Устройство выделения экстремумов сигнала

 

Изобретение может быть использовано при построении анализаторов функций распределения экстремумов. Цель изобретения - повьппение точности вьщеления экстремумов сигнала. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1,регистр памяти 2, цифровой компаратор 3,формирователи 6 и 7 импульсов и элемент ИЛИ 8.Введение D-триггеров 4 и 5 и образование новых функциональных: связей повышает точность вьзделения экстремумов сигнала путем повышения быстродействия

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 41 55066/24-21 (22) 02.! 2.86 (46) 30. 07.88. Бвл. У 28 (72) В.Н.Деев, С, Е.Солнцев и К.Л.Осинов (53) 621 . 374 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 95371 9, кл. Н 03 К 5/153, 1981 .

Авторское свидетельство СССР

У 1372594, кл. Н 03 К 5/153, 10.01.1986. (54) УСТРОЙСТВО ВЫДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМУМОВ СИГНАЛА Тали

„„SU„„1413710 А1 (51) 4 Н 03 К 5/153 - G 01 R 13/02 (57) Изобретение может быть использовано при построении анализаторов функций распределения экстремумов.

Цель изобретения - повышение точности выделения экстремумов сигнала.

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь l,ðåãÿñòð памяти 2, цифровой компаратор 3, формирователи

6 и 7 импульсов и элемент ИЛИ 8.Введение

D-триггеров 4 и 5 и образование новых функциональных; связей повышает точность выделения экстремумов сигнала путем повышения быстродействия выделения экстремумов сигнала. 2 ил..

1413710

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении анализаторов функций распределения экстремумов, при определении временного положения экстремумов и моментов синхронизации в устройствах автоматики и техники связи.

Целью изобретения является повыше- 10 ние точности вьщеления экстремумов сигнала путем повышения быстродействия устройства вьщеления экстремумов сигнала.

На фиг.1 приведена структурная !5 схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы его работы.

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП 1 1, регистр памяти 2, цифровой компаратор 20

3, первый D-триггер 4, второй D-триггер 5, первый 6 и второй 7 формирователи импульсов, элемент ИЛИ 8. Вход

AIjII 1 соединен с входной шиной устройства,, а выходы разрядов цифрово- 25 го кода соединены с группой А входов соответствующих разрядов цифрового компаратора 3 и соответствующими .информационными входами регистра памяти 2, выходы регистра памяти 2 соеди- 30 иены с группой В входов соответствующих разрядов цифрового компаратора 3, выход А ) В которого соединен с информационным входом первого D-триггера 4, выход А (В цифрового компаратора 3 соединен с информационным входом второго D-триггера .5. Выходы первого 4 и второго 5 D-триггеров . соединены соответственно со входами первого 6 и второго 7 формирователей импульсов. Выходы формирователей импульсов 6,7 соединены со входами элемента ИЛИ 8, а тактовая шина устрой ства соединена со входами синхронизации АЦП 1, регистра памяти 2 и

D-триггеров 4 и 5.

Устройство вьщеления экстремумов сигнала работает следующим образом.

Исследуемый сигнал поступает на вход Algl 1, с выхода которого код исследуемого сигнала поступает на входы А соответствующих разрядов циф рового компаратора 3 и соответствующие информационные входы регистра. памяти 2, По фронту тактового сигнала (фиг.2.2) на выходе АЦП 1 устанавливается код, соответствующий текущему значению исследуемого сигнала (фиг.2.3), а на выходе регистра памяти 2 — код, соответствующий предыдущему значению (фиг.2.4). Цифровой код с выхода регистра памяти 2 поступает на входы В соответствующих разрядов цифрового компаратора 3.

Цифровой код на выходах регистра памяти 2 и АЦП 1 сохраняет свое значение в течение тактового интервала, Если числовое значение кода с выхода АЦП 1 меньше, чем значение кода числа, хранящегося в регистре памяти 2, то на выходе А > В цифрового компаратора 3 устанавливается потенциал "0" (фиг.2.5), который поступает на D-вход первого D-триггера 4.

На выходе А (В цифрового компаратора 3 при этом устанавливается потенциал "1" (фиг.2.6), который поступает на Э-вход второго D-триггера 5.

На выходах D-триггеров 4 и 5 по фронту тактового сигнала устанавливают— ся потенциалы, которые были на выходах цифрового компаратора 3. Если в следующем такте работы устройства наблюдается дальнейшее убывание сигнала, то потенциалы на выходе 0-триггеров 4 и 5 не изменяются (фиг.2.5, 2,6). При наличии на кривой входного сигнала точки минимума (а, фиг.2.1) в момент времени, соответствующий точ-. ке "б",числовое значение кода на вы- ходе АЦП 1 окажется больше числового значения кода, хранящегося в регистре памяти 2, и на выходе А ) В цифрового компаратора 2 устанавливается потенцил "1" (фиг.2 ° 5), а на выходе А с В. — потенциал "0" (фиг.2.

