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Verfahren und Einrichtung zum Suchen und zur Störkompen-
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sation von Extremwerten bei der Verarbeitung von abgetasteten Signalen
Verfahren
und Einrichtung zum Suchen und zur StörkomPensation von Extremwerten bei der Verarbeitung
von abgetasteten Signalen Gegenstand der Erfindung ist ein Verfähren und eine Einrichtung
zum Suchen und zur Störkompensation von Extremwerten bei der Verarbeitung von abgetasteten
Signalen.
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Unter Anwendung des erfindungsgemflåssen Verfahrens und der Einrichtung
kann der zeitliche Extremwert der sich zeitlich wandernden, Störsignale enthaltenden,
abgetasteten Signale bestimmt und gespeichert werden.
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Zahlreiche Messverfahren sind bekannt, im Laufe deren das Messinstrument
oder der Fehler ein sich zeitlich änderndes analoges Signal liefert, und das nützliche
Messergebnis von dem Spitzenwert lokales Maximum/ des Signals oder von dem "Wellental"
zwischen den Spitzen /lokales Minimum/ geliefert wird. Ein solcher Fall kommt vor
z.B. bei den mit Tauchmethode funktionierenden Metallschmelzethermometern, bei den
Einrichtungen zur Beobachtung von Spitzen, welche zu der von den Quadrupol-Massenspektrometern
bestimmten Massenzahl gehören /sog. peakmultiplexer/, bei der Messung der in strömenden
Gasen und Flüssigkeiten vorhandenen Stosswellen und bei der Messung des Explosions-,
und Saugdrucks von Verbrennungsmotoren.
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Die derartigen Messungen werden im allgemeinen dadurch kompliziert,
dass das analoge Eingangssignal auch eine Störkomponente enthält, die meistens aus
sich in rein zufUlligen Zeitpunkten meldenden kurzfristigen Impulsen besteht. Von
Fall zu Fall kann die Amplitude der erwWhnten Impulse den zu messenden Maximum-,
oder Minimumwert
überschreiten, wodurch ein fehlerhaftes Messergebnis
entsteht Zur Eliminierung dieser schadhaften Erscheinung sind zahlreiche Methoden
bekannt.
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Im Sinne einer dieser bekannten Methoden wird das abgetastete und
verstErkte Signal für das Bedienungspersonal mit Hilfe eines Instrumentes oder eines
digitalen Anzeigers angezeigt. Die Beobachtung der Maximumwerte bildet die Aufgabe
des Bedienungspersonals, das den angezeigten numerischen Wert beobachtet, deutet,
den momentan hervorragenden Wert ausser Acht lässt und den dauerhafter konsolidierenden
Extremwert als Messergebnis annimt. Die Methode und die dazu gehörende Vorrichtung
sind äusserst einfach. Der Nachteil besteht jedoch darin, dass die Anordnung bloss
zur Auswertung von sich verhältnismässiglangsam kadernden Signalen geeignet ist
und infolge der von dem Bedienungspersonal abhängenden subåektivez Bewertung eine
irrtümliche Auswertung stattfinden kann.
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Bei einer anderen bekannten Lösung wird der mit einem analogen Instrument
oder auch digital angezeigte Extremwert automatisch in dem Apparat, bis zur der
Messung folgenden Nullierunggespeichert. Das aus der Störung resultierende überschreiten
wird derweise vermieden, dass dem den Extremwert beobachtenden Apparat ein Tiefpassfilter
vorgeschaltet wird, das die kurzfristige Störimpulse unterdrückt.
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Die Methode ergibt objektive Daten. Der Nachteil der Methode besteht
darin, dass die wirksame Störbeseitigung die Anwendung einer, dem Vielfache der
Abtastperiodenzeit entsprechenden Zeitkonstante beansprucht, die das Signal nicht
nur filtriert sondern auch verzögert, wodurch der Extremwert nur mit Verspgtung
den stabilisierten Wert erreicht; dadurch
wird auch das sich schnell
Knderndenützliche Signal gleicherweise filtriert und das erhaltene Messergenis entspricht
der Wahrheit nicht.
