SU1401500A1

SU1401500A1 - Адаптивный временной дискретизатор

Info

Publication number: SU1401500A1
Application number: SU864165164A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Моисеевич Витенберг; Борис Михайлович Олифер; Александр Григорьевич Тищенко; Петр Юлианович Фардыга
Original assignee: Научно-Производственное Объединение По Радиоэлектронной Медицинской Аппаратуре
Priority date: 1986-12-22
Filing date: 1986-12-22
Publication date: 1988-06-07

Abstract

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может использоватьс дл адаптивной временной дискретизации в телеметрических системах . Изобретение позвол ет повысить информативность дискретизатора. Дис- кретизатор реализует апертурный метод сжати данных с использованием интерпол ции первого пор дка. Дискре- тизатор содержит блок 1 пам ти, вы- читатели 2-4, функциональный генератор 5, цифроаналоговые преобразователи 6-8, пиковые детекторы 9, 10, компараторы И, 12, элемент ИЛИ 13, элемент И 14 и триггер 15. 2 з.п. ф-лы, 4 нл. с (Л

Description

Изобретение относитс к электроизмерительной технике и может исполь г/оватьс в телеметрических системах, где требуетс сжатие передаваемой ий формации.

Цель изобретени повьшение информативности дискретизатора.

На фиг. 1 представлена структурна схема адаптивного временного дискре- тизатора; на фиг.2 - функциональна схема функционального генератора; на фиг.З - функциональна схема пикового детектора; на фиг.4 - график, по сн ющий метод сжати .

Адаптивньш временной дискретизато содержит (фиг.1) блок 1 пам ти, первый 2, третий 3 и второй 4 вычитате- ли, функциональный генератор 5, первый 6, третий 7 и второй 8 цифроана- логовые преобразователи, первьш 9 и второй 10 пиковые детекторы, первый 11 и второй 12 цомпараторы, элемент ИЛИ 13, элемент И 14 и триггер 15.

Функциональный генератор содержит (фиг. 2) генератор 16 импульсов, делитель 17 частоты, первый 18, второй 19 и третий 20 счетчики импульсов, блок . 21 сравнени и регистр 22 сдвига.

Пиковый детектор содержит первый 23 и второй 24 операционные усилители , выпр митель (диод) 25, ключ 26,

накопитель (конденсатор) 27 и шину

28 нулевого потенциала.

Дискретизатор работает следующим образом.

Пусть в момент времени tj на вы- ходе элемента ИЛИ 13 формируетс им- пульс, устанавливающий триггер 15 в единичное состо ние. Этим же импульсом генератор 5 устанавливаетс в исходное состо ние, в блоке 1 запо- .минаетс мгновенное значение входно- го сигнала U(t;). Начина с этого момента времени на выходах вычита- телей 2-4 формируютс сигналы

U,(t)U(t)-U(t;)

U2(t)U(t)-U(t;);

U,(t)U(t)-U(t;)-,

где 6 - напр жение, поступающее на

третьи входы вычитателей 2-4 равное предельно допустимому значению погрешности линейно интерпол ции исходного сигнала по сжатым отсчетам.

,

5

0

5 0

5

0 5

е

0

Эти сигналы поступают на аналоговые входы (входы опорного напр жени ) цифроаналоговых преобразователей 6-8, на цифровые входы которых поступает сигнал с выхода функционального генератора 5.

Функциональный генератор 5 работает следующим образом (фиг.2). импульсом с выхода элемента ИЛИ 13 в счетчике 18 устанавливаетс значение единицы, импульсы с выхода генератора с частотой следовани fj поступают на делитель 17 частоты с коэффициентом делени К и на счетчик 19. В блоке 21 сравниваютс кодовые значени N, первого 18 и Nj второго 19 счетчиков. В момент их равенства импульс с выхода блока 21 устанавливает счетчик 19 в нулевое состо ние. Эти импульсы подсчитываютс в счетчике 20 (N), их частота следовани f fo/N,. Через интервал времени Т - Kfl/fj в счетчике 20 устанавливаетс значение N(T),. 0т-- рицательным фронтом импульса с выхода делител 17 это значение записываетс в регистр 22 (Np,-), счетчик 20 обнул етс . При поступлении очередного положительного импульса с выхода ц елктел 17 состо ние счетчи- ка 18 увеличиваетс на единицу, час- тота f уменьшаетс , следовательно, уменьшаетс Npr(2T). Поскольку кодовое значение N(t) со временем линейно возрастает, то с точностью до младшего разр да можно записать N,(t)t/2T, отсюда получаем:

N,(t)

Таким образом, в регистре 22 через каждый временной интервал, ный 2Т, фиксируетс кодовое значение , обратно пропорциональное времени .

В цифроаналоговых преобразовател х 6-8 происходит умножение аналоговых сигналов U,(t), U2(t), U|(t) на кодовые значени Npr(t).

Выходные сигналы преобразователей 6-8 равны:

...,(0.s,t,.KHitH( u,.,.(t).s(t).