6). Соответственно по фронту тактового импульса на выходе D-триггера

4 устанавливается потенциал- "1" (фиг.2.7), а на выходе D-триггера 5 — потенциал "0" (фиг.2.8), По перепаду из состояния "1" в состояние "0" срабатывает второй формирователь импульсов 7 и на его выходе появляется импульс (фиг.2.10) сигнализирующий о наличии минимума в исследуемом сигнале, задержанный на два такта работы устройства ° Сигнал с выхода формирователя 7 поступает далее на вход схемы ИЛИ 8 и на ее выходе появляется импульс (фиг.2.11), соответствующий точке перегиба исследуемого сигнала. При наличии в исследуемом сигнале точки максимума (б,фиг. 2.1), в момент времени, соответствующий точке "в", числовое значение кода на выходе

14137! О

АЦП 1 оказывается меньше числового значения кода> хранящегося в регистре памяти 2, и на выходе А> В цифроsoro компаратора 3 устанавливается потенциал "О" (фиг.2.5),а на выходе

А ( — потенциал "1" (фиг.2.6). Соответственно по фронту тактового импульса на выходе D-триггера 4 устанавливается потенциал "О" (фиг,2.7), а на выходе Р-триггера 5 — потенциал

"1" фиг.2.8 . При переходе из состояния "1" в состояние "О" срабатывает первый формирователь импульсов

6 и на его выходе появляется импульс, !5 сигнализирующий о наличии максимума в исследуемом сигнале (фиг.2.9). На выходе схемы ИЛИ 8 (фиг.2.1!) появляется импульс, соответствующий точке перегиба исследуемого сигнала 20 (фиг. 2. 1, точка б), задержанный на два такта работы устройства. Если да лее по-прежнему наблюдается убывание сигнала, то логическое состояние

D-триггеров 4 и 5 в следующем так= 25 те не изменяется (фиг.2.7,2.8), В моменты времени, когда исследуемая величина не изменяется (фиг.2.! точка 2,д 1, на выходах А ) В, А (В цифрового компаратора 3 устанавливают- Зр ся потенциалы "О", которые поступают на D-входы триггеров 4 и 5 (фиг.2.5, 2. 6), тогда на выходе D" òðèããåðà

5 устанавливается потенциал "О" (фиг.2.8 ), а состояние первого D-триггера 4 не изменяется (фиг,2.7). При переходе из состояния "1" в состояние

"О" срабатывает второй формирователь импульсов 7 и íà его выходе появляется импульс (фиг.2.10), сигнализи- 40 рующий о наличии иинимума в сигнале (фиг.2.1, точка 2). На выходе логического элемента ИЛИ 8 появляется импульс, соответствующий характерной точке исследуемого сигнала. При не- 45 обходимости можно получить количественные значения исследуемого сигнала в моменты его экстремумов, численно равные коду,,хранящемуся в регистре памяти 2.

Для обеспечения работоспособности

" устройства на высоких тактовых скоростях необходимо выполнение следующего условия:

ЗА АЧп ЭА к Р ЭААг!n < ЭА Р

Т>

ЭА Р ЗД.к Р ЭА Au,Ï 34.P г где Т вЂ” период тактовой частоты; время задержки информационного сигнала в блоке

АЦП относительно фронта тактового импульса; время задержки сигнала цифровым компаратором; — время задержки сигнала информации относительно фронта сигнала на входе синхронизации.

Поскольку для приема и хранения данных в блоке АЦП используется выходной тактируемый регистр, то

ЭА..дп,гг эА.P и верхняя граничная частота работы устройства определяется выражением

1 1

F с — — (ЗД.Р 34.<

Формула изобретения

Устройство выделения экстремумов сигнала, содержащее аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с входной шиной устройства, регистр памяти, цифровой компаратор, первый и второй формирователи импульсов, элемент ИЛИ, причем выходы разря дов цифрового кода аналого-цифрового преобразователя соединены с входами

А соответствующих разрядов цифрового компаратора и информационными входа-ми регистра памяти, выходы которого соединены с группой В входов соответствующих разрядов цифрового компаратора, шина тактового сигнала соединена с тактовым входом аналого-цифрового преобразователя, выходы формирователей импульсов соединены с входами элемента ИПИ, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьппения точности выделения экстремумов сигнала путем повьппения быстродействия устройства, введены два D-триггера, при этом выход А > В цифрового компаратора соединен с информационным входом первого D-триггера, выход А с В цифрового компаратора соединен с информационным входом второго D-триггера, выходы первого и в горого D-триггеров соединены соответственно с входами первого и второго формирователей импульсов, а тактовая шина устройства соединена с входами синхронизации регистра памяти и

D-триггеров.

1413710

Составитель Г.Брынский

Редактор Н.Горват Техред N,Äèäûê Корректор В.Гирняк

Заказ 3793/56 Тираж 928

Подписное

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

ФВ

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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