SU922645A1 - Способ определени параметров экстремумов сигналов и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

(5) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭКСТРЕМУМОВ СИГНАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

1

Изобретение относитс  к измерительной технике и может использоватьс  дл  определени  параметров экстремумов сигналов в устройствах классификаций сигналов.

Известен способ определени  параметров экстремумов сигналов, заключающийс  в том, что задерживают входной сигнал на врем  и определ ют разность текущего и задержанного входных сигналов, фиксируют моменты смены знака указанной разности, причем за моменты экстремумов -сигнала принимают моменты смены знака указанной разности С1 1 .

Недостатками этого способа  вл ютс  ограниченное число выдел емых дл  анализа параметров экстр,емумов сигналов , а также потер  работоспособности при малых значени х кривизны сигналов в точках их экстремумов.

Наиболее близким техническим решением  вл етс  способ дл  определени  параметров экстремумов сигналов,

.заключающийс  в том, что задерживают входной сигнал на врем  С. и определ ют разность текущего и задержанного входных сигналов, затем указанную разность сравнивают с двум  порогами , измер ют интервал времени, в течение которого указанна  разность не превышает порогов, затем вычисл ют половину длительности этого интервала и фиксируют момент его окончани , послечего определ ют момент экстремума сигнала путем вычитани  половины длительности этого интервала от момента его окончани  L21.

Claims (2)

