Устройство выделения экстремумов сигнала

 

3 r

А.П. Болтков,- С.Н. Хлевной и В.k,làìàðäèíîâ

1 "- -.-;::;...

/ «у

\ (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) УСТРСЙСТВО ВЫДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМУМОВ

СИГНАЛА

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к устройствам сортировки импульсов по амплитуде, а также к технике связи.

Известно устройство, содержащее цифро-аналоговый преобразователь, генератор тактовых импульсов, соединенный с входом реверсивного счетчика через последовательно соединенные элемент сравнения и логический элемент ИЛИ, выход реверсивного счетчика через цифро-аналоговый преобразователь подключен к входу элемента сравнения, подсоединенного другим входом к источнику входного сигнала, а выходом к входам триггера реверса, подключенного к реверсивному счетчику )l) .

Недостатком устройства является малое быстродействие и узкие.функциональные воэможности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство, содержащее ана2 лого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с входной шиной, а выходы соединены с входом nepeoro цифро-аналогового преобразователя, выход которого через первую дифферен5 цирующую цепь соединен с инвертором и первым входом логического элемента ИЛИ, к другим входам которого подсоединены выход инвертора и выход второй дифференцирующей цепи (2) .

Однако известное устройство обладает низким быстродействием, так как если числовой диапазон анализируемых сигналов составляет Р, то максимальное время анализа составит РТ, где Т период поступающих с выхода генератора тактовых импульсов.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

zp Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с входной шиной, а выходы соединены с входом первого

953719

3 цифро-аналогового преобразователя выход которого соединен с первым входом блока сравнения, выход которого через первую дифференцирующую цепь соединен с инвертором и первым входом логического элемента ИЛИ, к другим входам которого подсоединены выход инвертора и выход второй дифференцирующей цепи, введены второй цифро-аналоговый преобразователь, первый и второй элементы задержки и блок совпадения, при этом выходы аналого-цифрового преобразователя соединены с первой группой входов блока совпадения и с входами первого элемента задержки, выходы которого соединены. с входами второго цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, и выходы первого элемента задержки соединены с второй группой входов блока совпадения и входами второго элемента задержки, выходы которого соединены с третьей группой входов блока совпадения, выход которого соединен с входом второй дифференцирующей цепи.

На. чертеже приведена схема устройства.

Устройство для выделения экстремумов сигнала содержит аналого-цифровой преобразователь 1, первый цифроаналоговый преобразователь 2, второй цифро-аналоговый преобразователь 3, блок сравнения 4, элементы задержки

5 и 6, блок совпадения 7, дифференцирующие цепи 8 и 9, инвертор 1О, логический элемент ИЛИ 11.

Устройство для выделения экстремумов сигнала работает. следующим образом.

Напряжение исследуемого электрического сигнала поступает на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 1..

Код исследуемого сигнала с выходов АЦП 1 через элемент задержки 5 поступает на входы дополнительного цифро-аналогового преобразователя 3, на выходе которого формируется напряжение исследуемой величины, задержанное на время задержки элемента задержки относительно того же значения напряжения на выходе цифро-аналогового преобразователя 2.

Эти два напряжения, снимаемые с выходов цифро-аналоговых преобразователей 2 и 3, поступают на входы блока сравнения 4, таким образом если исследуемая величина увеличивается, то напряжение, поступаемое от цифро-аналогового преобразователя 2, будет больше, чем напряжение, поступаемое с выхода цифро-аналогового преобразователя 3, и на выходе блока сравнения 4 формируется сигнал "1", в момент начала уменьшения напряжения исследуемой величины напряso жение, поступаемое с выхода цифроаналогового преобразователя 2 становится меньше, чем с выхода цифроаналогового преобразователя 3, и на выходе блока сравнения 4 формируется

SS сигнал "0".

В этот момент на выходе дифференцирующей цепи 8 появляется отрицательный выброс, который инвертируется инвертором 10, поступает на один щ из входов элемента ИЛИ 11, на выходе которого появляется сигнал, сигнализирующий о экстремуме сигнала.

Если же происходит уменьшение сигнала, а затем его увеличение, то в момент времени, соответствующем точке перегиба, на выходе блока сравнения

4 произойдет смена напряжений с "Он на "1", в результате которой на выходе дифференцирующей цепи 8 появится

1 положительный выброс, который поступает на вход элемента ИЛИ 11.

В момент времени, когда величина исследуемого сигнала не изменяется, коды сигнала на выходе АЦП 1, выходе г ервого элемента задержки 5 и выходе второго элемента задержки 6 совпадут, это возможно в том случае, если исследуемый сигнал не изменяется в течение времени, равного сумме времени задержки каждым из элементов задерж о ки 5 и 6.

Таким образом, в момент равенства кодов, поступаемых на группы входов блока совпадения 7, на выходе этой схемы произойдет изменение напряжения с "0" на "1", вследствие чего на выходе дифференцирующей цепи 9 появится скачек положительного напряжения, которое поступает на вход элемента ИЛИ, на выходе которого появляется сигнал, сигнализирующий об экстремуме сигнала.

При необходимости можно получить количественные значения исследуемого сигнала в момент его экстремумов, чйсленно равные коду, формируемому на выходах АЦП 1. Точность выделения характерных точек зависит от разрядности кода, формируемого на выходах

9537

АЦП 1, и от времени элементов 5 и 6 задержки.

Предлагаемое устройство для выделения экстремумов сигнала позволяет производить анализ исследуемого сигнала за время, равное времени задержки, в надлежащей ветви данного устройства, которая равна сумме времени переходных процессов в этой ветви, и эта величина может быть достаточно малой, причем повышение точности анализа за счет увеличения разрядности кода на выходах АЦП 1 не приводит к увеличению времени анализа, эти два качества предлагаемого устройства выгодно отличают его от известного устройства.

Формула изобретения

Устройство выделения экстремумов сигнала, содержащее аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с входной шиной, а выходы соединены с входом первого цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к первому входу блока сравнения, выход которого через первую дифференцирующую цепь сое- ЗО динен с инвертором и первым входом

19 d логического элемента ИЛИ, к другим входам которого подсоединены выход инвертора и выход второй дифферьнцирующей цепи, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены второй цифро-аналоговый преобразователь, I первый и второй элементы задержки и блок совйадения, при этом выходы аналого-цифрового преобразователя соединены с первой группой входов блока совпадения и с входами первого элемента задержки, выходы которого соединены с входами второго цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, и выходы первого элемента задержки соединены с второй группой входов блока совпадения и входами. второго элемента задержки, выходы которого соединены с третьей группой входов блока совпадения, выход которого соединен с входом второй дифференцирующей цепи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 445142, кл. H 03 K 5/153 1975

2. Авторское свидетельство СССР

Я 664287 кл. Н 03 K 5/153 1979.

953719

Составитель Ю. Романовский

Редакто P. Цуцика Техред К.Мыцьо Корректор И. Муска

Заказ 293 1 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушскэя на6. . 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,