SU1310749A1 - Устройство дл предварительной обработки сигналов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники . Цель изобретени  - повышение точ Йй1 гп ности обработки цифровых сигналов. Устройство содержит группы 3,14,15, 16 и 19 элементов И, триггер 7,сдвиговые регистры 8 - 10, элемент И 11, элемент 13 задержки и комбинационные сумматоры 17 и 18. В устройство введены аналого-цифровой преобразователь 1., триггер 2, генератор 4 импульсов , элемент И 5, счетчик 6 и элемент 12 задержки и образованы новые функциональные св зи. Это способствует выделению дополнительных характеристик дл  вычислени  мощности шума обрабатьтаемого сигнала относительно его действительных значений. 1 ил. (Л ТГ I. Т .Т:;:Т t т::J, , Гв Т t т::J, со т, to Х) 1Л:ли

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в составе устройства оперативной обработки результатов измерений, сглаживани  функций.

Цель изобретени  - повышение точности обработки путем выделени  дополнительных характеристик дл  вычислени  мощности шума обрабатываемого сигнала относительно его действительных 3 нач ений,

На чертеже представлена функциональна  схема устройства, с помощью которого производитс  подготовка числовых характеристик дл  определени  мощности пгума.

Устройство дл  предварительной обработки сигналов содержит аналого- цифровой преобразователь 1, второй регистр 2, третью группу 3 элементов И, генератор 4 импульсов, второй элемент И 5, счетчик 6, первый триггер 7, последовательно соединенные сдвиговые регистры 8-10 первый элемент И 11, второй 12 и первый 13 элементы задержки, вторую 14, четвертую 15 и п тую 16 группы элементов И, первый 17 и второй 18 комбинационные сумматоры, первую группу 19 элементов И, первый 20, второй 21 и третий 22 входы, группу 23 входов и группу 24 выходов. При этом выход аналого-цифрового преобразовател  через третью группу 3 элементов И подключен к цепочке регистров 8 - 10, выходы которых соответствен но через вторую 14,1 четвертую 15 и п тую 16 группы элементов И подключены к входам первого 17 и второго 18 комбинационных сумматоров, выходы которых через первую группу 19 элементов И подключены к выходам устройства.

Обработка сигналов в устройстве производитс  следующим образом.

В устройстве осуществл етс  сглаживание путем усреднени  трех значений функции согласно выражению -

1 1Х;.+ Х;.1,1/2 .

, 2 --(.;

где Y - текущее сглаженное значение функции;

X;, х,--.г,

X - текущие исходные значени  функции в трех точках, сто щих р дом,

92

Характеристики статистического процесса обработки дл  вычислени  мощности шума определ ютс  по р ду известных соотношений, Модифициру 

формулу (1)( получают выражение

Y 1/2Х,. S/4(X., -ь Х., ),

которое  вл етс  основанием дл  определени  коэффициента сглаживани  К 0,375,

Мощность шума обрабатываемого сигнала определ етс  по формуле

G 5 2) ,-2

где it мощность шума после сглаживани , С5( S - сумма квадратов нев зок,

п

1

ПIKY , - X,f ;

n - количество отсчетов сигнала, подлежащих обработке, откуда окончательное выражение имеет вид

25

б

(3)

5

0

Таким образом, с помощью предлагаемого устройства обеспечиваетс 

2 - ВОЗМОЖНОСТЬ получени  значений S и

К дл  вычислени  мощности шума обра- батьгоаемого сигнала с большей точностью по сравнению с известными способами.

Устройство работает следующим образом ,

Осчеты обрабатываемого сигнала, поступающие на вход 20 блока 1 , преобразуютс  в цифровой двоичный код (двоичное слово),При подаче на второй вход 21 устройства запускающего импульса с помощью триггера 2 происходит выработка управл ющего импульса , поступающего на вход элемента

г И 5. и S-вход первого триггера 7, что позвол ет в эти моменты времени вы- рабатьюать импульсы, поступающие на входы треть€;й группы 3 элементов И, управл ющие входы регистров 8 - 0,

/j первый элемент И 1 1 и управл ющий вход счетчика 6 j работающего в вычитающем режиме, Как только начнет работать блок 1, первый импульс с его выхода поступает на вторые входы