1. Способ осуществл ют устройством дл  определени  параметров экстремумов сигналов, содержащем блок задержки и вычитатель, первый вход которого соединен с входом устройства, а второй -С выходом блока задержки, при этом выход вычитател  соединен с входом двух пороговых устройств, выходы которых подключены к двум входам выделител  экстремумов, выход которого соединен с первыми входами счетчика длительности экстремумов и регистратора времени, вторые входы KoYopMx соединены С выходом генератора импульсов, причем выходы порого вых устройств подключены к первым двум управл ющим входам блока задерж ки, третий управл ющий вход которого соединен с выходом генератора импульсов . В этом устройстве )ункции блока задержки выполн ет цепь из последовательно соединенных реверсивного счетчика и преобразовател  код-напр  жение, причем врем  задержки определ етс  временем установлени  сигнала на выходе преобразовател  код-напр жение . Недостатки этого способа - ограни ченное число параметров экстремумов сигналов, выдел емых дл  анализа, отсутствие регистрации параметров экстремумов в реальном масштабе времени и наличие ошибок определени  мо ментов экстремумов сигналов, несим« етричных относительно экстремальных точек. Общим недостатком известных способов определени  параметров экстремумов сигналов  вл етс  ограниченное число выдел емых дл  анализа параме|т ров экстремумов сигнала. Причина указанного недостатка известных способов заключаетс  в том, что они позвол ют выдел ть только экстремальные и следующие за ними значени  сигнала и-не выдел ют значений сигнала. Предшествующих экстр емальным . Цель изобретени  - расширение фун . циональных возможностей путем регистрации параметров сигнала в област х его экстремумов. Поставленна  .цель достигаетс  тем что, согласно способу определени  параметров экстремумов сигналов, заключающемус  в том, что входной сигнал задерживают на врем  и определ ют разность текущего и задержанного вход ных сигналов, дополнительно к этому формируют опорный сигнал,равный модулю указанной разности, который затем задерживают на врем  , после чего задержанный опорный сигнал дел т на те сущий опорный сигнал, а результат делени  сравнивают с пороговыми значе ни ми и по результатам сравнени  определ ют в реальном масштабе времени последовательно первый момент времени предшествующий точке экстремума, втог рой момент времени, соответствующий точке экстремума, и третий момент времени , следующий за экстремальным, при этом значени  входного сигнала, соответствующие указанным моментам времени , выдел ют дл  анализа. Такой способ может быть осуществлен устройством дл  определени  параметров экстремумов сигналов, содержащим первый блок задержки и вычитатель,первый вход которого соединен с входом устройства , а второй подключен к выходу первого блока задержки, а также первое и второе пороговые устройства, в который введены последовательно соединенные формирователь модул , второй блок задержки и делитель напр жени , ВТОРОЙ вход которого соединен с входом второго блока задержки, а также третье пороговое устройство, первый, второй и третий формирователи импульсов и первый, второй и третий электронные ключи., первые входы которых соединены с входом устоойства, причем выход делител  напр жени  подключен к входам первого, второго и третьего пороговых устройств, выходы которых соответственно через первый, второй и третий формирователи импульсов подключены к вторым (входам первого, второго и третьего электронных ключей, выходы которых подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам устройства, а выход вычитател  соединен с входом формировател  модул  напр жени . На фиг 1 приведена функциональна  схема дл  осуществлени  способа; на фиг. 2 - диаграммы напр жений, по сн ющие работу устройства. Вход 1 устройства соединен с входом первого блока 2 задержки и с первым входом вычитател  3, второй вход которого подключен к выходу первого блока 2 задержки. Выход вычитател  3 подключен к входу, формировател  f модул  напр жени , выход которого соединен с входом второго блока 5 задержки, выход которого подключен к первому входу делител  6 напр жени , второй вход которого соединен с выходом формировател  4 модул  напр жени . Выход делител  6 напр жени  подключен к входам первого 7 второго 8 и третьего 9 пороговых устройств , выходы которых соединены сответственно с входами первого 10,второго 11 и третьего 12 формирователей . импульсов. Вход 1 устройства подключен к первым входам первого электрон ного ключа 13 второго электронного ключа 1 и третьего электронного клю ча 15, вторые (управл ющие) входы которых соединены соответственно с выходами первого 10, второго 11 и третьего 12 (1юрмирователей импульсов . Выход первого электронного ключа 13 соединен с первым выходом 16 устройства, выход второго электронного ключа подключен к второму выходу 17 устройства, а выход третье го электронного ключа 15 соединен с третьим выходом 18 устройства. Работа устройства заключаетс  в следующем. Входной сигнал от входа 1 устройства поступает на вход первого блока 2 задержки, на выходе которого формируетс  сигнал, задержанный отно сительно входного на врем  ч- Кроме ТОГО; входной сигнал поступает на первый вход вычитател  3, на выходе которого формируетс  сигнал, пропорциональный разности текущего и задер жанного сигналов. Выходное напр жение вычитател  3 поступает на вход формировател  j модул  напр жени , на выходе которого Формируетс  сигна равный модулю его входного напр жени . Второй блок 5 задержки осуществ л ет задержку на врем  tj сигнала, поступающего на его вход с выхода формировател  k модул  напр жени . Сигнал с выхода второго блока 5 задрржки поступает на первый вход дели тел  6 напр жени . На выходе делител  6 напр жени  формируетс  напр жение , пропорциональное отношению выходного напр жени  второго блока 5 задержки к его входному напр жению. Выходной сигнал делител  6 напр жени  сравниваетс  с пороговыми уровн ми первого 7, второго 3 и третье„ ГО 9 пороговых устройств. При пересе чении снизу вверх выходным напр же;нием делител  6 напр жени  пороговое го уоовн  первого порогового устройства 7 на выходе последнего формируетс  положительный пеоепад напр жени , ПРИ поступлении на вход формировател  10 импульсов на выходе последнего формируетс  положительный импульс длительностью tb, открывающий первый электронный ключ 13, при этом сигнал с входа 1 устройства через открытый первый электронный ключ 13 в течение времени присутстви