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Im Sinne einer weiteren bekannten Methode wird der zur Probe entnommene
Wert in der Memorie einer digitalen Rechenanlage /z.B. Mikrocomputer/ gespeichert,
wobei der Extremwert durch einen Software-Algorithmus bestimmt wird.
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Ein derartiges Verfahren kann z.B. auf irgendeiner Version der stöchastischen
Approximation beruhen. Unter Anwendung der erwähnten Methode können entsprechende
Ergebnisse erreicht werden.
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Den erforderlichen Kostaufwand einer Rechenanlage in Betracht nehmend,
ist die Anwendung dieser Methode nur dort rentabel, wo die Anwendung eines Computers
sowieso erforderlich ist und die Maschine über eine zu diesem Zwecke zur Verfügung
stehende Reservekapazität verfügt.
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Der Erfindung wurde die Aufgabe gestellt, die Nachteile der obenerwähnten
Lösungen durch die Vervollkommnung des Signalverarbeitungsprozesses zu beseitigen,
wobei die Störbeseitigung ohne das Einsetzen einer Zeitkonstante sichergestellt
werden kann. Um das gesetzte Ziel erreichen zu können, wird das ohne Siltrierung
verstärkte Eingangssignal systematisch abgetastet, wonach durch die logische Analyse
der einander folgenden Abtastwerte diejenigen positiven oder negativen Spitzen selektiert
werden, die auf eine Störung rückgeführt werden können, wonach die stabilisierten
Extremwerte aus den zurückbleibenden entnommenen Abtastungen gebildet und nach erfolgter
Beendigung der Messung gespeichert werden.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Suchen und zur Störkompensation
von Extremwerten bei der Verarbeitung von Abtastsignalen, im Laufe dessen die Abtastwerte
der Signale bis zur nächsten Abtastung gespeichert werden, gleichzeitig aber auch
das momentane Ausgangsangabe - das sich bis zum Erreichen des Eætremwerts Je Abtastung
ändern kann - gespeichert wird.
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Das Wesentliche der Erfindung liegt darin, dass in jedem Abtastzeitpunkt
aus der gegenwärtigen Abtastangabe, der letzthin gespeicherten Abtastangabe und
der gespeichertem Ausgangsangabe jene Angabe ausgewthlt wird, welche in der Reihenfolge
nach Grössenordnung der erwähnten drei Zahlenwerte die Mittelstelle einnimmt, darauffolgend
wird es überprüft, ob der erwähnte Mittelwert beim Suchen des Maximums den gespeicherten
Ausgangswert überschreitet oder beim Suchen des Minimums die gespeicherte Ausgangsangabe
unterschreitet; in einem bejahenden Ball wird die neue Ausgangsangabe von dem erwähnten
Mittelwert gebildet, während in einem entgegengesetzten Fall die Ausgangsangabe
unverändert bleibt.
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Eine andere Variante des erfindungsgemässenVerfahren kann dadurch
gekennzeichnet werden, dass die N-zähligen Angaben der vorangehenden Abtastung gespeichert
werden - wo N eine ungerade Grundzahl ist - und mit der gegenwärtigen Abtastangabe
und der angezeigten Angabe zusammen, aus N+2 --zahligen Angaben der Mittelwert der
Grössenordnung nach ausgewählt wird.