е группы 3 элемента И и разрешает считывание двоичного слова в регистр 8, При передаче цепь сдвигает код слова на два разр ода вправо, т,е, осуществл етс  деление на число 4, Второй

313

и третий импульсы блока 1 разрешают считывание в регистры 8-10 двоичных слов в виде слагаемых выражени  (1): Х,72, Х,-.у4, Х,. Генератор 4 импульсов, второй элемент И 5 и счетчик 6 предназначены дл  учета количества обработанных отсчетов. Заданное количество отсчетов, подлежащих обработке, устанавливаетс  через группу 23 входов устройства в вычитающем счетчике 6, Содержимое регистров 8-10 поступает через группы 14 - 16 элементов И на входы комбинационных сумматоров 17 и 18, Группы 14 - 16 элементов И наход тс  в открытом состо нии с момента по влени  импульса на выходе элемента И 5 через врем , необходимое дл  осуществлени  перезаписи двоичных слов в регистрах 8-10, что достигаетс  с помощью элемента 12 задержки. В сумматорах 17 и 18 формируетс  сумма характеризующа  сглаженное значение функции Y, Элемент 13 задержки срабатывает от импульсов первого элемента И 11 и через врем , необходимое дл  формировани  суммы в комбинационных сумматорах 17 и 18, вырабатывает импульс, который поступает на группу 19 элементов И и переписывает через группу 24 выходов

сглаженное значение функции Y. в вычислительное устройство, в котором производитс  вычисление характеристик процесса обработки S и оценка мощности шума Соотносительно его действительных значений. Вход 22 устройства служит дл  останова процесса цифровой обработки поступающих импульсов.

Устройство позвол ет формировать параметры числовых характеристик процесса цифровой обработки поступающих сигналов уже в регистрах 8 - 10 путем одновременного сдвига кодо всех трех слагаемых, при этом период следовани  импульсов с выхода элемента И 5 должен быть не меньше времени выполнени  операгдий сдвига в регистрах 8-10 и времени формировани  суммы Tj-.

Построение цифрового устройства дл  оценки мощности шума о зашум- ленных сигналов таким образом, что эти значени  определ ютс  относительно их действительных значений, позвол ет повысить точность обработки

94

цифровых сигналов (например, результатов измерений).

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  предварительной

   обработки сигналов, содержащее элементы И первой группы, выходы которых  вл ютс  выходами первой группы, первые входы соединены с выходом первого элемента задержки, а вторые - с выходами первого комбинационного сумматора, входы первой группы которого соединены с выходами элементов И второй группы, первые входы которых соединены с выходами первого регистра , входы первой группы которого соединены с выходами второго регистра , входы первой группы которого соединены с выходами элементов И

   третьей группы, входы второй группы первого комбинационного сумматора св заны с выходами второго комбинационного сумматора, входы первой группы которого соединены с выхбдами элементов И четвертой группы,первые входы которых св заны с выходами третьего регистра, входы первой группы которого соединены с выходами первого регистра, входы второй группы второго комбинационного сумматора св заны с выходами элементов И п той группы, первые входы которых соединены с выходами второго регистра , первый элемент И, первый вход которого соединен с единичным выходом первого триггера, о т л и ч а ю- щ е е с   тем, что, с целью повышени  точности обработки, в него введены аналого-цифровой преобразователь , генератор ш-шульсов, счетчик, второй триггер, второй элемент И, второй элемент задержки, причем вход аналого-цифрового преобразовател   вл етс  первьм входом устройства,

   а выходы соединены с первыми входами элементов И третьей группы , вторые входы которых св заны с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с

   выходом генератора импульсов, а второй - с единичным выходом второго триггера, единичный вход которого  вл етс  вторым входом, а нулевой - третьим входом устройства, единичный

   вход первого триггера соединен с единичным выходом второго триггера, нулевой вход - с выходом счетчика,вход которого св зан с выходом второго элемента И, а входы первой группы

   5 . 13107496

    вл ютс  входами первой группы уст-групп св заны с выходом второго элеройства , второй вход первого элемен-мента задержки, вход которого соедита И соединен с выходом второго эле-иен с выходом второго элемента И,

   мента И, а выход - с входом первогопервые входы первого, второго и

   элемента задержки, вторые входы эле- 5третьего регистров соединены с выментов И второй, четвертой и п тойходом второго элемента И.