Устройство для адаптивной временной дискретизации

 

Лт6ляотзиа тя;".1

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Й ИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 767804

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)M. Кл. (22) Заявлено 12 10.78 (213 267166@/18.24

Государственный комитет с присоединением заявки ¹

6 08 С lS06 (23) Приоритет (53) УДК 621.398 (088.8) Опубликовано 30 09.80. Бюллетень № 36 ло делам изобретений н открытий

Дата опубликования описания 30,09.80

Ш, Барки (ВНР), Л. Г. Журавин, М. А. Мариненко, Я. Сабо (ВНР) и Е. И. Семенов (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт имени В. И. Ульянова (Ленина) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АДАПТИВНОЙ ВРЕМЕННОЙ

ДИСКРЕТИЗАЦИИ

Изобретение относится к информационно- измерительной технике н может найти применение в телеизмерительных системах со сжатием

1 данных.

Известно устройство для адаптивной временной дискретизаций, содержащее блок разности, ключевой элемент, вход которого подключен к входу устройства, первый выход ключевого элемента соединен с выходом устройства (1).

Недостаток устройства — низкая эффективность его работы.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для адаптивной временной

15 дискретизации, содержащее аналоговый ключевой элемент, выходы которого соединены соответственно с выходом устройства и с входом перестраиваемого фильтра нижних частот, вы.

I ход которого подключен к первому входу блока разности, выход блока разности соединен с входом управляемого генератора импуль-, сов, выход которого соединен с управляющими входами перестраиваемого фильтра нижних час2 тот и аналогового ключевого элемента, линию задержки (2).

Недостатком устройства является невысокая точность, обусловленная погрешностью от за-. держки, ВНосНМоН перестранваемым фильтром нижних частот.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен блок .предсказания, вход которого и второй вход блока разности соединены с входом устройства, выход управляемоГо генератора импульсов подключен к управляющему входу блока предсказания, выход которого соединен с входом аналогового ключевого элемента.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит блок 1 предсказания, аналоговый ключевой элемент 2, перестраиваемый фильтр 3 нижних частот, блок 4 разности, управляемый генератор 5 импульсов.

Блок 1 предсказания предназначен для полу. чения на выходе сигнала, опережающего сигнал на Orо при y„(e) =e и 0,1(Þ1 1

3 7 входе на время С, которое зависит от частоты импульсов на управляющем входе блока 1.

Блок предсказания может быть построен, например на основе экстраполяционной формулы.

Тейлора. В частности, для линейной экстраполяции сигнал на выходе определяется следующим образом

X(t гЦ ж Х(С)+ К ф, (1)

Этот алгоритм может быть реализован, например, с помощью последовательно соединенных блока, дифференцирования множительного устройства и сумматора, а также преобразователя частоты в напряжение, причем вход блока дифференцирования соединен с другим входом сумматора и со входом предсказателя, выход сумматора подключен к выходу пред. сказателя, а управляющий вход предсказателя соединен через преобразователь частоты в напря жение с другим входом множительного устройства.

Аналоговый ключевой элемент 2 служит для передачи входного напряжения на его выход при появлении импульса на его управляющем входе.

Перестраиваемый фильтр 3 (ПФНЧ) нижних частот предназначен для получения на выходе восстановленного сигнала по поступающим на его вход дискретам восстанавливаемого сигнала, Ширина полосы пропускания 11ФНЧ 3 пропорниональна частоте импульсов на управляющем входе.

Блок 4 разности предназначен для получения на выходе напряжения, пропорционального разности напряжений на его первом и втором входах.

Управляемый генератор 5 импульсов, служит для преобразования напряжения на его входе в пропорциональную ему частоту импульсов, на его выходе.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал x(t) поступает на блок 1 предсказания. Экстраполированный на время предсказания Ф сигнал x(tent) поступает на вход аналогового ключевого элемента 2 и после дискретизации с частотой импульсов управляемого генератора 5 импульсов поступает на вход

ПФНЧ 3. Восстановленный цо дискретным значениям сигнал с выхода ПФНЧ 3 постут1ает на первый вход блока 4 разности, на второй вход которого подается входной сигнал x(t).

Напряжение на выходе блока разности пропорционально ошибке восстановления сигнала, и оно поступает на вход управляемого генератора 5 импульсов, частота выходных импульсов которого пропорциональна ошибке восстановления (частота может определяться усредненным модулем, среднеквадратическим значениям или максимальным значением ошибки). Ширина полосы пропускания ПФНЧ 3 меняется в б7804 4 соответствии с изменением мгновенного спектра и определяется частотой импульсов управляемого генератора 5 импульсов, Таким образом, благодаря тому, что время предсказания равно времени задержки ПФНЧ 3, в устройстве устраняется погрешность от задержки. Но, в свою очередь, возникает погрешность предсказания (зкстраполирования). Выигрыш, который обеспечивает предлагаемое устройство, например при линейном предсказании на основе (1), можно оценить следующим образом.

ПФНЧ 3 вносит задержку

is 2ьЯ где ЬТ вЂ” полоса пропускания ПФНЧ 3, Дисперсия погрешности чистой задержки на время ь з определяется соотношением го где Ъ вЂ” дисперсия входного сигнала;

2 — нормированная корреляционная функция входного сигнала.

Погрешность линейного предсказания на

25 время Ъ„имеет вид

Е ЕЪ„(15-2р„(— ") -оьр„(С „))

° Ь

Тогда выигрыш по точности в предлагаемом

Я устройстве можно оценить как отношение Я /6„

30 при 1 — „— (при этом погрешность, обусловленную ограничением спектра эа счет ПФНЧ 3, не рассматриваем, так как она одинакова и в. предлагаемом устройстве, и в прототице).

Для случая линейного предсказания и нор- . мальных случайных входных сигналов имеем при Р (<)=5 (1-ФОЩ) и 0,1 Сckt62

-А ь) ,0 выигрыш от 1, 2 до 120; выигрыш будет от 1,5 до 900.

Величина 9® ограничена из условия малосm погрешности Еа (Ц) Я (1 °

Таким образом, предлагаемое устройство может использоваться для телеизмерений в тех случаях, когда недопустимо запаздывание

50 (например, при телеуправлении).

Формула изобретения

Устройство для адаптивной временной дискретизации, содержащее аналоговый ключевой элемент, выходы которого соединены соответственно с выходом устройства и с входом перестраиваемого фильтра нижних частот, Составитель В, Кузнецов

Техред К Барадулина Корректор М. Пожо

;Редактор И. Ковальчук

Подписное

Заказ 7007/17 Тираж 682

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам. изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 767804 6 выход которого подключен к первому входу ход управляемого генератора импульсов подблока разности, выход блока разности соеди- ключен к управляннцему входу блока предсказанен с.входом управляемого генератора импуль- ния, выход KoTopolo соединен с входом анасов, выход которого соединен с управляюшими логового ключевого элемента. входами перестраиваемого фильтра нижних час- Источники информации, тот и аналогового ключевого элемента, о т л и- принятые во внимание при экспертизе ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения 1. Авторское свидетельство СССР N" 211878, точности, в устройство введен блок предскаэа- кл. 6 06 G 7/02, 1966. ния, вход которого и второй вход блока 2. Авторское свидетельство СССР No 579646 разности соединены с входом устройства, вы- 1в кл. 6 08 С 15/06, 1976.