SU1111182A1 - Устройство дл автоматической настройки коэффициента передачи случайного сигнала - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ СЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА, содержащее блок центрировани , информационный, вход которого  вл етс  входом устройства , а выход -- выходом устройства. блок измерени  квантил , первый информационный вход которого подключен к шине задани  веро тности превьшени  динамического диапазона устройства , и блок индикации, вход которого соединен с входом регулировки коэффициента усилени  блока центрировани , отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи , устройство содержит блок вычислени  модул  и блок вычислени  коэффициента усилени , при этом выход блока центрировани  через блок вычислени  модул  соединен с вторым информационным входом блока измерени  квантил , выход которого соединен с первьн входом бло (Л ка вычислени  коэффициента усилени , второй вход которого подключен с к шине задани  динамического диапазона устройства, а выход к входу S % регулировки коэффициента усилени  UA блока центрировани .

Description

2, Устройство по П.1, отличающеес  тем, что блок вычислени  коэффициента усилени  содержит аналого-цифровой преобразователь , блок умножени -делени , генератор синхронизирующих импульсов и буферный регистр, при этом информационньй вход аналого-цифрового преобразовател   вл етс  первым входом блока, вход задани  первого сомножител  блока умножени делени   вл етс  вторым входом блока

182,

выход аналого-цифрового преобразовател  соединен с входом задани  делител  блока умножени -делени ,выход которого через буферньш регистр соединен с выходом блока и входом задани  второго сомножител  блока умножени -делени , соответствующие выходы генератора синхронизирующих импульсов соединены с входами синхронизации аналого-цифрового преобразовател  и блока умножени -делени  .

Изобретение относитс  к средствам вычислительной техники, предназначено Дл  автоматического определени  диапазона, в котором ,мгновенные значени  внутренне стационарных входных сигналов наход т с заданной веро тностью, и линейного преобразовани  (нормировки) этого диапазона к требуемому и может быть использовано дл  автоматического согласовани  диапазона мгновенных значений исследуемого сигнала с входным диапазоном измерительных и вычислительных устройств, аналого-цифровых преобразователей (АЦП), анализаторов распределений и т.д.

Известно устройство дл  автоматического определени  и стабилизации диапазона амплитуд стационарных сигналов, содержащее регулируемый усилитель посто нного тока, измеритель веро тности превьпиени  границ заданного выходного диапазона,управл емый генератор импульсов, реверсивньй счетчик и блок управлени  и индикации установленного коэффи ,циента усилени  С1.

Данное устройство осуществл ет автоматическую установку требуемого выходного диапазона путем регулировани  коэффициента усилени . Регулировка коэффициента усилени  осуществл етс  методом последовательных приближений. Следовательно, врем  установки коэффициента зависит от соотношени  начального и требуемого коэффициентов и очень сильно увеличиваетс , если их значени 

расположены на разных полюсах диапазона допустимых значений коэффициента . Этот недостаток снижает быстродействие устройства.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  автоматической настройки коэффициента передачи случайного сигнала, в котором автоматически настраиваетс  коэффициент передачи, так что значени  внутренне стационарных входных сигналов наход т в заданном диапазоне с заданной веро тностью. Устройство содержит блок центрировани , блок измерени  квантил  и блок индикации. При этом вход блока центрировани   вл етс  входом усилител , выход блока центрировани   вл етс  выходом усилител  и св зан с первым входом блока измерени  квантил , второй вхо которого  вл етс  входом величины, определ кнцей заданную веро тность превышени  границ заданного выходного диапазона, а выход св зан с блоком индикации и входом регулировки коэффициента усилени  блока центрировани  121

