Адаптивный временной дискретизатор

 

Изобретение относится к технике обработки электрических сигналов и может быть использовано при дискретизации сигналов с произвольными масштабными рассогласованиями. Цель изобретения - повышение точности при уменьшении длительности дискретизируемого сигнала. Адаптивный временной дискретизатор содержит ключ 1, запоминающе-вычитающий блок 2, первый одновибратор 3, пороговый элемент 4, два блока выборки-хранения 5 и 10, амплитудно-импульсный модулятор 6, масштабирующий элемент 7, вычитающий элемент 8, генератор пилообразного напряжения 9, преобразователь напряжение-время 11, первый элемент ИЛИ 12, второй одновибратор 13, элемент И 14. Принцип действия дискретизатора основан на формировании выборки с экспоненциальным шагом дискретизации, позволяющим ослабить влияние случайных изменений временного масштаба входного сигнала на выходную информацию. При этом повышение точности достигается за счет повышение точности представления при малых значениях длительности. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автои ному СвидкткпьСтвМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4280824/24-24 (22) 08.07.87 (46) 15,11.89, Бюл. Ф 42 (71) Московский авиационный институт им, Серго Орджоникидзе (72) H.1O.Êóäðÿâöåâ и M.Ê.Ðó÷üåâ (53) 681.335 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М - 575770, кл. G 06 G 7/02, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Р 1275477, кл. G 06 G 7/02, 1985. (54) АДАПТИВНЫЙ ВРЕМЕННОЙ ДИСКРЕТИЗАТОР (57) Изобретение относится к технике обработки электрических сигналов и может быть использовано при дискрети.зации сигналов с произвольными масштабными рассогласованиями. Цель изобретения — повышение точности при уменьшении длительности дискретизируемого

„„SU„„3522242 А1 (5И 4 G 06 G 7/02

2 сигнала, Адаптивный временной дискретизатор содержит ключ 1, запоминающевычитающий блок 2 первый одновибратор 3, пороговый элемент 4, два блока выработки-хранения 5 и 10 амплитудно-импульсный модулятор 6, масштабирующий элемент 7, вычитающий элемент

8, генератор 9 пилообразного напряжения, преобразователь 11 напряжение— время, первый элемент ИЛИ 12, второй одновибратор 3, элемент И 14. Принцип действия дискретизатора основан, на формировании выборки с экспоненциальным шагом дискретизации, позволяющим ослабить влияние случайных изме- . нений временного масштаба входного сигнала на выходную информацию, При этом повышение точности достигается за счет повышения точности представления экспоненты при малых значениях длительности. 3 ил, 1522242

Изобретение относится к обработке электрических сигналов, в частности к устройствам для дискретизации непрерывных сигналов, и может быть использовано при дескритизации сигналов с произвольными масштабными рассогласованиями, Цель изобретения — повышение точности при уменьшении длительности дис-10 кретизируемого сигнала, На фиг, 1 изображена блок †схе адаптивного временного дискретизатора; на фиг. 2 — схема преобразователя напряжение — время, используемого в дискретизаторе; на фиг. 3 — эпюры напряжений в различных точках схемы дискретизатора., Адаптивный временной дискретизатор содержит ключ 1, запоминающе-вычитаю- щ щий блок 2, первый одновибратор 3, пороговый элемент 4, первый блок 5 выборки †хранен, амплитудно-импульсный модулятор 6, масштабирующий элемент 7, вычитающий элемент 8, генера- 25 тор 9 пилообразного напряжения, второй блок 10 выборки-хранения,, преобразователь 11 напряжение — время, элемент

ИЛИ 12, второй одновибратор 13 и элемент И 14.

ЗО

Устройство работает следующим образом.

В начальный момент времени (t=O) запускаются генератор 9 пилообразного напряжения (фиг, За, в), работающий

35 в ждущем режиме и обеспечивающий дли-тельность рабочего участка Т с, где Т— максимально во эможная длительность дискретизируемого сигнала, и первый одновибратор 3, формирующий импульс длительностью Ж „В тот же момент вре,мени ключ l. замкнут и в эапоминающевычитающем блоке 2 фиксируется начальное значение сигнала S (О), а на его выходе формируется разность Я (1) — S (О», При изменении сигнала во времени отличное от нуля напряжение с выхода блока 2 поступает на вход порогового элемента 4. В момент совпадения этого напряжения с допустимой величиной, определяемой из заданной погрешности дискретизации, с выхода порогового элемента 4 на вход первого блока 5 выборки-хранения поступает управляющий сигнал, по которому в первом блоке 5 выборки-хранения фиксиру55 ется напряжение с выхода генератора

9 пилообразного напряжения (фиг,Зв, с) пропорциональное Т, где Т вЂ” время,прошедшее с начала работы до момента срабатывания порогового элемента 4, Напряжение, пропорциональное Т, с выхода первого блока 5 выбарки-хранения пос-. тупает на сигнальный вход масштабирующего элемента 7 и на вход вычитаемого вычитающего элемента 8.На вход уменьшаемого вычитающего элемента 8 подается напряжение„пропорциональное Т, На выходе вычитающего элемента 8 формируется на ряжение, пропорциональное Т -Т, которое поступает на управляюпц и вход масштабирующего элемента 7, на выходе которого формируется напряжение, T

