SU1520579A1 - Устройство дл динамической классификации участков измерительного сигнала - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к приборостроению и вычислительной технике, а именно к устройствам дл  динамической классификации участков измерительного сигнала. Цель изобретени  - повышение точности динамической классификации участков измерительного сигнала. Устройство содержит две магнитные головки 1 и 21, усилители 2 и 22 воспроизведени , вычитатели 3,8,24,44,47,52, режекторные фильтры 4,5,6,57,58,59, детекторы 7,9,17,19,43,45,48,51,53-55, элементы ИЛИ 10,11,35,37-42, элементы ЗАПРЕТ 13,28-32,66,67, регистратор 14, интеграторы 15,25, избирательные фильтры 16,63,64, переключатель 26, элемент И 34,36, инверторы 56,65,68, делитель 62, пиковые детекторы 60,61. Введение новых элементов и св зей между элементами устройства позвол ет в реальном масштабе времени или в режиме воспроизведени  информации осуществл ть раздельную динамическую классификацию участков недостоверной информации в соответствии с причинами ее искажени , повышает коэффициент ее использовани  и значительно сокращает материальные и трудовые затраты по анализу измерительной информации на достоверность. 1 ил.

Description

вьшение точности динамической классификации участков измерительного сигнала . Устройство содержит две магнитные головки 1 и 2, усилители 2 и 22 воспроизведени , вычитатели 3,8,24, 44,47,52, режекторные фильтры 4,5,6, 57,58,59, детекторы 7,9,17,19,43,45, 48,51,53-55, элементы ИЛИ 10,11,35, 37-42, элементы ЗАПРЕТ 13,28-32,66, 67, регистратор 14, интеграторы 15, 25, избирательные фильтры 16, 63, 64, переключатель 26, элемент И 34, 36, инверторы 56,.65, 68, делитель 62,

пиковые детекторы 60, 61. Введение новых элементов и св зей между элементами устройства позвол ет в реальном масштабе времени или в режиме воспроизведени  информации осуществл ть раздельную динамическую классификацию участков недостоверной информации в соответствии с- причинами ев искажени , повьшает коэффициент ее использовани  и значительно сокращает материальные и трудовые затраты по анализу измерительной информации на достоверность, 1 ил.

Изобретение относитс  к приборостроению и вычислительной технике, а именно к устройствам дл  динамической классификации участков измерительного сигнала.

Цель изобретени  - повышение точности динамической классификации участков измерительного сигнала.

На чертеже представлена структурна  схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные первую магнитнзпо головку 1) первый усилитель 2 воспроизведени , первый вычитатель 3,первый 4, второй 5 и третий 6 режекторные фильтры, первый детектор 7, второй вычитатель 8, второй детектор 9, выход которого подключен к первым вх дам первого 10 и второго 11 элементов ИЛИ и через первый элемент 12 задержки к второму входу второго элемента ИЛИ 11, выходом соединенного с первым входом первого элемента ЗАПРЕ 13, выход которого соединен с пер- BbiM входом регистратора 14, первьй интегратор 15, включенный между выходом первого усилител  2 воспроизведени  и вторым входом первого вы- читател  3, выход последнего из которых соединен через последовательно соединенные первьй избирательный фильтр 16, третий детектор 17, третий вычитатель 18 и четвертый детектор 19 с входом второго элемента 20 задержки, вторую магййтную головку 21, подключенную через второй усилитель 22 воспроизведени  к входам третьего элемента 23 задержки, четвертого вычитател  24 и второго интератора 25, выход которого соединен с BTOpbiM входом четвертого вычитате

20

25

30

35

чО

45

50

55

л  24, переключатель 26, соединенный общим контактом с выходом третьего элемента 23 задержки, первым контактом 27 - через второй 28, третий 29, четвертый 30 и п тьй 31 элементы ЗАПРЕТ соответственно с вторым, третьим , четвертым и п тым входами регистратора 14, шестой вход которого соединен через шестой элемент ЗАПРЕТ 32 с вторым контактом 33 переключател  26 и первым входом первого элемента И 34, выходом подключенного к седьмому входу регистратора 4 и к первому входу третьего элемента ИЛИ 35, второй вход которого соединен с восьмым входом регистратора 14 непосредственно и через второй элемент И 36 - с выходом первого элемента ИЛИ 10, а выход - с управл ющим включением входом регистратора 14, четвертый - восьмой элементы ШШ 37 - 41, выходы которых подключены к другим входам второго 28, третьего 29, четвертого 30, п того 31 и шестого 32 элементов ЗАПРЕТ соответственно дев тый элемент ИЛИ 42, п тый детектор 43, вход которого подключен к выходу первого вычитател  3, п тый вычитатель 44, соединенный выходом через шестой детектор 45 с входом четвертого элемента 46 задержки, шестой вычитатель 47, выход которого через седьмой детектор 48 подключен к входу п того элемента 49 задержки, шестой элемент 50 задержки, входом подключенный через восьмой детектор 51 к выходу седьмого вычитател  52, дев тый 53, дес тый 54 и однннадца- тый 55 детекторы и инвертор 56,