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In der zur Durchführung des erfindungsgemässern Verfahrens geeigneten
digitalen Anlage schliesst sich das Eingangssignal dem Eingang eines digitalen Wandlers
an; sie
enthält einen zur Speicherung des Messergebnisses und zur
eventuellen Anzeige geeigneten Ausgangsregister, dessen Ausgang den Ausgang der
Anlage bildet. Das Wesentliche der Erfindung liegt darin, dass der Ausgang des A/D-Wandlers
einerseits über einen rufferregister, anderseits unmittelbar je einem Eingang des
die mittlere Zahlangabe auswählenden logischen Stromkreises angeschlossen ist, der
Ausgang des letzteren sich dem Eingang des Ausgangsregisters anschlies3t, während
der Ausgang des Ausgangsregisters auch dem dritten Eingang des die mittlere Zahlenangabe
auswthlenden Stromkreises angeschlossen ist; auch ein Taktgenerator bildet einen
Teil des Systems, aus den drei zeitlich verschobenen Taktimpulsausgängen schliesst
sich der erste dem Anlasseingang des A/D-Wandlers an, wthrend der zweite dem Anlasseingang
des die mittlere Zahlenangabe auswählenden Stromkreises und der dritte dem das Einschreiben
steuernden Eingang des Pufferregisters und dem einen Eingang der logischen Torschaltung
angeschlossen ist; der Ausgang der Torschaltung ist dem das Einschreiben steuernden
Eingang des Ausgangsregisters angeschlossen, wahrend dem anderen Eingang sihh der
Gatterausgang des E die mittlere Zahlenangabe auswählenden Stromkreises anschliesst,
wobei der letstere anzeigt, ob der an dem Ausgang des die mittlere Zahlenangabe
auswählenden Stromkreises erscheinende Zahlenwert beim Suchen des Maximums die an
dem dritten Eingang des Stromkreises erscheinende Zahlenangabe überschreitet, bzw.
beim Suchen des Minimums die erwähnte Angabe unterschreitet.
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In der zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens geeigneten
steuerbaren, analogen Anlage sind Sample--hold-Stromkreise vorhanden.
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Das r;Jesentliche der erfindungsgemCssen Lösung besteht darin, dass
der Eingang der Anlage sich über zwei parallel geschaltete '?Sample-hold" Stromkreise
je einem Eingang eines den mittleren Signalpegel auswählenden Stromkreises anschliess
während der Ausgang des letzteren dem einen Eingang eines analogen Komparators /x/,
anderseits dem Eingang des Sample--hold Ausgangsstromkreises angeschlossen ist und
der Ausgang des letzteren einerseits dem dritten Eingang des den mittleren Signalpegel
auswählenden Stromkreises, anderseits dem anderen Eingang /y/ des analogen Komparators
angeschlossen ist; eine kombinative Schaltung mit der logischen Funktion Z = A./B+C/./D+z/
bildet ebenfalls einen Teil der Einrichtung, zu dessen A Eingang der zweite Taktimpulsausgang
des Taktgenerators, den Eingängen B und D die Steuereingånge der gesamten Anlage,
während den Eingängen C und E die Ausgänge des analogen Komparators angeschlossen
sind; der Ausgang Z der kombinativen Schaltungsanordnung schliesst sich dem das
Einschreiben steuernden Eingang des Sample-hold Ausgangsstromkreises an, der erste
Taktimpulsausgang des Taktgenerators ist dagegen dem Eingang eines Kippstromkreises
des Typs T angeschlossen, wahrend die ponierten und negierten Ausgänge des letsteren
den das Einschreiben steuernden Eingängen der Sample-hold Eingangsstromkreise angeschlossen
sind.
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Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch unter Zuhilfenahme einer
in Serien geschalteten digitalen Anlage realisiert werden, welche dadurch gekennzeichnet
werden kann, dass der Ausgang des A/D Eingangswandlers und der Aus-, bzw.
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Eingang des Ausgangsregisters einer gemeinsamen Datenschiene angeschlossen
sind, wobei der Ein- bzw. Ausgang des die Angabe oder die Angaben der früheren Abtastung
speichernden Pufferregisters, der Eingang eines Hllfregisters und einer der
Eingänge
eines Vergleichsstromkreises ebenfalls der erwähnten gemeinsamen Datenschiene angeschlossen
ist, während der Ausgang des Hilfsregisters dem anderen Eingang des komparatorstromkreises
angeschlossen ist; eine Steuereinheit bildet ebenfalls einen Teil der Schaltungsanordnung,
der Steuerausgänge deren sich den Steuereingängen des A/D Wandlers, des Pufferregisters,
des Hilfsregisters und des Ausgangsregisters anschliessen, während dem Eingang der
Steuereinheit die Ausgangsleitung des Komparatorstromkreises angeschlossen ist.
