Устройство для отображения однократных процессов

 

Сотов Соеетскнк

Социалистических

Реслублнк

ОП HCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 21.1279 (21) 2859836/24 с присоединением заявки NP —. (23) Приоритет

Р )М. Кл. (". 09 G 1/16

С 06 К 15 00

Государственный комитет

СССР

Ilo делам итобретеиий и открытий

Опубликовано 2308.81 Бюллетень М 31

Дата опубликования описания 2 3088) (53) УДК 681. 327. » (088. 8) (72) Автор изобретения

В.ll. Штырков ( (Ряэанскнй радиотехнический институт (71) Заявитель (5 4 ) УСТРО)3СТВО ДЛЯ ОТОБ РАЖЕНИ Я ОДНОКРАТ)(ЫХ

ПРОЦГССОВ

Изобретение относится к информационно-иэмеритеJIhHDA технике и может быть использовано для исследования однократных электрических сигналов. известно устройство регистрации однократных сигналов, содержащее последовательно соединенные усилитель, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), коммутатор, блок памяти и видеоконтрольный блок и блок управления (1) .

Недостатком этого устройства является большая ем:ость памяти, необходимая для регистрации исследуемого сигнала с высокой точностью.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство регистрации однократных сигналов, содержащее усилитель, АЦП, три блока памяти, блок выделения границ сообщения, коммутаторы, блок управления, видеоконтрольный блок, блок горизонтальной развертки и генератор тактовых импульсов. Это устройство позволяет автоматически выбирать длительность развертки, т.е. адаптироваться к длительности сигнала (21 .

Недостатком устройства является большая погрешность регистрации за счет потери высокочастотных составляющих между сосед ими отсчетами, взятыми через равные интервалы дискретизации.

Цель устройства — повышение точности регистрации сигналов. укаэанная цель достигас ся тем, что в ус-.ройство, содержащее усилитель, соединенный с блоком выделе(О ния границ сообщения и аналого-цифровым преобразователем, подключенным к блоку управления и к генератору, первый блок памяти, подключенный к одному из входов блока отоб15 ражения, к другому входу которого подключен первый счетчик, связанный с генератором, второй и третий блоки памяти и коммутатор, введены компаратор кодов, второй, третий и чет2О вертый счетчики, схема сравнения, элемент ИЛИ и формирователь кода, причем вход компаратора кодов подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя, а выходы подключены к одним из входов первого блока памяти, второго и третьего счетчиков и элемента ИЛИ, другие входы которого подключены к одним выходам первого и второго счетчика и схемы сравнения, входы которой подключены к

8580 75 другим выходам парного и второго счетчиков и к первому выходу второго блбка памяти, второй выход которого подключен к одному из входов коммутатора, а входы снязаны с другим выходом втоРого счетчика и с од- 5 ним иэ выходов элемента ИЛИ, другие выходы которого подключены к первому и к третьему блоку памяти, другие выходы схемы сравнения подключены ко второму и третьему счетчикам, связанным между собой и с блоком управления, третий счетчик связан с третьим блоком памяти, с генератором и с формирователем кода, который связан с коммутатором, подключенным к блоку управления и ко второму счетчику, генератор связан с блоком управления и с четвертым счетчиком, который связан с блоком ныделения границ сообщения и с третьим блоком памяти. 20

На фиг. l представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства; на фиг. 3 — вид отображаемых сигналов на экране блока отображения. 25

Устройство содержит усилитель 1, АЦП 2, первый блок 4 памяти, компаратор кодов 3, блок 5 отображения, генератор 6, второй счетчик 7, второй блок 8 памяти, схему сравнения 9, счетчик 10 развертки, четвертый счетчик 11, третий счетчик 12, третий блок 1:l памяти, элемент ИЛИ 14, блок

15 выделения границ сообщения, блок

16 у ранленин, Мрмирователь 17 xî- 35 да, коммутатор 18.

Устрой..тно работает следующим образом

Входной сигнал х (t), усиленный усилителем 1, преобразуется н код 40

АЦП 2 с частотой f> и поступает на компаратор кодов н котором с каждым тактом работы АЦП 2 происходит сравнение предыдущего Кl и последующего

К2 кодон сигнала x(t) (фиг. 2б), 45 (на фиг. 2а изображена часть сигнала х (), где у — пороговый уровень

АЦП 2) .

Счетчик 7 считает число импульсов

Йз в промежутке времени От t «до когда на выходе АЦП 2 код не меняется (icn где п - емкость счетчика 7) .