Устройство также содержит последовательно соединенные четвертый 57,

5

п тый 58 и шестой 59 режекторные фильтры, включенные между выходом вы читател  24 и входом детектора 53, выход которого подключен к вторым входам второго 8 и третьего 18 вы- читателей, первый 60 и второй 61 пиковые детекторы, входы которых соединены с выходами первого 2 и второго 22 усилителей воспроизведени  соответственно, делитель 62, включенный между выходом п того детектора 43 и первым входом седьмого вы- читател  52, второй вход которого соединен с выходом третьего детектора 17 и первым входом шестого вьгчи-. тател  47, вторым входом подключенного к выходу первого детектора 7, второй избирательный фильтр 63, вход которого соединен с выходом первого режекторного фильтра 14, а выход через детектор 54 - с первым входом вычитател  44, вторым входом подклю- Iченного через детектор 55 и третий I избирательный фильтр 64 с выходом Iрежекторного фильтра 57, второй ин- ,вертор 65, вход которого соединен с (ВЫХОДОМ пикового детектора 60, а выход- через седьмой элемент ЗАПРЕТ 66 1

с дев тым входом регистратора 15, де-зо вход режекторного фильтра 57, котос тый вход которого через восьмой элемент ЗАПРЕТ 67 и третий инвертор 68 подключен к выходу пикового детектора 61 о При этом инвертор 56 включен между вторым входом элемента И 34.и выходом элемента ИЛИ 10, дру- гие входы которого соединены с выходами инверторов 65 и 68, детекторов 19, 45, 48 и 51 соответственно, контакт переключател  27 соединен с вто- рыми входами элементов ЗАПРЕТ 13, 66 и 67 и через элемент ИЛИ 42 - с вторым входом элемента И 36, первые входы элементов ИЛИ 37 - 40 соединены с выходами элементов 46 - 50 задержки соответственно, вторые входы эле ментов 37 - 40 подключены к выходам детекторов 45-51 соответственно, первые и вторые входы элемента ИЛИ 41 соединены соответственно с выходами элемента 12 задержки и элемента И 34, второй вход элемента ИЛИ 42 подключен к выходу инвертора 68,

Динамическа  классификаци  участков измерительного сигнала посредством предлагаемого устройс-тва происходит следующим образом.

Работа устройства основана на контроле работы радиотракта передачи

- 10

5205796

измерительного сигнала X(t) и эталонного калибровочного синусоидального сигнала Y(t) стационарной амплитуды и частоты с подвижного телемет- рируемого объекта а

Измерительный сигнал с магнитной головки 21 воспроизведени  поступает На вход усилител  22 воспроизведени , с выхода которого сигнал поступает непосредственно на первый вход вычитател  24, на вход интегратора 25, на вход пикового детектора 61 и через элемент 23 задержки на общий контакт переключател  26.

Сигнал, пропорциональный среднему значению измерительного сигнала, с выхода интегратора 25 поступает на второй вход вычитател  24, в котором осуществл етс  центрирование сигнала измерительного сигнала относительно среднего значени .

На выходе пикового детектора 6 формируетс  сигнал, пропорциональный текущему значению огибающей измерительного сигнала, которзш поступает на вход инвертора 68.

С выхода вычитател  24 центрированное значение сигнала поступает на

15

20

25

5

0

5

0

5

рый подавл ет данные измерительного сигнала и шумов на частоте, соответ- ствующей частоте основной (первой) гармонике эталонного калибровочного сигнала о Сигнал с выхода режекторного фильтра 57 поступает на входы избирательного фильтра 64 и режекторного фильтра 58, соединенного выходом с входом режекторного фильтра 59. Последовательно соединенные режектор- ные фильтры 58 и 59 подавл ют данные измерительного сигнала и шумов на частотах, соответствующих частотам второй и третьей гармоник калибровочного сигнала. Измерительный сигнал с выхода режекторного фильтра 59 поступает на вход детектора 53, с выхода которого сигнал, пропорциональный текущему значению уровн  амплитуды измерительного сигнала, одновременно поступает на входы вычи- тателей 8 и 18.

