Устройство для предварительной обработки сигналов

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники . Цель изобретения - повышение точ Йй1 гп ности обработки цифровых сигналов. Устройство содержит группы 3,14,15, 16 и 19 элементов И, триггер 7,сдвиговые регистры 8 - 10, элемент И 11, элемент 13 задержки и комбинационные сумматоры 17 и 18. В устройство введены аналого-цифровой преобразователь 1., триггер 2, генератор 4 импульсов , элемент И 5, счетчик 6 и элемент 12 задержки и образованы новые функциональные связи. Это способствует выделению дополнительных характеристик для вычисления мощности шума обрабатьтаемого сигнала относительно его действительных значений. 1 ил. (Л ТГ I. Т .Т:;:Т t т::J, , Гв Т t т::J, со т, to Х) 1Л:ли

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А3 (191 (111 (5И4 * 01 К 29 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3958360/ 24-21 (22) 17.09.85 (46) 15.05,87.Бюл. 1(- 18 (71) Винницкий политехнический институт (72) Ю.С.Данилюк, А.Ф.Шепетко, А.И.Гороховский и Б.С.Грига (53) 621.317.75 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 754428, кл, G 06 Р 15/34, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ

ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники. Цель изобретения — повышение точности обработки цифровых сигналов.

Устройство содержит группы 3,14,15, 16 и 19 элементов И, триггер 7,сдвиговые регистры 8 — IO элемент И 11, элемент 13 задержки и комбинационные сумматоры 17 и 18. В устройство введены аналого-цифровой преобразователь 1, триггер 2, генератор 4 импульсов, элемент И 5, счетчик 6 и элемент 12 задержки и образованы новые функциональные связи. Это способствует выделению дополнительных характеристик для вычисления мощности шума обрабатываемого сигнала относительно его действительных значений.

1 ил.

1310749 где У«

1 х;, Х; r

X „+ff текущее сглаженное значение функции; — текущие исходные значения функции в трех точках, стоящих рядом.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в составе устройства оперативной обработки результатов измерений, сглаживания функций.

Цель изобретения — повышение точности обработки путем выделения дополнительных характеристик для вычисления мощности шума обрабатываемого сигнала относительно его действитель- 10 ных значений.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, с помощью которого производится подготовка числовых характеристик для определения мощности шума, Устройство для предварительной обработки сигналов содержит аналогоцифровой преобразователь 1, второй регистр 2, третью группу 3 элемен20 тов И, генератор 4 импульсов, второй элемент И 5, счетчик 6, первый триггер 7, последовательно соединенные сдвиговые регистры 8 — 10 первый элемент И 11, второй 12 и первый 13 элементы задержки, вторую 14, четвертую 15 и пятую 16 группы элементов И, первый 17 и второй 18 комбинационные сумматоры, первую группу

19 элементов И, первый 20, второй

21 и третий 22 входы, группу 23 входов и группу 24 выходов. При этом выход аналого-цифрового преобразователя через третью группу 3 элементов И подключен к цепочке регистров

8 — 10, выходы которых соответствен но через вторую 14„четвертую 15 и пятую 16 группы элементов И подключены к входам первого 1/ и второго

18 комбинационных сумматоров, выходы которых через первую группу 19 элементов И подключены к выходам устройства.

Обработка сигналов в устройстве производится следующим образом, В устройстве осуществляется сглаживание путем усреднения трех значений функции согласно выражению> х+(х+ х, g/2, ) gp

Характеристики статистического процесса обработки для вычисления мощности шума определяются по ряду известных соотношений. Модифицируя формулу (1), получают выражение

Y; = 1/2Х, + 1/4 (Х, + Х„„), которое является основанием для определения коэффициента сглаживания

K = 0,375.

Мощность шума обрабатываемогр сигнала определяется по формуле

6= < +S (2)

z г,це (э — мощность шума после сглаЯ г, живания, б = К 6

S — сумма квадратов невязок, 2 1 ь

S - — — — -+(Y -X)

i--1

n — - количество отсчетов сигнала, подлежащих обработке, откуда окончательное выражение имеет вид г

6 = (3)

I ..— —К

Таким образом, с помощью предлагаемого устройства обеспечивается г возможность получения значений S u

К для вычисления мощности шума обрабатываемого сигнала с большей точностью по сравнению с известными способами.