В момент t ñìåíû кода сигнала

x

7 считает импульс f g и т.д.

Код счетчика 12 управляет част той генератора б.

В момент t „ переполнения счетчика 7 счетчик 12 считает импульс переполнения И2, при этом происходит уменьшение частоты генератора б в раз, где jт1. Импульс И2 также устанавливается в счетчик 7 с формирователя кода 17 код И).г, проходящий через коммутатор 18. Эта операция равносильна тому, что счетчик 7, начиная с момента времени t, считал им1ФЛ пульсы частотой K j j (фиг ° 2в) .

При последующем переполнении счетчика 7 н момент нремени t не происходит смены кода, счетчик 12 считает еще один импульс И2, при этом происходит уменьшение частоты f>tj генератора 6 в g раз, где g)1, частный случай g = j. Импульс И2 также устанавливает в счетчик 7 с формирователя кода 17 код и, проходящий через коммутатор 8. Эта огерация равносильна тому, что счетчик 7, начиная с момента времени „- «считал импульсы частотой

3 9

В момент времени t происходит смена кода сигнала x(t) и с компаратора кодов 3 поступает импульс Иl через схему ИЛИ 14 на блоки 4,8а 13 памяти. Вследствие этого блок 4 памяти запишется код сигнала К „. „ =...=

Л Л

=K, н блок памяти 8 соответствующий код числа j тактов повторения, а н блок 13 памяти код веса такта пов торения, в данном случае код двойки.

Импульс Иl также обнуляет счетчики

7, 12 и т.д.

Входной сигнал x(t) также поступает на блок 15 выделения границ сообщения, которая разрешает счетчику 11 считать импульсы частотой р ЙЗ, где р<1. При окончании сигнала x(t) или переполнении блок 13 памяти на счетчик 11 приходит запрет на считывание импульсов р f .

При отображении неравномерно зарегистрированный сигнал х(t) может быть восстановлен полиномом любого порядка. Рассмотрим восстанонление сигнала x(,t) полиномом нулевого порядка.

Код сигнала К„=К =...=К«, хранящийся в блоке 4 йамяти выводится на блок 5 отображения, определяя положение cse ÿùåécÿ точки по вертикали.

Одновременно с этим с блока 8 памяти код числа i повторений кода К«, проходя коммутатор 18, устанавливается в счетчик 7, а с блока 13 памяти код веса одного повторения, s данном случае код нуля, соответствующий минимальному весу, устанавливается в счетчик 12. Счетчик 7 работает на вычитание. На счетчик развертки 10 в режиме отображения с генератора б все время поступают импульсы частотой f . Вследствие подачи. нулевого

858075

Формула изобретечня

S5 кода со счетчика 12 на генератор б ка вычитающий вход счетчика 7 поступают импульсы частотой f1,. В течение i тактов код сигнала K сместится по горизонтальной оси на 1 диск4 ретных значений, на блоке отображения 5 высветится i точек с равными амплитудами.

При обнулении счетчика 7 вырабаты,вается импульс ИЗ,который проходит через схему ИЛИ 14 на блоки 4,8 и 13 па-( мяти. Вследствие этого на блоке 5 отображения с блока 4 памяти выводится код сигнала К +„, н счетчик 7 с блока 8 памяти, проходя через коммутатор 18, устанавливается код числа j тактов повторения, а н счетчик

12 с блока памяти 13 устанавливается код веса такта повторения, н данном случае код ндвойки,что соответствует подаче импульсов частотой Е1,1ф с генератора 6 на счетчик 7.

При обнуленин счетчика 7 вырабатывается импульс ИЗ, который проходит через элемент ИЛИ 14 на блоки 4,8 н

13 памяти. Вследствие этого на отображающее устройство 5 с блока 4 памяти выводится код сигнала К, а в счетчики 7 и 12 устанавливается соответственно код числа тактов повторения и код веса такта повторения.

3()

Так как число дискретных значений кода сигнала x(t) велико, а экран блока 5 отображения имеет ограниченные размеры, то на нем видна часть сигнала х(t). Для рассмотрения 35 всего сигнала x(t) и отдельных его частей с различной точностью служит сдвиг и сжатие сигнала. Сдвиг иэображения осуществляется за счет рассинхронизации счетчика 10 развертки и счетчиков адреса блоков 4,8 и 13 40 памяти.