Избирательный фильтр 64 выдел ет из измерительного сигнала данные сигнала с частотой, соответствующей частоте второй гармонике калибровочного сигнала, которые прступают на вход детектора 55, с выхода которого сигнал, пропорциональный текущему значению уровн  амплитуды выделенного сигнала, поступает на второй вход вычитател  44,

Калибровочный сигнал воспроизводитс  магнитной головкой 1 воспроизведени  и через усилитель 2 воспроизведени  непосредственно поступает на первый вход вычитател  3, на вход пикового детектора 60 и на вход интегратора 15о

На выходе пикового детектора 60 формируетс  сигнал, пропорциональный текущему значению огибающей калибровочного сигнала, который поступает на вход инвертора 65„

Сигнал, пропорциональный среднему значению калибровочного сигнала, с выхода интегратора 15 поступает на второй вход вычитател  3, в котором осуществл етс  центрирование калибровочного сигнала относительно среднего значени  Центрированное значение калибровочного сигнала с выхода вычитател  3 одновременно поступает на входы режекторного фильтра 4, избирательного фильтра 16 и детектора 43

Режёкторный фильтр 4 подавл ет данные калибровочного сигнала на основной (первой гармоники) частоте, вьщел   из него все шумы и гармоники высшего пор дка, по вившиес  в эталонном сигнале С выхода режекторного фильтра 4 данные калибровочного сигнала поступают на вход избирательного фильтра 63 и на вход режекторного фильтра 5, последовательно соединенного с входом режекторного фильтра 6о Последовательно соединенные режекторные фильтры 5 и 6 подавл ют данные калибровочного сигнала на частотах второй и третьей гармоник, выдел   тем самым данные шумов (помех) и гармоник более высокого пор дка о Данные шумов (помех) с выхода режекторного фильтра 6 поступают на вход .детектора 7, с выхода которого сигнал , пропорциональньш текущему значению уровн  данных шумов (помех), одновременно поступает на входы вычитателей 8 и 47

Идентификаци  нелинейных искажений синусоидальной формы калибровочного сигнала осуществл етс  через определение наличи  гармоник высшего пор дка, кратных основной (первой гармонике, из которых дл  этих целей может использоватьс  втора  гармоника спектра калибровочного сигнала.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Избирательный фильтр 63 выдел ет из калибровочного сигнала данные сигнала с частотой, соответствующей частоте второй гармоники калибровочного сигнала, которые поступают на вход детектора 54, с выхода которого сигнал , пропорциональньй текущему значению уровн  вьщеленного сигнала, поступает на вход вычитател  44.

Избирательный фильтр 16 выдел ет из данных калибровочного сигнала данные сигнала с частотой основной (первой ) гармоники эталонного сигнала, которые поступают на вход детектора 17, с выхода которого сигнал, пропорциональный уровню вьщеленного сигнала , одновременно поступает на вхо- ды вычитателей 18, 47 и 52

Сигнал, процорциональный текущему значению уровн  калибровочного сигнала , с выхода детектора 43 через делитель 62 поступает на другой вход вычитател  52„ В вычитателе 52 сравниваютс  текущий уровень калибровочного сигнала, уменьшенный в делителе 62, и текущий уровень выделенного сигнала , значение которого зависит от амплитудно-частотного спектра калибровочного сигнала. Разность между текущими значени ми уровней позвол ет дать косвенную оценку величины изменени  частоты калибровочного сигнала ,

Устройство работает в двух режимах , В первом режиме, когда общий контакт переключател  26 замкнут с контактом 27, осуществл етс  идентификаци , классификаци  с раздельной регистрацией данных участков недостоверной информации,

В этом режиме измерительный сиг-, нал одновременно поступает на основные входы элементов ЗАПРЕТ 13, 28-31, 66, 67.