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Der Hauptvorteil der Erfindung liegt darin, dass die Speicherung
des stabilisierten Extremwertes auch dann sichergestellt wird, wenn der Gestaltung
des Extremwertes vorangehend Störsignale - die einen Charakter eines Impulses mit
einer grossen Amplitude aufweisen - zu dem Eingang gelangen.
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Die Erfindung wird anhand einiger vorteilhaften Ausfuhrungsbeispiele,
mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 das Schaltungsschema
der erfindungsgemässen digitalen Anlage, Figur 2 die mit analogen Signalen funktionierende,
steuerbare Ausführungsform der erfindungsgemässen Lösung, Figur 3 eine Variante
der erfindungsgemässen digitalen Lösung mit einem Schienensystem und Seriensteuerung.
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Der Eingang des in Figur 1 dargestellten Stromkreises ist mit dem
Eingang eines A/D Wandlers 1 identisch, während der Ausgang des letzteren einerseits
dem zweiten Eingang eines
den mittleren Zahlenwert auswahl enden
Preises 5, anderseits dem Eingang eines Pufferregisters 2 angeschlossen ist, desweiteren
der Ausgang des letzteren dem ersten Eingang des den mittleren Zahlenwert auswählenden
Stromkreises 5 angeschlossen ist. Der Ausgang des den mittleren Zahlenwert auswählenden
Stromkreises 5 schliesst sich dem Eingang eines Ausgangsregisters 3 an, während
der Ausgang des letzteren einerseits den Ausgang der gesamten Schaltungsanordnung
bild anderseits dem dritten Eingang des den mittleren Zahlenwert auswählenden Stromkreises
5 angeschlossen ist. Die logische Ausgangsleitung des letzteren schliesst sich dem
einen Eingang einer Torschaltung 6 an, während der Ausgang der Torschaltung 6 dem
das Einschreiben steuernden Eingang des Ausgangsregisters 3 angeschlossen ist. Der
erste Ausgang eines Taktgenerators 4 ist dem Steuereingang des A/D Wandler 1 angeschlossen,
während der zweite Ausgang dem Steuereingan des den mittleren Zahlenwert auswahl
enden Stromkreises 5, der dritte Ausgang einerseits dem das Einschreiben steuernde
Eingang des ufferregisters 2, und anderseits dem anderen Eingang der Torschaltung
6 angeschlossen ist.
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Der Eingang der in Figur 2 dargestellten Schaltungsanordnung ist
über Sample-hold Stromkreise 7 und 8 den ersten zwei Eingängen eines den mittleren
Zahlenwert auswählenden Stromkreises 10 angeschlossen. Der erste Taktimpulsausgang
eines Taktgenerators 11 ist dem Eingang eines Kippstromkreises 12 des Typs T angeschlossen,
während der zweite Taktimpulsausgang sich dem Eingang "A" einer kombinativen Schaltungsanordnung
13 anschliesst. Die beiden Ausgänge des Kippstromkreises 12 des Typs T schliessen
sich den Seeuereingängen der Sample-hold Stromkreise 7 bzw. 8. a Den Eingängen "Bn
und "D" der kombinativen Schaltungs-
anordnung 13 sind die Steuereingänge
der Anlage angeschlossen, während den Eingängen n"C" und E die Ausgänge eines analogen
Komparators 14 angeschlossen sind; der Ausgang Z der kombinativen Schaltungsanordnung
13 ist mit dem Steuereingang eines weiteren Sample-hold Stromkreises 9 verbunden.
Der Ausgang des den mittleren Signalpegel auswählenden Stromkreises 10 schliesst
sich einerseits dem Eingang 'tX" des analogen Komparators 14 an, anderseits ist
er mit dem Eingang des Sample-hold Stromkreises 9 verbunden, wWhrend der Ausgang
des letzteren einerseits dem dritten Eingang des den mittleren Signalpegel auswthlenden
Stromkreises 10 und dem Eingang "y" des analogen Komparators 14 angeschlossen ist,
anderseits den Ausgang der gesamten Anlage bildet.