Сжатие иэображения заключается в том, что с генератора б на счетчик развертки 10 поступают импульсы частоты fb, а на счетчик 7 импульсы частотой в ф раз большей, чем должна быть в соответствии с кодом, поступающим со счетчика 12, где ф)1. Таким образам на блоке 5 отображения при восстановлении полиномом нулевого по- рядка видим каждую ф - ю точку зарегкстрировакного сигнала x(t) с часто 3 °

Изображение частей сигнала x(t) с различной погрешностью осуществляется сдвигом и сжатием, а сжатие осуществляется подачей кода вручную с блока 16 управления иа генератор б.

Любой участок сигнала x(t) после сдвига и сжатия отображается ка экране вкдеококтрольного блока 5 кепод- 40 вижко. Это обеспечивается тем, что при памяти 8 стоит код числа « . (фиг. 3), а в реверсивном счетчике

7 остался код числа Ь. Следовательно, для получения неподвижной карти ны сигнала x(t) на экране после переполнения счетчика развертки 10 необходимо переключить режим работы реверсивных счетчиков адреса блоков

4,8 к 13 памяти, а также счетчика 10 развертки на вычитанке, а счетчика 7 на суммирование. Для выполнения данной операции вырабатывается импульс

И4 при переполнении счетчика 10 раз1 нертки. При равенстве кодов, поступающих с блока 8 памяти и со счетчика 7 на схему сравнения 9 вырабатывается импульс И5, который переключает режим работы счетчика 7 на вычитание и поступает на блокк 4, 8 и

l3 памяти, проходя через элемент

ИЛИ 14.Поэтому на блок 5 отображения подается предыдущее значение кода сигнала К„, а в счетчики 7 и 12 устанавливается соответственно код числа повторений Д и нес такта повторения. Далее нсе процессы аналогичны как и.при прямом ходе развертки, отличие лишь н том, что счетчик развертки 10 и счетч ик и адреса блоков 4, 8 и 1 3 памяти работают на нычитание. При обнулении счетчика 10 развертки импульс И4 переключает режим работы счетчика 7, счетчикон адреса блоков

4,8 и 13 памяти, а также счетчика

10 развертки на суммирование. При раненстве кодов, поступающих с блока памяти 8 с (фнг. 3) н со счетчика 7 на схему сравнения 9 импульс И5 переключает режим работы счетчика 7 на вычитание и поступает на блоки

8 и 13 памяти через ИЛИ 14. В результате этого на блоке 5 отображения поступает последующий код сигнала К;+„, а н счетчики 7 и 12 устанавлива:тся соотнетстненно код числа тактов повторения и нес каждого такта повторения.

Устройство для отображения однократных процессон, содержащее усилитель, соединенный с блоком выделения границ сообщения и аналогоцифровым преобразователем, подключенным к блоку управления и к генератору, первый блок памяти, подключенный к одному иэ входов блока отображения, к другому входу которого подключен первый счетчик, связанный с генератором, второй и третий блоки памяти и коммутатор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности устройства, оно содержит компаратор кодов, второй, третий и четвертый счетчики, схему сравнения, элемент ИЛИ к формирователь кода, причем вход компаратора кодов подключен к выходу аналогоцифрового преобразователя, а выходы подключены к одним иэ входов первого блока памяти, второго и третьего

8580 75

Фиг 1 счетчиков и элемента ИЛИ, другие входы которого подключены к одним выходам первого и нторого счетчика и схемы сравнения, входы которой подключены к другим выходам первого и второго счетчиков и к первому ныхОду второго блока памяти, второй ныход которого под <лючен к одному из входов коммутатора, а входы связаны с другим выходом второго счетчика и с одним из выходов элемента

ИЛИ, другие выходы которого подключены к первому и к третьему блоку памяти, другие выходы схемы сравнения подключены ко второму и третьему счетчикам, снязанным между собой и с блоком управления, третий счетчик снязан с третьим блоком памяти, с генератором и с формирователем кода, который связан с коммутатором, подкЛючены к блоку управления и ко второму счетчику, генератор связан с блоком управления и с четвертым счетчиком, который связан с блокам выделения границ сообщения и с третьим блоком памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1."Приборы для научных исследований . 1972, 9 8, с, 109-114, 2. Авторское свидетельство СССР

Р 557392, кл, G 06 К 15/18, 1975, 858075

° °

° °

Фиг.,3

Составитель В Гречаников

Техред М. Рейвес Корректор С. Щомак

Редактор A. Шандор

Филиал ППП Патент, r. Узгород, ул. Проектная, 4

Эакаэ 7253/83 Тирам 484 Подписное

ВНИИПИ ГосударстВенного комитета СССР . по делам изобретениЯ и открытий

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