Устройство для определения моментов времени квантования сигнала
пц" 574852
О П И С А Н-"И"Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Ресоублик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 456361 (22) Заявлено 17.05,76 (21) 2363313/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 30,09.77. Бюллетень № 36
Дата опубликования описания 05.10.77 (51) М. Кл.2 H ОЗК 13/02
Государственный комитет
Совета Министров СССР до делам изобретений и открытий (53) УДК 681.34(088.8) (72) Авторы изобретения
Е. М. Антонюк, С. Н. Долинов, Л. Г. Журавин, М. А. Мариненко и Е. И. Семенов
Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В. И. Ульянова (Ленина) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ ВРЕМЕНИ
КВАНТОВАНИЯ СИГНАЛА
Изобретение относится к области измерительных информационных систем и может быть использовано в устройствах, предназначенных для сокращения избыточности информации.
По авт. св. № 456361 известно устройство для определения моментов времени квантования сигнала, содержащее дифференцирующий блок, выход которого подключен ко входу запоминающе-вычитающего блока, выход последнего через интегратор подключен к одному из входов схемы сравнения, другой вход этой схемы сравнения соединен с шиной задания величины допустимой погрешности, а выход подключен к управляющему входу запоминающе-вычитающего блока и входу сброса интегратора.
Недостатком известного устройства является ограниченность функциональных возможностей (малый коэффициент сжатия), так как в нем вычисляется погрешность аппроксимации входного сигнала экстраполирующим полиномом 1-ro порядка в соответствии с остаточным членом экстраполяционного ряда Тейлора.
Цель изобретения — создание устройства, построенного на базе экстраполяционных формул (работающего в натуральном масштабе времени), эффективность которого была бы близка к эффективности интерполирующих устройств, т. е. расширение его функциональных возможностей.
Для этого в предлагаемое устройство введены генератор гиперболического напряжения и ключевые элементы, управляющие входы которых соединены с импульсными выходами элемента сравнения, выход последнего соединен с входом генератора гиперболического напряжения, выход этого генератора соединен
10 со входами ключевых элементов, выходы которых подключены к дополнительным входам запоминающе-вычитающего блока.
На фпг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — график, поясня15 ющий выбор вели шны сигнала коррекции.
Устройство содержит дифференцирующий блок 1, запоминающе-вычитающий блок 2, интегратор 3, элемент 4 сравнения, ключевые элементы 5, 6, генератор 7 гиперболического
20 напряжения.
Устройство работает следующим образом.
В момент отсчета интегратор 3 обнуляется, а запоминающе-вычитающий блок 2 запоминает значение первой производной входного
25 сигнала в момент отсчета. Разница между текущим значением первой производной и запомненным значением поступает на интегратор 3 и представляет собой после интегрирования текущее значение погрешности линейной экс30 траполяции.
Для того, чтобы повысить функциональные возможности устройства, т. е. увеличить коэффициент сжатия, к значению первой производной сигнала в момент отсчета добавлен сигнал коррекции, снимаемый с генератора 7 гиперболического напряжения с помощью ключевых элементов 5 или 6.
Выбор величины сигнала коррекции поясняется графиком, изображенным на фиг. 2. В устройстве-прототипе аппроксимирующий полином моделируется прямой АВ. Погрешность аппроксимации входного сигнала x(t) моделирующим полиномом x(t) определяется в соответствии с зависимостью
s (t) = (х (t) — х (t,) j dt, (1)
t где х (t) — значение первой производной сигнала; х (t<) — запомненное значение первой производной сигнала в момент предыдущего отсчета (t<).
Последующий отсчет берется в момент времени, когда величина погрешности аппроксимации достигает допустимого значения (c(t) =
=вд1, т. е. в момент (4).
В предлагаемом устройстве для повышения эффективности в момент / в запоминающевычитающпй блок 3 вводится дополнительный сигнал коррекции, который изменяет наклон
x(t), причем изменение наклона в ту или другую сторону однозначно связано со знаком величины погрешности аппроксимации. В том числе, когда погрешность аппроксимации имеет знак «плюс», элемент сравнения 4 открывает ключевой элемент 5, и сигнал коррекции вводится со знаком «минус», т. с. наклон х® изменяется в сторону оси t. В противоположном случае открывается ключевой элемент
6, и сигнал коррекции вводится со знаком
«плюс», т. е. наклон x(t) изменяется в сторону от осп t.
Величина сигнала коррекции (обозначим сс через a), выбирается из условия получения максимальной эффективности при сохранении заданного качества работы (нспревышение погрешности аппроксимации над уровнем допустимой погрешности е:). Скорректированная прямая x<>>;(t), отвечающая данным условиям, будет проходить через точку D. В этой точк выражение (1) примет следующий вид:
J (х (t) — х (t,) — а) dt = О, t, откуда находим значение величины сигнала коррекции: где At = 2 — t1.
Из графика видно, что новый момент квантования находится в точке 4, т. е. длительность интервала аппроксимации увеличивается, следовательно увеличивается и эффективность устройства.
Формула изобретения
30 Устройство для определения моментов времени квантования сигнала по авт. св. № 456361, отл и ч а ющееся тем, что, с целью повышения функциональных возможностей устройства, в него введены генератор ги35 перболического напряжения и ключевые элементы, управляющие входы которых соединены с импульсными выходами элемента сравнения, выход последнего соединен с входом генератора гиперболического напряжения, вы40 ход этого генератора соединен со входами кл|очсвых элементов, выходы которых подключены к дополнительным входам запоминающе-вычнтающего блока, 574852
Составитель В. Кузнецов
Техрсд И. Михайлова
Редактор Н. Хубларова
Корректор О. Тюрина и Л. Орлова
Подписное
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 2147/9 Изд. № 773 Тирах< 1080
КПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5