Т-T 9 пропорцйонапьное †. —, где 11 крутизна напряжения генератора 9 пилообразного напряжения, Напряжение с выхода масштабирующего элемен,з 7 подается на управляющий вход пре .бра-зователя 1.1 напряжение - время и управляет его крутизной Л, По сигналу с выхода порогового элемента 4 с помощью ключа 1 запоминающе"вычитающий блок

2 отключается от входа дискретизатора. По этому же сигналу, прошедшему через элемент ИЛИ 12, запускается второй одновибратор 13, который формирует импульс стандартной длительности. Сигнал с выхода второго одновибратора 13 через элемент И 14 поступает на вход амплитудно-импульсного модулятора 6 (фиг,. Зе), Зтот импульс модулируется текущим значением сигнала на выходе дискреткзатора, которое поступает на модулирующий вход амплитудно-импульсного модулятора 6, Выход амплитудно-импульсного модуля тора 6 является выходом дискретизатора, Импульс с выхода элемента И 14 поступает на управляющий вход второго блока 10 выборки-хранения, В этом блоке происходит запоминание текущего значения напряжения U„„„(T)=.UT генератора 9 пилообразного йапряжения (фиг. Зв), Напряженке с выхода второго блока 10 выборки-хранения поступает на информационный вход преобразователя 11 напряжение-время, который запускается импульсом с выхода элемента И 14, Преооразователь lk напряжение — время на своем выходе формирует импульс, который, проходя через элемент NJIN 12, своим спадом запускает второй одновибратор 13, в результате чего в момент времени й,=

=(1+Да) Г на выходе второго одновибратора 13 появляется импульс и ранее

5 l5?2242 () описанный процесс повторяется снова (фиг, Зв, е) что приводит к формиро» ванию импульса на выходе второго аднавибратора 13 в момент времени t, 1 2 5 (1+Л11} Т, Процесс формирования импульсов в моменты времени t,„=(1+ П)". Т повторяется до тех пор, пока на вход элемента И 14 действует импульс с выхода первого одновибратора 3.

Структурная схема преобразователя

11 напряжение - время приведена на фиг, 2 и содержит генератор 15 пилообразного напряжения, компаратар 16, триггеры 17 и управляемый усилитель

18. Наличие последнего позволяет изменить крутизну преобразования, Таким образом, адаптивный временной дискретизатор осуществляет дискретизацию входного сигнала в момен- 20 ты ваемени

=i! + UP ) ° T=(1+Ö вЂ” ---; — ) T=

I Ñ

=Т g u lu е Р T,--T

Отсюда видно, что выборка осущест- 25 вляется па экспоненциальному закону, Объем экспоненциальной выборки определяется длительностью импульса первого аднавибратара 3. Длительность его импульса равна T при этом максимальное расстояние между отсчетами экспоненциальнай выборки не превьв -:шает Т, Предлагаемое устройство осуществляет выборку с экспаненциальным шагам дискретизации, При этом влияние, случайных изменений временного масштаба входного сигнала на выходную инфармацию ослаблено.

Повышение точности представления экспоненты при малых значениях длительности Т позволяет в предлагаемом устройстве повысить точность дискретизации.

4S

Формула изобретения

Адаптивный временной дискретизатор, содержащий масштабирующий элемент, сигнальный вход которого подключен к вы- 50 ходу первого блока выборки-хранения, саединенкаГО сигнальным Входам с Bbl ходом генератора пилообразного напря— жения „а управляющим входом — с выходом порогового элемента, вход которого подключен к выходу запоминающевычитающега блока. соединенного входом с выходом ключа, подключенного управляющим входом к выходу порогового элемента, а сигнальным входом — к шине ввода дискретизируемага сигнала, входу запуска генератора пилообразного напряжения и сигнальному входу амплитудна-импульсного модулятора, выход которого является выходам дискретизатара,отличающийся тем, чта, с целью повышения точности при уменьш нии длительности дискретизируемага сигнала „в него введены Вычитающий элемент, второй блок выборки-хранения, преобразователь напряжеEuIe — вр емя, эл емент И, элемечт ИЛИ и два однавибратара, причем выход первого блока выборки-хранения соединен с входом вычитаемага вычитающега элемента, подключенного входом уменьшаемага к шине задания диапазона длительности дискретизируемага сигнала, а выходом — к входу управле п я масштабом масштабирующега элемента, выход которого соединен с входом управления крутизной преобразователя напряжение время, подключенного входам управления запуском к выходу элемента И и управляющим входам второго блока выборки-хранения и амплитудна-импульсного модулятора, информационным входам — к выходу второго блока выборки-хранения, а выходом — к первому входу элемента ИЛИ, соединенного вторым входом с выходом порогового элемента, а выходам — с входом первого аднавибратара, выход которого подключен к .первому входу элемента И, саединеннога вторым входом с выходам второго аднавибратара, подключенного входом к шине ввода дискретизируемага сигнала, а сигнальный вход второго блока выборки-хранения соединен с выходам генератора.пилообразного напряжения, 1522242.Редактор И.Петрова

Заказ 6966/48 Тираж 668 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно †издательск комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

1

1 ! С !

1

Составитель C,Êàçèíoâ

Техред Л.Сердюкова Корректор О.Ципле