Во втором режиме, когда общий контакт переключател  26 замкнут с контактом 33, осуществл етс  динамическа  идентификаци  и регистраци  только участков достоверной информации,

В этом режиме измерительный сигнал одновременно поступает на основной вход элемента ЗАПРЕТ 32 и на первый вход элемента И 34

В случае отсутстви  измерительного сигнала на выходе пикового детек- тора 6 текущее значение огибающей измерительного сигнала равно нулю и

с выхода инвертора 68 положительный сигнал поступает на первый вход элемента ИЛИ 2 и на разрешающий вход элемента ЗАПРЕТ 67, открьгоа  его по основному входу При поступлении на входы элемента ИЛИ 42 хот  бы одного положительного сигнала на его выходе формируетс  положительный сигнал , который поступает на первый вход д элемента И Зб,

В случае отсутстви  калибровочного сигнала на выходе пикового детектора 60 текущее значение огибающей калибровочного сигнала равно ну- 15 лю и с выхода инвертора 65 положительный сигнал поступает на один из входов элемента ИЛИ 10 и на разрешающий вход элемента ЗАПРЕТ 66, открыва  его по основному входу, 20

- Если уровень сигнала шумов боль- ше уровн  измерительного сигнала, то с выхода вычитател  8 через детектор 9 положительный сигнал, пропорциональный разности сигнала щумов и 25 измерительного сигнала, непосредственно поступает на соответствующий вход элемента ИЛИ 10, на второй вход элемента ИЛИ 11 и через элемент 12 задержки на первый вход элементов 30 ИЛИ 11 и 41.

Если текущее значение уровн  второй гармоники калибровочного сигнала больше текущего значени  уровн  второй гармоники измерительного сигна- ,с ла, то с выхода вычитател  44 через детектор 45 положительный сигнал, пропорциональный разности этих сигналов , непосредственно поступает на . соответствующий вход элемента ИЛИ дО 10 (на второй вход) и через элемент 46 задержки на первый вход -элемента ИЛИ 37„

Если текущий уровень сигнала шумов больше текущего уровн  калибро- 45 вочного сигнала, то с выхода вычитател  47 через детектор 48 положительный сигнал, пропорциональный разности этих сигналов, непосредственно поступает на соответствующий вход 50 элемента ИЛИ 10 (на второй вход) и Через элемент 49 задержки на первый вход элемента ИЛИ 38,,

Если текущий уровень измерительного сигнала больше текущего уровн  калибровочного сигнала, то с выхода вычитател  18 через детектор 19 положительный сигнал, пропорциональный

д

5 0

5 0

с О

5 0

5

разности указанных сигналов, непосредственно поступает на соответствующий вход элемента ИЛИ 10 (на второй вход) и через элемент 30 задержки на первый вход элемента ИЛИ 39,

Если уровни сигнала с выхода делител  62 больше уровн  первой гармоники калибровочного сигнала, то с выхода вычитател  52 положителы-гьй сигнал, пропорциональный разности этих сигналов, через детектор 51 непосредственно поступает на соответствующий вход элемента ИЛИ 10 (на второй вход) и через элемент 50 задержки на первый вход элемента ИЛИ 40,

При поступлении хот  бы одного положительного сигнала на входы элемента ИЛИ 10 на его выходе формируетс  положительный сигнал (сигнал недостоверности ) , который непосредственно поступает нА входы элемента И 36 и ин- инвертора 56„

Если информаци   вл етс  достоверной , то на элементе ИЛИ 10 сигнал отсутствует и с выхода инвертора 56 положительный сигнал (сигнал достоверности ) поступает на второй вход элемента И 34„

При поступлении хот  бы одного по- ложительно.го сигнала на входы элементов ИЛИ 11, 37 - 41 на их выходах формируютс  положительные сигналы, которые поступают на разрешающие входы элементов ЗАПРЕТ 13, 28-31, открьта  их по основному входу.

При поступлении хот  бы одного положительного сигнала на входы элемента ИЛИ 35 на его выходе формируетс  положительный сигнал, который поступает на управл ющий включением вход регистратора 14

В том и другом режиме работы устройства элемент 23 задержки, обеспечивает задержку данных измерительного сигнала на врем  -С, , равное времени от момента поступлени  сигнала на управл ющий включением вход регистратора 14 с выхода элемента ИЛИ 35 до момента начала движени  информационного носител . К моменту начала движени  информационного носител  данные участков достоверной и недостоверной информации измерительного сигнала согласно описанные услови м контрол  информации на достоверность поступают через основные входы элементов ЗАПРЕТ 13, 28 -. 32,

I 1152

ЬЬ и 67 на соответствзтощие входы регистратора 14 дл  их регистрации или по следующей обработки и анализа. Элементы 12, 20, 46, 49, 50 задержки обеспечивают задержку сигналов с выходов детекторов 9, 10, 45, 48, 51, поступающих на первые входы элементов ИЛИ 11, 37 - 41 относительно сигналов, поступающих с выходов тех же детекторов 9, 19, 45, 48, 51 на вторые входы элементов ИЛИ 11, 37 - 41 „