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Der Eingang der in Figur 3 dargestellten Schaltungsanordnung schliesst
sich dem Eingang des A/D Wandlers 1 an.
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Der Ausgang des A/D Wandlers 1, der Aus- und Eingang des Pufferregisters
2, der Eingang eines Hilfsregisters 15, der eine Eingang eines Komparatorstromkreises
16 und der Aus- und Eingang des Ausgangsregisters 3 scbliessen sich der gemeinsamen,
mit mehreren Leitungen versehenen Datenschiene 17 an, während der Ausgang des Ausgangsregisters
3 den Ausgang der gesamten Anlage bildet. Der Ausgang des Hilfregisters 15 schliesst
sich dem zweiten Eingang des Komparatorstromkreises 16 an, während der Ausgang des
letzteren mit dem Eingang einer Steuereinheit 18 verbunden ist.
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Die Ausgänge der Steuereinheit 18 sind den Steuereinheiten des A/D
Wandlers 1, des Pufferregisters 2, des Hilfsregisters 15 und des Ausgangsregisters
3 angeschlossen.
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Die Wirkungsweise des Verfahrens wird anhand der
Funktion
der zur Durchführung dienenden Anlagen naher erläutert.
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Die Wirkungsweise der in Figur 1 dargestellten Schaltungsanordnung
ist, wie folgt: In vorbestimmten Intervallen wiederholt der Taktgenerator 4 den
Zyklus des Zeitprogramms. Im Laufe dessen wird als er3ter der A/D Wandler 1 angelassen,
auf Wirkung dessen eine Probc @@@ dem Eingengssignal entnommen und das Signal in
eine digitale Form konvertiert wird. Jetzt erscheint aus dem Ausgang des X Wandlers
1 der zitiert der gegenwärtigen Abtastung, an den Ausgang des Pufferregisters 2
der Wert der vorangehenden Abtastung währen auf dem Ausgang des Ausgangsregisters
3 der gegenwärtig gültige Anzeigsvert vorhanden ist. Auf Wirkung des zweiten Taktimpulse3
des Taktgenerators 4 wählt der den mittleren Zahlenwert auswählende Stromkreis 5
aus den an den Eingängen erscheinenden drei Zahlenwerten den nach der Grössenordnung
mittleren Wert aus, wobe dieser auserwählte Wert an dem Ausgang erscheint; gleichzeitig
zeigt der den mittleren Zahlenwert auswählende Stromkreis an der sich dem einen
Eingang der Torschaltung 6 anschliessenden Ausgangsleitung an, ob der mittlere Zahlenwert
beim Suchen des Maximums den in dem Ausgangeregister 3 gespeicherten Zahlenwert
überschreitet, bzw. beim Suchen des Minimums diesen Wert unterschreitet; in einem
bejahenden Fall gelangt der dritte Taktimpul des Taktgenerators 4 über die Torschaltung
6 auf den das Sir=-schreiben steuernden Eingang des Ausgangsregisters 3, orauf der
auf den Eingang abgegebene Zahlenwert, eingeschrieben wird, gleQc zeitig findet
unter Wirkung desselben aktirnpulses das Unischie ibc des an dem Ausgang des A/D
Wandlers 1 vorhandenen Wertes in den Pufferregister 2 statt, wobei dessen Inhalt
im Laufe des nächster Abtastzyklus als ein vorangehender Wert in Evidenz gehalten
wiid.
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Dementsprechend wählt die Anlage in allen Zyklen aus dem zu dem gegebenen
Zyklus gehörenden Wert, dem zu der vorangehenden Abtastung gehörenden Wert und dem
momentan angezeigten Wert den mittleren Wert aus, und falls dieser in der Richtung
des gesuchten btremwertes gegenüber dem Ausgangswert abweicht, wird dieser Wert
den neuen Ausgangswert bilden, während in einem entgegengesetzten Fall der vorherige
Ausgangswert unverändert bleibt.
