SU1307441A1 - Устройство дл фиксации временного положени сигнала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной технике и может быть использовано в измерительных автоматизированных системах обработки сигналов. Цель нзобретени  - повышение точности фиксации временного положени  сигнала. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, компаратор 3 нул , генератор 4, элемент И 6, регистр 7, дискриминатор 8 уровн , триггер 9, счетчик 11, входную 12 и выходную 13 шины. Дл  достижени  поставленной цели в устройство дополнительно введены блок 2 сравнени , элемент 5 задержки и второй элемент И 10. В устройстве временное положение сигнала фиксируетс  по моменту пересечени  максимальной полуволной нулевого уровн , когда крутизна отрицательно- .го фронта достигает максимальной величины , и положение.точки пересечени  нулевого уровн  не зависит от абсолютной величины сигнала. 2 ил. (Л cpue.j

Description

ной технике и может быть использовано в измерительных и автоматизированных системах обработки сигналов,

Цель изобретени  - повышение точности фиксации временного положени  сигнала.

На фиг. 1 приведена функциональна  схема устройства дл  фиксации временного положени  сигнала; на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов .

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, блок

10

значение которого сохран етс  на выходе АЦП 1 неизменным до следующего запускающего импульса. Поскольку регистр 7 в исходном Состо нии был установлен в О, то при по влении на выходе АЦП 1 кода, отличного от нул , на выходе блока сравнени  2 по вл етс  сигнал 1, свидетельствующий о то м, что текущее значение кода исследуемого сигнала на выходе АЦП 1 превьшает значение кода, хран щегос  в регистре 7. Выходной сигнал блока сравнени  2 отпирает элемент И 6 и

сравнени  2, комцаратор нул  3, гене- 5 по сигналу генератора 4, задержанному

ратор 4, элемент задержки 5, элемент И 6, регистр 7, дискриминатор уровн  8, триггер 9, элемент И 10, счетчик I1, входную 12 и выходную 13 шины .

Входна  шина 12 подключена к информационному входу АЦП 1, выход которого соединен с информационным входом регистра 7, первым входом блока

элементом задержки 5, производитс  запись кода с АЦП I в регистр 7.

На каждом последующем шаге дискретизации сигнала производитс  сравне- 20 ние выходных кодов АЦП 1 и регистра 7 с помощью блока сравнени  2, и каждый раз, когда код с АЦП оказываетс  больше кода в регистре 7, содержимое последнего замен етс  новым значением

сравнени  2 и входом компаратора ну- кода с АЩ1 1. Таким образом, в регил  3, выход которого подключен к R- входу триггера 9, S-вход которого соединен с тактовым входом регистра 7 и выходом второго элемента И 6, первый вход которого через элемент задержки 5 подключен к выходу генератора 4, тактовому входу А1Щ 1 и первому входу первого элемента И 10, выход которого соединен со счетным входом счетчика 11, выход переполнени  которого  вл етс  выходом устройства и подключен к входу обнулени  регистра 7, выход которого соединен с вторым входом блока сравнени  2 и

входом дискриминатора уровн  8, выход 40 ствует, триггер 9 переключаетс  некоторого подключен к второму входу которое врем  по случайному закону

первого элемента И 10, причем пр мой выход триггера 9 соединен с входом обнулени  счетчика 11, а выход Меньше блока сравнени  подключен к второму входу второго элемента И 6.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии регистр 7,

счетчик 1 и АЦД 1 установлены в ну- 50 t переключаетс  в О . До по влени 

второй полуволны сигнала код в реги- стре 7 не достигает заданного значени  порога и на выходе дискриминатора уровн  8 (представл ющего собой 55 в простейшем случае схему ИЛИ, подключенную к старшим разр дам регистра 7) сохран етс  О, запрещающий прохождение импульсов с генератора 4

левое состо ние.

На выходе компаратора нул  3 при этом сигнал имеет уровень 1, а по выходам блока сравнени  2 и дискриминатора уровн  8 - уровень О.

Исследуемый сигнал, поступающий на шину 12 устройства, преобразуетс  в АЦП 1 (по запускающему импуль

значение которого сохран етс  на выходе АЦП 1 неизменным до следующего запускающего импульса. Поскольку регистр 7 в исходном Состо нии был установлен в О, то при по влении на выходе АЦП 1 кода, отличного от нул , на выходе блока сравнени  2 по вл етс  сигнал 1, свидетельствующий о то м, что текущее значение кода исследуемого сигнала на выходе АЦП 1 превьшает значение кода, хран щегос  в регистре 7. Выходной сигнал блока сравнени  2 отпирает элемент И 6 и

элементом задержки 5, производитс  запись кода с АЦП I в регистр 7.