Однако регулировка коэффициента усилени  осуществл етс  методов последовательных приближений,что зат гивает врем  переходного процесса в случае, если значени  исходного и требуемого коэффициентов расположены на разных полюсах диапазона допустимых значений коэффициента . Кроме того, использование в качестве характеристики исследуемого процесса, по которой осуще3 ствл етс  регулирование коэффициента усилени, оценки одного ква тил  сигнала во многих случа х приводит к искажению сигнала из-за ограничени  на выходе усилител , если входной сигнал имеет ассиметричный закон распределени . Известное устройство хорошо обрабаты вает процессы с экспоненциальным законом распределени , у которых значени  аргумента рйспо ожены в положительной области. Однако если значени  аргумента у такого сигнал расположены в отрицательной област что часто имеет место на практике, то возможно сильное искажение сигнала на выходе усилител , так как в данном случае коэффициент усилени  устройства, имеет недопустимо большое значение. Цепь изобретени  - повьшение быстродействи . Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  автоматической настройки коэффициента передачи случайного сигнала, содержащее блок центрировани , информационньй вход которого  вл етс  входом устройства , а выход - выходом устройства , блок измерени  квантил , |первый информационный вход которог подключен к шине задани  веро т-: ности превышени  динамического диапазона устройства, и блок индикации , вход которого соединен с входом регулировки коэффициента усилени  блока центрировани , содержит блок вычислени  модул  и блок вычислени  коэффициента усиле ни , при этом выход блока центрировани  через блок вычислени  моду л  соединен с вторьм инфо рмационным входом блока измерени  квантил , выход которого соединен с первым входом блока вычислени  коэф фициента усилени , второй вход которого подключен, к шине задани  динамического диапазона устройства а выход - к входу регулировки коэф фициента усилени  блока центрирова ни . Блок вычислени  коэффициента ,усилени  содержит аналого-цифровой преобразователь, блок умножени -де лени , генератор синхронизирующих импульсов и буферный регистр, при этом информационный вход аналогоцифрового преобразовател   вл етс  824 первым входом блока, вход задани  первого сомножител  блока умножени -делени   вл етс  вторым входом блока, выход аналого-цифрового преобразовател  соединен с входом задани  делител  блока умножени -делени , выход которого через буферный регистр -соединен с выходом блока и входом задани  второго сомножител  блока умножени -делени ,соответствующие выходы генератора синхронизирукицих импульсов соединены с входами синхронизации аналого-цифрового преобразовател  и блока умножени -делени .. На фиг.1 изображена структурна  схема устройства, на фиг.2 - структурна  схема блока вычислени  коэффициента усилени . Предлагаемое устройство содержит блок t центрировани , блок 2 вычислени  коэффициента усилени , блок 3 индикации, блок 4 вычислени  модул  и блок 5 измерени  квантил . Блок 2 вычислени  коэффициента усилени  содержит аналого-цифровой преобразователь 6, блок 7 умножени -делени  , генератор 8 синхронизирующих импульсов и буферный регистр 9. Устройство работает следующим образом . При подаче входного сигнала ) блок 1 центрировани  усили-вает входной сигнал и одновременно центрирует его. Величина коэффициента усилени  блока t определ етс  величиной цифрового кода, подаваемого на его регулирукиций вход. Центрирование сигнала xCV необходимо дл  компенсации его посто нной составл ющей , котора  зачастую превосходит переменную составл ющую в дес тки, а часто и в сотни раз. Пусть tji, - заданна  веро тность превьшеии  выходньм сигналом () заданного диапазона (г4о, Уо1 Необходимо подобрать такой коэффициент усилени  К, при кот( веро тность превьш1еии  сигналом l(j:) диапазона С-,оЗ равн лась бы d, Характеристикой сигнала на основании которой осуществл етс  регулирование коэффициента усилени ,  вл етс  оценка квантил  i сиг-: нала вычисл ема  в блоке 5 согласно условию iM JP(Y)(3I. где Р(ф - плотность распределени  сигнала , Блок 4 вычислени  модул  приводит сигнал к одному знаку, уменьша  тем самым искажение сигнала на выходе усилител  при обработке сигналов с ассиметричным законом распределени  . вследствие симметричности как за данного диапазона, так и диапазона мгновенных значений y(-t) справедли во следующее равенство . V где - коэффициент усилени  блок 1 в течение времени вычислени  у ; Kji. требуемый коэффициент усилени . Отсюда требуемое значение коэффициента можно вычислить по формуле - При регулировании коэффициента , усилени  по данному алгоритму врем  установки коэффициента остаетс  посто нным на всем диапазоне его зн чений. Искомое значение коэффициента может быть получено за один цикл регулировани , что дает более высокое быстродействие по сравнению с устройством-прототипом. Регулирование коэффициента усилени  осуществл етс  следующим образом . Устройство может работать в двух режимах: режим хранени  коэффициент и режим адаптации, когда осуществл етс  регулирование коэффициента.Управление режимами работы усилител  осуществл ет генератор 8. В режиме адаптации вычисленна  в блоке 5 оценка квантил  поступает на информационный вход АЦП 6. По окончании цикла работы преобразовател  6 полученньй цифровой код квантил  поступает на вход задани  делител  умножени -делени  7, в котором производитс  вычисление требуемого коэффициента усилени .. Буферный регистр 9 предназначен дл  хранени  кода коэффициента усилени , который коступает на регулирующий вход блока 1, мен   коэффициент передачи устройства. Использование в качестве харак-. теристики случайного процесса, по которой производитс  регулирование коэффициента усилени  оценки квантил  модул  выходного сигнала усилител  устран ет возможность искажени  сигнала на выходе усилител  при обработке сигналов с ассиметрическим законом распределени ,не требу  при этом повторного запуска устройства. Это повышает быстродействие предагаемого устройства. Так,например, при обработке синусоидального входного сигнала врем  регулировани  коэффициента в предлагаемом устройстве по сравнению с устройством-прототипом сокращаетс  приблизительно в 5-10 раз.

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ СЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА, содержащее блок центрирования, информационный вход которого является входом устройства, а выход - выходом устройства, блок измерения квантиля, первый информационный вход которого подключен к шине задания вероятности превышения динамического диапазона устройствами блок индикации, вход которого соединен с входом регулировки коэффициента усиления блока центрирования, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, устройство содержит блок вычисления модуля и блок вычисления коэффициента усиления, при этом выход блока центрирования через блок вычисления модуля соединен с вторым информационным входом блока измерения квантиля, выход которого соединен с первьм входом блока вычисления коэффициента усиления, второй вход которого подключен к шине задания динамического диапазона устройства, а выход - к входу регулировки коэффициента усиления блока центрирования.

S U 111 1182

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок вычисления коэффициента усиления содержит аналого-цифровой преобразователь, блок умножения-деления, генератор синхронизирующих импульсов и буферный регистр, при этом информационный вход аналого-цифрового преобразователя является первым входом блока, вход задания первого сомножителя блока умноженияделения является вторым входом блока, выход аналого-цифрового преобразова теля соединен с входом задания дели теля блока умножения-деления,выход которого через буферный регистр соединен с выходом блока и входом задания второго сомножителя блока умножения-деления, соответствующие выходы генератора синхронизирующих импульсов соединены с входами синхронизации аналого-цифрового преобразователя и блока умножения-деления .