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Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach Figur 2 ist die folgende:
Der Taktgenerator 11 erzeugt in jedem Steuerzyklus je einen Impuls, mal auf dem
ersten, mal auf dem zweiten Ausgang.
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auf Wirkung des ersten Taktimpulses kippt der k'ippstromkreis 12 des
Typs T ug,und in der Abhängigkeit des ursprünglichen Zustands gelangt ein Schreibsignal
auf irgendwelchen, kantengesteuerten, das Einschreiben steuernden Eingang der Samplehold
stromkreise 7 bzw. d. Mit hinsicht darauf, dass der Kippstromkreis 12 des Typs T
in allen steuerzyklen umkippt, findet in den einander folgenden Zyklen das Einschreiben
alternierend in einen der Sample-hold Stromkreise 7 und 3 statt, wodurch in dem
einen woimrner der Wert der momentanen Abtastung, während in dem anderen der zu
dem vorangehenden Zyklus gehörende Abtastwert gespcicbert wird. Werden gewisse logische
Bedingungen erfüllt, gelangt der zweite Taktimpuls des Taktgenerators 11 über die
kombinative Schaltungsanordnung 13 zu dem Steuercingang des Sample-hold Stromkreises
9, wonach das Umschreiben des an dem Ausgang des den mittleren Signalpegel auswählenden
Stromkreises 10 erscheinenden Signalpegels in
den Sample-hold Stromkreis
9 erfolgt. In den folgenden häng die Wirkungsweise der Anlage von der Kombination
der auf dic Eingänge B und D der kombinativen Schaltungsanordnung 13 abgegebenen
Steuersignale ab. Die logische Funktion der kombinativen Schaltungsanordnung 13
ist die folgende: Z = A . /B+C/ . /D+E/ Bei den viererlei, an die Steuereingänge
"B" und "D" abgebbaren Signalkombinationen kann die Anlage die folgendes Wirkungsweisen
zeigen: 3 = 1. D = 1 In diesem Fall wird Z immer A gleich sein, das heisst, der
Taktimpuls des Taktgenerators 11 erreicht in jedem Fall den Steuereingang des Sample-hold
Stromkreises 10, wodurch das Ausgangs signal /x/ des den mittleren Signalpegel auswählende
Stromkreises 10 in jedem Zyklus in den Sample-hold Ausgangsstromkreis umgeschrieben
wird, wodurch das System als ein Störfilter wirkt.
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B = O, D = 1 In diesem Fall wird Z = A . C C sein, das heisst, dass
der zweite Taktimpuls erst dann die Steuerung des Einschreibens des Sample-hold
Stromkreises 9 vornimmt, wenn der ausgewählt mittlere Signalpegel grösser ist, als
der Ausgangssignalpege /y/, wodurch die Anlage als ein den Maximumwert auswShlendex
Stromkreis funktioniert.
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3 = 1, D = 0 Bei dieser Kombinationsmöglichkeit ist Z = A E, das
heisst dass der mittlere Zahlenwert /x/ erst dann in den Sample--hold Stromkreis
9 eingeschrieben wird, wenn x kleiner ist,
als der momentane Ausgangswert
/y/ und daher E = 1. Es ist wohl ersichtlich, dass die Anlage in diesem Fall ein
Minimum suchen durchfuhrt.
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B =O, In diesem Fall Z = A Z E = O, da entweder C oder E unbedingt
der Null gleich ist, da es unmöglich ist, dass gleichzeitig x>yund x(yy , wodurch
in den Sample-hold Stromkreis Einschreiben nicht vorgenommen wird. Als Erfolg dient
diese Kombination zum Abstellen der Anlage und zur Aufrechterhaltung des in Moment
des Abstellens gültigen Ausgangswertes.
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Die in Figur 3 dargestellte Schaltungsanordnung wirkt, wie folgt:
Der Ausgang des A/D Wandlers 1 speichert die Angabe der letzteren Abtastung, der
Pufferregister 2 den Wert der vorangehenden Abtastung, oder Angaben, in diesem Fall
N--zahlige Angaben, wobei der Ausgangsregister 3 die letztere Ausgangsangabe speichert.