ЦйП5

где К

(t)s..(t)K iJit

Пусть в момент времени tj +ЬС (фиг.4) на втором выходе функционального генератора 5 формируетс положительный импульс, который,проход через элемент И 14, устанавливает триггер 15 в нулевое состо ние . До этого момента высокий потенциал , поступающий с выхода триггера 15, удерживал ключи 26 пиковых детекторов 9 и 10 в замкнутом состо нии , конденсаторы 27 были зар жены до уровн входных сигналов, т.е. , (t;+it), Unftn, (t;+ut). При переходе триггера 15 в нулевое состо ние ключи 26 размыкаютс и блоки

9и 10 начинают работать как обычные пиковые детекторы, причем детектор 9 определ ет минимальное значение напр жени Uu,Ani(c), а детектор

10- максимальное значение напр жени ищп гСс) на временном интервале t;+c,t, tuil .

Таким образом, начина с момента времени , на выходах преобразователей 6-8 формируютс сигналы,мгновенные значени которых пропорциональны наклонам S(t), S(t), S(t) отрезков пр мых, проведенных через последний, существенньй отсчет U(t, ), и текущие значени сигналов U(t) U(t); U(t)- (фиг.4). Предположим, что в момент времени t в пиковом детекторе 10 зафиксировалось максиВымальное значение S ()S ходные сигналы пиковых детекторов 9 и 10 сравниваютс с текущим значением (t)S(t). Услови срабатывани компараторов 11 и 12 следующие: S(t)b S

мин

S(t)6 SMC.KC

в момент времени t 41 (фиг, 4), когда S(tj, )5;уд(; 3 выходе компаратора 12 формируетс импульс, который поступает через элемент ИЛИ 13 на выход дискретизатора. С этого момента работа устройства повтор етс .

При восстановлении исходного сигнала по существенным отсчетам U(t;), U( ) погрешность аппроксимации не

превышает и достигает максимально го значени в момент времени t .

Таким образом, дискретизатор реализует апертурный метод сжати данных с использованием интерпол ции

1401500

первого пор дка, за счет чего обес- печиваетс повышение информативности

Claims

дискретизатора Формула изобретени 1 .Адаптивньш временной дискретизатор , содержащий вычитатели, первые входы которых объединены и вл ютс информационными входами дискр етизато10 ра, элемент ИЛИ, выход которого соединен с первым входом триггера, о т- личающийс тем, что, с целью повьппени информативности дискретизатора , в него введены блок па 5 м ти, цифроаналогоБые преобразователи , пиковые детекторы, компараторы, элемент И и функциональный генератор, информационный вход блока пам ти подключен к информационному входу дис20 кретизатора, выход блока пам ти соединен с вторыми входами вычитателей, третьи входы первого и второго вычитателей объединены и вл ютс установочным входом дискретизатора, вы25 ходы вычитателей соединены с первыми входами одноименных цифроаналоговых преобразователей, выходы первого и второго цифроаналоговых преобразователей соединены с информационными

30 входами соответственно первого и второго пиковых детекторов, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго компараторов , выход третьего цифроаналого2g вого преобразовател соединен с вторыми входами первого и второго компараторов , выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, управл ющий вход

40 блока пам ти и вход функционального генератора объединены и подключены к выходу элемента ИЛИ, первые выходы функционального генератора подключены к одноименным вторым входом пер45 вого, второго и третьего цифроаналоговых преобразователей, второй выход функционального генератора соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с вторым входом триггера, выход триггера соединен с управл ющими входами первого, второго пиковых детекторов и вторым входом элемента И, выход элемента ИЛИ вл етс выходом дискретизатора.
2.Дискретизатор по п. 1, о т л и- чающийс тем, что функциональный генератор содержит генератор импульсов, делитель.частоты, счетчики , блок сравнени и регистр, выход

50

55

5.,

генератора импульсов соединен с входом делител частоты и счетным входом первого счетчика, выходы первого и второго счетчиков соединены соответственно с одноименными первыми и вторыми входами блока сравнени , выход которого соединен с установочным входом первого счетчика и счетным входом третьего счетчика, выход третьего счетчика соединен с информационным входом регистра, установочный вход второго счетчика вл етс входом функционального генератора , выходы регистра вл ютс пер выми выходами функционального гене- .ратора, выход делител частоты соединен со счетным входом второго счетчика, установочным входом третьего счетчика, управл ющим входом ре- гистра и вл етс вторым выходом функционального генератора.
3. Дискретнзатор по п. 1, о т - личающийс тем, что пиковый детектор содержит операционные усилители, выпр митель, ключ, накопитель и шину нулевого потенциала, выход первого операционного усилител соединен с информационным входом ключа и входом выпр мител , выходы ключа и выпр мител объединены и подключены непосредственно к первому входу второго операционного усилител и через накопитель к шине нулевого потенциала, первый вход первого операционного усилител и управл ющий вход ключа вл ютс соответственно информационным и управл ющим входами пикового детектора, выход второго операционного усилител соединен с вторыми входами операционных усилителей и вл етс выходом пикового детектора.

фиг. 2

ilMfH

м

ф{/г.з

,,)