положительного потенциала на его втором входе проходит на первый выход 16 устройства. Аналогично, в моменты пересечени  сигналом снизу вверх пороговых уровней соответственно второго и третьего пороговых устройств 8 и 9 на интервалы времени открываютс  соответственно второй электронный ключ Ш и третий электронный ключ 15, при этом сигнал с входа 1 устройства проходит соответственно на второй 17 и третий 18 выходы устройства . При поступлении на вход 1 устройства сигнал А (фиг. 2а) на выходе первого блока 2 задержки, осуществл ющем задержку входного сигнала на врем  TI , формируетс  напр жение и/1 (t) , равное U (t)Asinu3t-tl). При этом напр жение Uj(t) на выходе вычитател  3 (фиг. 2), пропорциональное разности напр жений на его входах, равно Ы . uit - Л ( Л А t, С05 u)t, где К - коэффициент усилени  диффет ренциального усилител , выполн ющего ;функции вычитател . Напр жение JsCt) (фиг. 26)на выходе формировател  t модул  напр жени  им-еет вид U (t)/KAu) iCOSa)t/, Путем задерх ки напр жени  Uj(t) на , врем  на выходе второго блока 5 задержки формируетс  напр жение (t) (фиг. 22), имеющее вид Ui,(t) - ; /KA:o,cos(j(t )/. В этом случае на выходе делител  6 напр жени  формируетс  напр жение Об (t) (фиг..2с5), UuW ,ЧДи:. COSujr -t;, / /cOSCOyt-tlV Usct , CCsa)t / СОЗ U5 t / Напр жение u,(.t) сравниваетс  с пороговыми значени ми ЕП, , пт. и Еп соответственно первого, второго и третьего пороговых устройств 7,8, и 9, В моменты пересечени  снизу вверх напр жением U5(t) порогового уровн  ЕП, первого порогового устройства 7 на выходе последнего формируетс  положительный перепад напр жени , при этом на выходе первого формировател  10 импульсов вырабатываетс  импульс длительностью , (фиг. 2е), открывающий первый электронный ключ 13 на интервал , в течение которого входНОИ сигнал проходит на первый выход устройства. Аналогично, в моменты пересечени  снизу аеерх напр жением пороговых уровней /ЕП и €п соответственно вто рого и третьего г1Ороговых устройств 8 и 9 на выходах последних формируютс  положительные перепады напр жени , при этом на выходах второго 11 и третьего 12 формирователей импульсов вырабатываютс  импульсы (фиг.2дс и 2), открывающие на врем  tj соотBeTCTBeViHO .второй и третий электронные ключи 14 и 15 дл  пропускани  си нала с входа 1 устройства соответственно на второй и третий выходы 17 и 18. При этом на первом выходе 16 устройства выдел етс  мгновенное значение сигнала, предшествующее экстрен, мальному, на втором выходе 17 устрой ства выдел етс  мгновенное значение сигнала, соответствующее экстоемальному , а на третьем выходе 18 устройства выдел етс  мгновенное значение сигнала, следующее за экстремальным. Путем выбора порогового значени  ЕП первого порогового устройства 7 уста навливаетс  интервал времени между сигналамина первом выходе 16 устройства и на втором выходе 17 устрой ства. Аналогично путем выбора порогового значени  Епз третьего порогового устройства 9 устанавливаетс  интервал времени между сигналами на вт,ором 17 и третьем 18 выходах устройства . Таким образом, предлагаемый способ определени  экстремумов сигналов позвол ет выдел ть дл  анализа не только экстремальные и следующие за ними значени  сигнала, но и значени  сигналов в област х его экстремумов, предшествующие экстремальным. Расчетным;путем установлено, что интервал времени, за который выдел е мое предлагаемым способом предшествую щее значение,сигнала определ ет экст ремальное. Определ етс  только параметрами устройства, реализующего спо соб, и не зависит ни от амплитуды, ни От частоты входного сигнала в полосе стандартного телефонного канала . Применение предлагаемого способа .и устройства, реализующего этот , по своему назначению, например , в составе устройства классификации сигналов, за счет выделени  дл  анализа дополнительных параметров экстремумов, например симметричности сигнала относительно точек его экстремумов, а также за счет повышени  точности определени  моментов времени и величин экстремумов сигналов , позволит повысить веро тность правильной классификации сигналов. Кроме того, предлагаемое устройство осуществл ет выделение необходимых дл  анализа значений сигнала в реальном масштабе времени, что способствует упрощению устройств классификации . Формула изобретени  1.Способ определени  параметров экстремумов сигналов, заключающийс  в том, что входной сигнал задерживают на врем  5 и определ ют разность текущего и задержанного входных сигналов , отличающийс  тем, что, с целью (эасширени  функциональных возможностей путем, регистрации параметров сигнала в област х его экстремумов, формируют опорный сигнал , равный модулю указанной разности , который задерживают на врем  t после чего задержанный опорный сигнал дел т на текущий опорный сигнал, а результат делени  сравнивают с пороговыми значени ми и по результатам сравнени  определ ют в реальном масштабе времени последовательно первый момент времени, предшествующий точке экстремума, второй момент времени, соответствующий точке экстремума, и третий момент времени, следующий за экстремальным, при этом значени  входного сигнала, соответствующие указанным моментам времени, выдел ют дл  анализа. 2.Устройство дл  осуществлени  способа определени  параметров экст-, ремумов.сигналов по п. 1, содержащее первый блок задержки и вычитатель, первый вход которого соединен с входом устройства, а второй подключен к выходу первого б.лока задержки, а также первое и второе пороговые устройства , отличающеес  тем, что в него введены последовательно соединенные формирователь модул , второй блок задержки и делитель на- . пр жени , второй вход которого соединен с входом второго блока задержки , а также третье пороговое устройство , первый, второй и третий формирователи импульсов и первый, второй и третий электронные ключи, первые входы которых соединены с входом устройства, причем выход делител  напр жени  подключен к входам первого , второго и третьего пороговых устройств, выходы которых соответственно через первый, второй и третий формирователи импульсов подключены к вторым входам первого, второго и

   третьего электронных ключей, выходы которых подключены соответственно к первому, второму и Третьему выходам устройства, а выход вычитател  соединен с входом формировател  модул  напр жени .

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1,Авторское свидетельство СССР If 616595, кл. G 01 R 19/01, 1976.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 5 47702, кл. G 01 R 19/0, 1975

   Фиг. 1