Die Wirkungsweise kann eine in Serien stattfindende Wirkungsvariante der in Figur
1 dargestellten Lösung sein, im Laufe deren sämtliche, die Angaben lieferende und
vergleichende Arbeitsgänge über die gemeinsame, mit mehreren Leitungen ausgestaltete
Daten schiene 17 vor sich gehen und die Operationen von der mikroprogrammierten
Steuereinheit 18 gesteuert werden. Z.B. beim Suchen des Maximums besteht der Funktionszyklus
aus den folgenden Schritten: a./ die Steuereinheit 18 gibt das Startsignal für den
A/D Wandler 1 zur Durchführung der Konversion,
b./ die Daten des
A/D Wandlers 1, des PufferregisterE 2 und des Ausgangsregisters 3 werden paarweise
verglichen.
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Die Mikrophasen der einzelnen Vergleichsoperationen sind die folgenden:
- Umschreiben des einen zu vergleichenden Wertes in den Hilfsregister 15 über die
Datenschiene 1 - Anschalten des anderen zu vergleichenden Wertes auf die Datenschine
17, - Auslesen des Ergebnisses des Vergleiches an dem Ausgang des Komparator-Stromkreises
16 und Speicherung desselben in der Steuereinheit 18.
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c./ Sollte aus den drei /bzw. N + 2/ Angaben die mittlere grösser
sein, als der Inhalt des Ausgang registers 3, 80 findet dessen Umschreiben in den
Ausgangsregister 3 über die Datenschiene 17 statt d./ Das Ausgangseignal des A/D
Wandlers 1 wird über die Datenschine 17 in den Pufierregiater 2 umgeschrieben.
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Es ist wohl ersichtlich, dass bei einer geeigneten Mikroprogrammierung
der Steuereinheit 18, d.h. bei einer Kombination der steuernden Taktimpulse in einer
geeigneter Reihenfolge die Funktion der Anlage nach Figur 3 in der Hinsicht der
Wirkung mit der Schaltungsanordnung nach Figur oder sogar mit der digitalen Variante
nach Figur 2 gleich-
wertig sein kann. Sollte jedoch die Speicher
- kapazität des Pufferregisters 2 die Speicherung der Werte mehrerer früherer Abtastungen
- deren Zahl einer ungeraden, die Einheit überschreitenden N-Zahl entspricht - anstatt
eines einzigen Wertes ermöglichen, so kann unter Anwendung eines geeigneten Mikroprogramms
die Auswahl des mittleren Zahlenwertes aus N+ 2 zähligen Angaben realisiert werden.
In diesem Fall kann die längste Zeitdauer des noch kompensierbaren Störimpulses
das (N+1) /2-fache der Periodenzeit der Abtastung betragen.
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Der Vorteil der erfindungsgemässen Lösung besteht darin, dass mit
Hinsicht darauf, dass die Amplitude der beseitigten Störsignale vollkommen ausser
Acht gelassen wird, die störbeseitigende Wirkung von der tatsUchlichen Grösse der
Störungen unabhangig bleibt, welches Ergebnis keineswegs mit den bekannten störbeseitigenden
Lösungen erreicht werden kann.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass keine Zeitkonstante mit
einem exponentiellen Verhalten in dem System enthalten ist, anstatt dessen das zu
verarbeitende Signal bloss um der Periodenzeit (N+l) /2 der Abtastung entsprechende
Periode verzögert wird, d.h. die Totzeit ist mit der Dauer des noch beseitigbaren
Störimpulses von der längsten Dauer gleich.
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Diese Periode stellt die nach dem Informationsprinzip erreichbare
minimale Verzögerung von den auf unterschiedlichen Funktionsprinzipen beruhenden,
aber eine gleiche Störbeseitigung aufweisenden Filtern dar, daher kann die Anlage
aus dem Standpunkt der Störbeseitigung her betrachtet als optimal erkannt werden.
Überdies wird bei dem erfindungsgemässen Verfahren die optimale Störbeseitigung
mit dem Suchen des Extremwertes verbunden.