Устройство работает следующим образом, Осчеты обрабатываемого сигнала, поступающие на вход 20 блока 1, преобразуются в цифровой двоичный код (двоичное слово).При подаче на второй вход 21 устройства запускающего импульса с помощью триггера 2 проис— ходит выработка управляющего импульса, поступающего на вход элемента

И 5.и S-вход первого триггера 7, что позволяет в эти моменты времени вырабатывать импульсы, поступающие на входы третьей группы 3 элементов И, управляющие входы регистров 8 — !0, первый элемент И 11 и управляющий вход счетчика 6, работающего в вычитающем режиме. Как только начнет работать блок 1, первый импульс с

его выхода поступает на вторые входы группы 3 элемента И и разрешает считывание двоичного слова в регистр 8, При передаче цепь сдвигает код слова на два разряда вправо, т,е, осуществляется деление на число 4. Второй

131

0 49 4 цифровых сигналов (например, результатов измерений) .

Формула изобретения

5 !

О !

Построение цифрового устройства для оценки мощности шума и зашумленных сигналов таким образом, что эти значения определяются относительно их действительных значений, позволяет повысить точность обработки и третий импульсы блока 1 разрешают считывание в регистры 8-10 двоичных слов в виде слагаемых выражения (1): Х;/2, Х;,/4, Х;„/4. Генератор

4 импульсов, второй элемент И 5 и счетчик 6 предназначены для учета количества обработанных отсчетов.

Заданное количество отсчетов, подлежащих обработке, устанавливается через группу 23 входов устройства в вычитающем счетчике 6, Содержимое регистров 8 — 10 поступает через группы 14 — 16 элементов И на входы комбинационных сумматоров 17 и 18, Группы 14 — 16 элементов И находятся в открытом состоянии с момента появления импульса на выходе элемента

5 через время, необходимое для осуществления перезаписи двоичных слов в регистрах 8 — 10, что достигается с помощью элемента 12 задержки. В сумматорах 17 и 18 формируется сумма, характеризующая сглаженное значение функции У». Элемент 13 задерж1 ки срабатывает от импульсов первого элемента И 11 и через время, необходимое для формирования суммы в комбинационных сумматорах 17 и 18, вырабатывает импульс, который поступает на группу 19 элементов И и переписывает через группу 24: выходов сглаженное значение функции Y в вычислительное устройство, в котором производится вычисление характеристик процесса обработки S и оценка мощности шума 5 относительно ет о действительных значений. Вход 22 устройства служит для останова процесса цифровой обработки поступающих импульсов.

Устройство позволяет формировать параметры числовых характеристик процесса цифровой обработки поступающих сигналов уже в регистрах 8

10 путем одновременного сдвига кодов всех трех слагаемых, при этом период следования импульсов с выхода элемента И 5 должен быть не меньше времени выполнения операций сдвига в регистрах 8-10 и времени формирования суммы Т

Устройство для предварительной обработки сигналов, содержащее элементы И первой группы, выходы которых являются выходами первой группы, первые входы соединены с выходом первого элемента задержки, а вторые с выходами первого комбинационного сумматора, входы первой группы которого соединены с выходами элементов

И второй группы, первые входы которых соединены с выходами первого регистра, входы первой группы которого соединены с выходами второго регистра, входы первоЙ группы которого соединены с выходами элементов И третьей группы, входы второй группы первого комбинационного сумматора связаны с выходами второго комбинационного сумматора, входы первой группы которого соединены с выходами элементов И четвертой группы,первые входы которых связаны с выходами третьего регистра, входы первой группы которого соединены с выходами первого регистра, входы второй группы второго комбинационного сумматора связаны с выходами элементов И пятой группы, первые входы которых соединены с выходами второго регистра, первый элемент И, первый вход которого соединен с единичным выходом первого триггера, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности обработки, в неГо введены аналого-цифровой преобразователь, генератор импульсов, счетчик, второй триггер, второй элемент И, второй элемент задержки, причем вход аналого-цифрового преобразователя является Ilpрвым входом устройства, а выходы соединены с первыми входами элементов И третьей группы, вторые входы которых связаны с выходом второго элемента

И, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а второй — с единичным выходом второго триггера, единичный вход которого является вторым входом, а нулевой— третьим входом устройства, единичный вход первого триггера соединен с единичным выходом второго триггера, нулевой вход — с вь1ходом счетчика, вход которого связан с выходом второго элемента И, а входы первой группы

5 1310749 б являются входами первой группы уст- групп связаны с выходом второго элеройства, второй вход первого элемен- мента задержки, вход которого соедита И соединен с выходом второго эле- нен с выходом второго элемента И, мента И, а выход - с входом первого, первые входы первого, второго и элемента задержки, вторые входы эле- 5 третьего регистров соединены с выментов И второй, четвертой и пятой хо „ом второго элемента И.

Составитель Н,Михалев

Редактор А.Огар Техред А.Кравчук Корректор М.Пожо

Заказ 1887/42 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Ужгород, ул.Проектная, 4