (фиг. 2) в разин нь.е моменть. времени на интервале 0 « О . Гсли

HB Bxozi, схемы поступает к«1«цу>«ьс в момент t = 0 (фиг, 3, поз. 1), на первом (ни>кием) выходе матричного преобразователя, служащим для формирования линейкой составля«ащей весовой функции, образу«отся два разнополярных импульса следующих друг за другом через интервал Т (фиг, 3, поз. 2), После первого интегратора из этих импульсов получатся два раз— нополярных прямоугот«!IB >с к«лпульса

< ф««> ° 3 р пОз ° 3 ), B !«(>От"= ««тор > О— пара раз нополярн;.х трсу гольных кмдулbcB (фк«3, поз 1 ) д«lc>«>I>PI ен но на гулевом (верхнем) выходе преобразователя, служашем для формирования постоянной составляю«цей весовой функцик, образуется единственный импульс в момент времени t = Т (4>кг,3, поз. 5), В результате Од««ократ««ого интегрирования он преобразуется в прямоугольный импульс длительностью

Т, задержанный относктельно пробногo ТВК>КР на интервал T (фкг. 3, поз. 6). Реакция системы на выходе последнего интегратора находит<..я как сумма сигналов, поступающих е обоих выходов матричного преобразователя, т.е. как сумма сигналов, изображенных на фиг. 3 поз. 4 и б. В результате сформируется треугольное: апряжение, изображенное иа Фкг. 3,,поз.7.

Сквозную реакцию устройСтза В цЕлоМ

813772 на выходе электронного ключа 5 ;omно наблюдать лишь в дискретные моменты времени. Поэтому искомую весоную функцию оценивают зависимость амплитуды отсчета в момент t = 9 от величины смещения пробного импульса. В рассмотренном выше случае нулевого смещения (фиг. 3, поз.1), амплитуда выходного отсчета при с = з (фиг.3, поз. 7) также равна нулю. На фиг. 4

1 (поз. 1-7) приведены временные диаг!

О раммы, иллюстрирующие .поведение отсчетного устройства при подаче на его вход пробного импульса, смещенного относительно нулевого положения.

В данном случае, вследствие периодического обнуления интеграторов под действием тактового генератора на входе электронного ключа 5 сформируется прерывистый сигнал, показанный. на фиг.4 (поз. 7). Если эти импульсы соединить, как это сделано пунктиром gP на фиг. 4 (поз.7) то в результате получается то же напряжение треугольной формы, что и на фиг. 3 (поз,7), смещение во времени на вели— чину смещения пробного импульса.При этом амплитуда выходного отсчета в момент t = 6 равна амплитуде смещенного треугольника.

Таким образом, амплитуда выходного отсчета в наблюдаемый момент времени t = и зависит от величины смещения пробного импульса относительно этого момечта и на интервале длительности весовой функции t9 = 2T изменяется по треугольному закону.

Использование цепочки последовательно соединенных интеграторов со ..сбросом, подключенных к выходам матричного преобразователя и связанных с тактовым генератором, выгодно отличает предлагаемое отсчетное устрой- ство от известного, в связи с более точным формированием заданной весовой функции. Кроме того, это позволяет построить отсчетное устройство в виде единого функционального узла с общим ритмом работы, задаваемым тактовым генератором, что упрощает его расчет и конструирование по сравнению с ранее используемыми устройствами в виде последовательного соединения линейного фильтра с дискретизагором.

Формула изобретения

Отсчетное устройство, содержащее на входе фильтр, состоящий из секционированной линии задержки, к отводам которой подключен матричный преобразователь, а на выходе — электронный ключ, снязанный с тактовым генератором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности формирования весовой функции при одновременном получении энергетического выиграша, Il выходов матричного преобразователя соединены между собой через и последовательно нключенных интеграторов со сбросом, связанных с упомянутым тактовым генераторог:, при ем выход и го ».нтегратора по;. ключеп к упомянутому электронному ключу на выходе устройстна.

Источники информации, принятые но внимание при экспертизе

1. Патент США М 3297951, кл. 328-37, 1967 (прототип).

813772

n0s 1 поз 2 гтозЗ

F3.и

У поз.5 д поз. б д алоэ.7 д

Составитель A. Кузнецов

Редактор М. Логориляк Техред Н. Майорош Корректор H. сутяга

Заказ 835/79 Тираж 988 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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