Устройство для определения пло-щадей выбросов
Союз Советск ив
Социалистических
Реслуьлии
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пщ 830401 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22. 08. 79 (21) 28! 4293/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 15.05.81, Бюллетень ¹ 18
Дата опубликования описания 17.05.81 (5! )М. Кл.
G 06 F 15/36
Государственный комитет
СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 681.3 (.088. 8) (72) Автор, изобретения
В. И. "улев
l
Рязанский радиотехнический (7l) Заявитель институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОЩАДЕЙ
ВЬБРОСОВ
Изобретение относится к устройствам для определения вероятности характеристик случайных процессов и может быть использовано при испытаниях радиоэлектронной аппаратуры различно5
ro назначения в условиях действия случайных помех, при ресурсных испытаниях механических объектов, а также в информационно-измерительных системах измерительно-вычислительных комЭ тО плексах, автоматизированных системах контроля и управления.
Известно устройство для определения площади выбросов, содержащее входное устройство, формирователь прямоугольного импульса, селектор некоррелированных выбросов, схему задержки прямоугольных импульсов, пиковый детектор, частотно-импульсный модулятор, временной селектор, цифровой дискриминатор (1).
Наиболее близким по техническому решению к предпагаемому является устройство цп определения площадей выбросов, содержащее блок эталонных напряжений, выход которого подключен к первому входу блока вычитания, второй вход которого является входом устройства, выход блока вычитания соединен со входом порогового элемента, выход которого подключен к первым входам регистра и элемента И Г2).
Недостатком этих устройств является ограниченная точность определения площади выбросов, что обусловлено заложенными в их основу алгоритмами (аппроксимация выброса равнобедренным треугольником и использование метода прямоугольников соответственн<)) .
Цель изобретения — повышение точности устройства.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство дпя опрецеления площадей выбросов введены экстраполятор нулевого порядка, буферный регистр, сумматор, секционированная линия задержки, триггер и генератор импульсов, прй этом выход блока вычитания
3 83040 подключен ко входу экстраполятора нулевого порядка, первый выход которого соединен со входом секционированной линии задержки, первый выход которого подключен к нулевому входу триггера, единичный вход которого объединен с первым входом буферного регистра и подключен ко второму выходу секционированной линии задержки, второй выход экстраполятора нулевого порядка 10 соединен со вторым входом буферного регистра, выход которого подключен к первому входу сумматора., второй вход которого соединен с выходом порогового элемента, третий вход сумма- 15 тора подключен к выходу элемента И, второй вход которого соединен с вы.ходом триггера, третий вход элемента И подключен к выходу генератора импульсов, а выход сумматора соединен 20 со вторым входом регистратора.
На фиг. изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма.
Устройство содержит блок l вычитания, блок 2 эталонных напряжений, блок 3 пороговый элемент, экстраполятор 4 нулевого порядка, буферный регистр 5, накапливающий сумматор 6, регистратор 7, секционированную линию 8 задержки, триггер 9, эле-, мент И 10, генератор ll импульсов.
Сущность изобретения заключается в том, что для» определения площади выброса используется алгоритм экстра- З5 поляции нулевого порядка (квантование процесса по уровню). При этом измеренное значение площади выброса представляется следующим соотношением (Фиг. 2):
11
Я =Х й+М М+...+ Х„, =Е И1 ()
4 2
45 при хо О, где х — измеренные значения процесса
x(t) в i-тые моменты времени;
Ф-4,. - Е1-, интервалы между отсчетами; i+1 х© - заданный уровень, выше которого измеряются площади выбросов.
Принимая во внимание, что при экстраполяции нулевого порядка соседние значения процесса х могут отличаться друг от друга только на величину шага квантования Ь Ь, равного
1 4 в данном случае апературной погреш" ности имеем: ! х = m ° Ah
1 1 где m . (1, k), k — число уровней анализа.
Следовательно, значение х прямо
7 пропорционально коээфициенту m совпадающему с номером уровня в 1-ый момент времени. Временные отрезки между отсчетами h t„ целесообразно измерять путем заполнения их импульсами с меньшим периодом следования A t. В этом случае дй = 1„6t, (3) где i — число импульсов заполнения
i-oro интервала.
С учетом (2) и (3) выражейие (1) принимает вид:
5ц =,16 ЬН,З m„1; — А 1 in; I „:, (4) где А = ьЬ.Ай — постоянный коэффициент.
Устройство работает следующим образом.
Напряжение исследуемого процесса х (/ поступает на первый вход блоа 1 вычитания, на второй вход котоого подается напряжение с блока 2, соответствующее установленному уровню анализа хО. Влок вычитания смещает выброс к нулевому уровню на величину х, т.е. на его выходе действует напряжение И-1(й) = x(t) - x .