На каждом последующем шаге дискретизации сигнала производитс  сравне- 20 ние выходных кодов АЦП 1 и регистра 7 с помощью блока сравнени  2, и каждый раз, когда код с АЦП оказываетс  больше кода в регистре 7, содержимое последнего замен етс  новым значением

стре 7 запоминаютс  последовательно возрастающие значени  кодов.

Одновременно с обновлением кода в регистре 7 выходной сигнал второго элемента И 6 воспроизводит установку в I состо ние триггера 9 (или подтверждает его I состо ние).

Установка в О триггера 9 производитс  с помощью компаратора нул  3, который вырабатывает сигнал при нулевом значении кода на выходе АЦП 1 .

До момента t (фиг. 2), когда анализируемый сигнал практически отсут- .

под действием шумов до тех пор, пока в регистре 7 не установитс  код максимального значени  шума на интерва- 5 ле от начального сброса- до момента t .

При по влении первой полуволны

сигнала в момент t, триггер 9 так

111 fi I (

же устанавливаетс  в

а в момент

через элемент И 10. В момент t, код в регистре 7 достигает значени  Upop при этом дискриминатор уровн  8 переключаетс  в состо ние 1 и на счетный вход счетчика I1 через элемент И 10 начинают поступать импульсы с генератора 4.

До момента t сигналы, поступающие на счетный вход счетчика 11, не измен ют его состо ни , так как триггер 9, наход щийс  в 1 состо нии, удерживает счетчик 1I в нулевом состо нии по цепи сброса. G момента t, когда триггер 9 устанавливаетс  в О, счетчик 1I начинает отсчитывать код временного интервала. В момент tg мгновенное значение сигнала превы- щает ранее измеренный максимум второй полуволны, и триггер 9 вновь устанавливаетс  в 1, сбрасыва  счет- чик 11 и удержива  его в О состо нии до момента t, пока не закончитс  полуволна абсолютного максимума.

Начина  с момента t счетчик 11 вновь переходит в режим измерени  временного интервала. Разр дность счетчика 11 выбираетс  с таким расчетом , чтобы в момент tj. по влени  импульса переноса на его выходе уро- .вень сигнала уменьшилс  до вели- чины ниже порога обнарз ени  с тем, чтобы на спаде данного сигнала не было сформировано еще одной (ложной) временной отметки о положении сигнала . Выходной сигнал переноса счетчи- ка 11,  вл ющийс  временной отметкой и сдвинутый на фиксированный интервал времени Т относительно момента окончани  максимальной полуволны сигнала , поступает на щину 13 устройства и на вход установки нул  регистра 7.

По вление после сброса регистра 7 на выходе АЦП 1 кода, отличного от

нул , приводит к установке в 1

триггера 9 и сбросу счетчика I1, в результате чего устройство устанавливаетс  в исходное состо ние..

Повьшение точности достигаетс  за счет исключени  ошибки в определе- НИИ временного положени  сигнала, имеющего колебательный характер за счет измерени  абсолютного мак;симума и прив зки .точки отсчета к максимальной полуволне сигнала, а не к любой другой, случайно пересекающей фиксированный уровень порога обнаружени .

с

fO /5 0

5 30 5 0

5

0 5

Кроме того, точка пересечени  нулевого уровн  максимальной полуволной может быть зафиксирована значительно точнее из-за максимальной крутизны фронта, чем точка песечени  нулевого уровн  в области начала сигнала, где крутизна фронтов значительно ниже, а вли ние шумов оказываетс  существенным .

В устройстве временное положение сигнала фиксируетс  по моменту пересечени  максимальной полуволной нулевого уровн , когда крутизна отрицательного фронта достигает максимальной величины, и положение точки пересечени  нулевого уровн  не зависит от абсолютной величины сигнала.

Claims (1)

1. Формула изо б р е т е к к  

   Устройство дл  фиксации временного положени  сигнала, содержащее аналого-цифровой преобразователь, вход.которого  вл етс  входом устройства , триггер, дискриминатор уровн , компаратор нул , счетчик, генератор и первый элемент И, первый вход которого соединен с выходом генерат ора, выход элемента И подключен к тактовому входу счетчика, выход которого  вл етс  выходом устройства, выход компаратора нул  подключен, к входу установки нул  триггера, отличающеес  тем, что, с целью повьппени  точности фиксации временного положени  сигнала, в него введены элемент задержки, блок сравнени , регистр и второй элемент И, первый вход которого подключен через элемент задержки к выходу генератора и к входу синхронизации аналого-цифрового преобразовател , выход которого соединен с информационным входом регистра , с входом компаратора нул  и с первым входом блока сравнени , второй вход которого соединен с выходом регистра и с входом дискриминатора уровн , выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выход блока сравнени  подключен к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с входом синхронизации регистра и входом установки единицы.триггера, выход которого подключен к входу установки нул  счетчика , выход которого соединен с входом установки нул  регистра.

   П

   Вход 12

   Выход А тригге- m раз

   код в

   кеп

   Выход fj

   Л

   фиг,2