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  динамической классификации участков измерительного сигнала, содержащее последовательно соединенные первую магнитную голов- ку, первый усилитель воспроизведени  первый вычитатель, первый, второй и третий режекторные фильтры, первый детектор, второй вычитатель, второй детектор, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов ИЛИ и через первый элемент задержки - к второму входу второго элемента ИЛИ,выходом соединенного с первым входом первого элемента ЗАПРЕТ,выход которого соединен с первым входом регистра тора. Первый интегратор,включенный между выходом первого усилител  воспроизведени  и вторым входом первого вычитател , выход последнего из которых соединен через последовательно соединенные первый избиратель ньй фильтр, третий детектор, третий вычитатель и четвертый детектор с входом второго элемента задержки, вторую магнитную головку, подключенную через второй усилитель воспроизведени  к входам третьего элемента задержки, четвертого вычитател  и второго интегратора, выход которо- го соединен с вторым входом четвертого вычитател , переключатель, соединенный общим контактом с выходом третьего элемента задержки, первым контактом - через второй, третий, четвертый и п тьй элементы ЗАПРЕТ соответственно с вторым, третьим, четвертым и п тым входами регистратора , шестой вход которого соединен через шестой элемент ЗАПРЕТ с вторым контактом переключател  и первым входом первого элемента И, выходом подключенного к седьмому входу регистратора и первому входу третьего эле12

   мента ИЛИ, второй вход которого соединен с восьмым.входом регистратора непосредственно и через второй элемент И с выходом первого элемента ИЛИ, а выход - с управл ющим включением входом регистратора, четвертый, п тый, шестой, седьмой и восьмой элементы ИЛИ, выходы- которых подключены к другим входам второго, третьего , четвертого, п того и шестого элементов ЗАПРЕТ соответственно, дев тый элемент ИЛИ, п тый детектор, вход которого подключен к выходу первого вычитател , п тьй вычитатель, соединенный выходом через шестой детектор с входом четвертого элемента задержки, шестой вычитатель, выход которого через седьмой детектор подключен к входу п того элемента задержки , шестой элемент задержки,входом подключенный через восьмой детектор к выходу седьмого вычитател , дев тый, дес тый и одиннадцатьй детекторы , инвертор, о т л и ч а ю щ е- е с   тем, что, с целью повышени  точности динамической классификации измерительного сигнала, в него введены последовательно соединенные чет- вертьй, п тый и шестой рбжекторные фильтры, включенные между выходом четвертого вычитател  и входом дев того детектора, выход которого подключен к вторым входам второго и третьего вычитателей, первый и второй пиковые детекторы, входы которых соединены с выходами первого и второго усилителей воспроизведени  соответственно, делитель, включенньй между выходом п того детектора и первым входом седьмого вычитател , второй вход которого соединен с выходом третьего детектора и первым входом шестого вычитател , вторым входой под подключенного к выходу первого детек- .тора, второй избирательный фильтр, вход которого соединен с выхо- дом первого режекторного филь- тра, а выход - через дес тьй детектор с первьм входом п того вычитател , вторым входом подключенного через одиннадцатьй детектор и введен- ньй третий избирательньй фильтр с выходом четвертого режекторного фильтра , второй инвертор, вход которого соединен с выходом первого пикового детектора, а выход - через введенный седьмой элемент ЗАПРЕТ с дев тым входом регистратора, дес тьй вход кото13 1520579.14

   рого через введенные восьмой элементвертого, п того, шестого и седьмоЗАПРЕТ и третий инвертор подключенго элементов ИЛИ соединены с выходак выходу второго пикового детектора,ми четвертого, п того, второго и

   при этом первый инвертор включен меж-шестого элементов задержки соответду вторым входом первого элемента Иственно, вторые входы четвертого,

   и выходом первого элемента ИЛИ, дру-п того, шестого и седьмого элементов

   гие входы которого соединены с вы-ИЛИ подключены к выходам шестого,

   ходами первого и второго инверторов,седьмого, четвертого и восьмого дечетвертого , шестого, седьмого и вось- Qтекторов соответственно, первые и

   мого детекторов, первый контакт пе-вторые входы восьмого элемента ИЛИ

   реключател  соединен с вторыми вхо-соединены соответственно с выходами

   дами первого, седьмого и восьмогопервого элемента задержки и первого

   элементов ЗАПРЕТ и через дев тыйэлемента И, второй вход дев того элеэлемент ИЛИ - с вторым входом вто- 15мента ИЛИ подключен к выходу второрого элемента И, первые входы чет-го инвертора.