Сигнал И,(й) поступает на экстраполя1ор нулевого порядка (ЭНП) 4, который осуществляет квантование процесса по уровню. С кодовых выхЬдов блока 4 значения т подаются на бу-ферный регистр 5. В моменты &„, когда апертурная погрешность достигает заданного значения Ьф, экстраполятор перестраивается на новые уровни и вырабатывает импульсы, поступающие на секционированную линию 8 задержки.Для определенности рассмотрим измерение площади выброса, изображенного на фиг. 2. В исходном состоянии буферный регистр 5, накапливающий сумматор 6 и регистратор 7 обнулены, на выходе триггера 9 установлен нулевой потенциал, при котором элемент И 10 закрыт. В момент t„ впервые срабатывает
ЭНП 4, при этом йа его кодовых выходах появляется значение ш.1 = 1, а на секционированную линию задержки 8 поступает первый запускающий импульс.
После небольшой задержки (для исключения влияния переходного процесса в ЭНП) с первого выхода линии задержФормула изобретения
Устройство для определения площадей выбросов, содержащее блок эталонных напряжений, выход которого подключен к первому входу блока вычитания, второй вход которого является входом устройства, выход блока вычитания соединен со входом порогового элемента, выход которого подключен к первым входам регистратора и элемента И, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены экстраполятор нулевого порядка, буферный регистр, сумматор, секционированная линия задержки, триггер и генератор импульсов, при этом выход блока вычитания подключен ко входу экстраполятора нулевого порядка, первый выход которого соединен со входом секционированной линии задержки, первый выход которого подключен к нулевому входу триггера, единичный вход которого объединен с первым
:входом буферного регистра и подключен
1ко второму выходу секционированной линии задержки, второй выход экстраполятора нулевого порядка соединен со вторым входом буферного регистра, выход которого подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом порогового элемента, третий вход сумматора подключен к выходу элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера, третий вход элемента И подключен к выходу генератора импульсов, а выход сумматора соединен со вторым входбм регистратора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Ф 326521, кл. G 06 F 15/36, 1970.
2. Авторское свидетельство СССР
11 -422011, кл. G 06 F 15/36, 1972.
83040 ки снимается импульс, подтверждающий исходное состояние триггера 9, затем импульсом со второго выхода значение
m из ЭНП записывается в буферный ре1 гистр 5. Тем же импульсом триггер 9 переводится в единичное состояние, открывая элемент И !О. В результате этого на тактовый вход накапливающего сумматора 6 начинают поступать импульсы с генератора 11, следующие с пери- ip одом Д й. На информационных входах сумматора установлено значение m<.
За время действия первого интервала
ht =t — t через элемент И 10 про1 1 ходит 1 импульсов. При этом в сумма- 15
1 торе число m сложится само собой 1 раз. Тем самым осуществляется операция умножения m<-1„. В момент когда разность x(t) - х„= h, осуществляется перестройка ЭНП. На его вы- щ ходах появляется значение, = 2 и вырабатывается импульс, поступающий на линию 8 задержки. Сигнал с выхода 1 устанавливает триггер 9 в нулевое состояние, закрывает элемент 25
И 10. После этого импульсом со второго выхода линии задержки значение записывается в регистр 5, изменяется состояние триггера, вновь открывается схема совпадения, пропускающая 82 30 импульсов. К концу действия второго интервала в накапливающем сумматоре фиксируется число m 1„ + ш 1 и т.д. 3а время действия выброса
1 =t. -t в сумматоре накопится чис- З5 б и О ло, пропорциональное его площади
М - = 5 в соответствии с выражени8 ем (4) .
К выходу вычитающего блока 1 подключен пороговый элемент 3, который 40 осуществляет сравнение, сигнала uÄ(t) с нулевым уровнем и формирование прямоугольного импульса (П-импульса) с длительностью, равной длительности. выброса. Задним фронтом П-импульса 45 значение N из накапливающего сумма2 тора переписывается в регистратор 7.
При следующем выбросе передним фронтом П-импульса сумматор 6 обнуляется и схема тем самым подготавливается 50 к новому измерению. Для того, чтобы импульсы заполнения не поступали на накапливающий сумматор в паузах между выбросами элемент И 10 по третьему входу открывается только на время дей- 55 ствия П-импульсов. Если в качестве блока регистрации используется многоканальный регистратор с предваритель1 6 ной дешифрацией поступающих кодов, то в результате анализа в его памяти хранится информация о плотности распределения Ч(Ь,x ) площадей выбросов, превышающих установленный уровень хо.
Таким образом, устройство позволя.ет по срав ению с известным при одном и том же числе отсчетов существенно повысить точность измерения площадей выбросов.
830401
Х(с)
Фиг.Р
Составитель Л.Григорьян-Чтенц
Редактор И, Касарда Техред И.Асталош Корректор Е.Рошко
Заказ 3804/87 Тираж 745 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
Е., Л
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
