(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЕЛЕКЦИИ СИГНАЛОВ ЗАДАННОЙ ФОРМЫ(54) DEVICE FOR SELECTION OF SIGNALS OF A GIVEN FORM
Изобретение относитс к электронным схемам импульсной техники дл преобразовани колебаний произвольной формы, а именно к устройствам обнаружени и сортировки импульсов по форме. По основному авт. св. № -733097 известно устройство дл селекции сигналов заданной формы, содержащее многоотводный элемент задержки, вход которого соединен с входной шиной, а отводы подключены к первым входам вычитателей, выход каждого из которых через блок выделени модул соединен с соответствующим входом сумматора , перемножител , индикатор нулевого напр жени , генератор периодического напр жени , аттенюатор и дополнительный вычитатель, первый вход которого соединен с выходом сумматора, второй вход через аттенюатор соединен с выходом генератора периодического напр жени , а выход дополнительного вычитател соединен со входом индикатора нулевого напр жени , причем выход генератора периодического напр жени соединен со входами перемножителей, выход каждого из которых соединен со вторым входом соответствующего вычитател Щ Недостатком известного устройства вл етс то, что оно может быть использовано лишь дл обработки тех сигналов, интервал дискретизации At которых значительно больше периода Т функции K(t), котора определ ет период изменени энергии эталонного сигнала Т- д1. Кроме того, оно обладает низким быстродействием . Быстродействие устройства определ етс быстродействием элементной базы, котора используетс дл реализации устройства. Но элементна база фактически определ ет минимальную длительность периода Т изменени функции K(t), а быстродействие устройства в действительности характеризуетс максимальной граничной частотой обрабатываемых сигналов при заданном значении Т, т. е. - интервалом i, который должен быть значительно (как минимум на несколько пор дков) больше длительности периода Т. Цель изобретени - увеличение быстродействи устройства. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве содержащем многоотводный элемент задержки, вход которого соединен ео входной шиной, а отводы подключены к первым входам вычитателей, выход каждого из которых через блок выделени модул соединен с соответствующим входом сумматора , перемножител , индикатор нулевого напр жени , генератор периодического напр жени , аттенюатор и дополнительный вычитатель, первый вход которого соединен с выходом сумматора, второй вход через аттенюатрр соединен с выходом генератора периодического напр жени , а выход допол нительного вычитател соединен со входом индикатора нулевого напр жени , причем выход генератора периодического напр жени соединен со входами перемножителей, выход каждого из которых соединен со вторым входом соответствующего вычитател , генератор периодического напр жени выполнен в виде дополнительного сумматора, входы которого через дополнительные блоки выделени модул подключены к отводам многоотводного элемента задержки, а выход ко входу аттенюатора. На чертеже предст;авлена структурна электрическа схема устройства дл селекции сигналов заданной формы. Устройство содержит многоотводный элемент 1 задержки, многоотводные вычитатели 2, перемножители 3, блоки 4 выделени модул , сумматор 5, дополнительный вычитатель 6, аттенюатор 7, индикатор 8 нулевого напр жени , дополнительные блоки 9 выделени модул и дополнительный сумматор 10. Выход индикатора 8 нулевого напр жени вл етс выходом устройства. Устройство работает следующим образом . При поступлении сигнала на вход элемента 1 задержки, вход которого соединен с входной щиной, на его отводах получаютс напр жени , соответствующие дискретным отсчетам поступивщего сигнала в моменты времени (t-nut), где п - номер отвода элемента 1 задержки. Сигналы с отводов элемента 1 задержки поступают на первые входы вычитателей 2, на вторые входы которых поступают сигналы с выходов перемножителей 3, коэффициенты передачи которых задают дискретные отсчеты эталонного сигнала. При этом напр жени с отводов элемента 1 задержки поступают так же на входы блоков 9 выделени модул , которые так же, как и блоки 4 выделени модул , выполн ют операцию вз ти по модулю поступающих на их входы сигналов, например, путем двухполупериодного выпр млени , а на их выходах образуютс напр жени , равные абсолютным значени м сигналов на входах. Далее напр жени с выходов блоков 9 поступают на входы сумматора 10, в котором происходит их алгебраическое сложение. Таким образом напр жение на выходе сумматора 10 равно сумме абсолютных значений дискретных отсчетов анализируемого сигнала. Поскольку сумма абсолютных значений дискретных отсчетов сигнала пропорциональ- на его энергии, то сигнал на входах перемножителей 3 и на входе аттенюатора 7, подключенных к выходу сумматора 10, равен энергии анализируемого сигнала. При перемножении значени энергии анализируемого сигнала на дискретные значени эталонного сигнала, которые заданы коэффициентами передачи перемножителей 3, на выходах которых образуютс напр жени , равны дискретным значени м отсчетов эталонного сигнала, а амплитуды сигналов на выходах перемножителей 3 пропорциональны энергии анализируемого сигнала. Таким обр.азом, в каждый момент времени энерги эталонного сигнала ока.зываетс равной энергии анализируемого в этот же момент времени входного сигнала. Причем за период времени At происходит формирование эталонного сигнала только с одним значением энергии, которое равно энергии анализируемого сигнала, а не множества эталонных сигналов с различной энергией , как это выполн етс в известном устройстве . В вычитател х 2 происходит алгебраическое вычитание из дискретных отсчетов анализируемого сигнала дискретных отсчетов эталонного сигнала, а образующиес на выходах вычитателей 2 разностные сигналы поступают через блоки 4 на входы сумматора 5. На выходе сумматора 5 получаетс напр жение, пропорциональное сумме абсолютных значений разностей дискретных отсчетов анализируемого и эталонного сигналов, которое поступает на первый вход вычитател 6, на второй вход которого поступает напр жение с выхода сумматора 10 через аттенюатор 7. Полученный на выходе вычитател 6 сигнал, величина которого пропорциональна разности энергии эталонного сигнала и суммы абсолютных значений разностей дискретных отсчетов анализируемого сигнала и эталона, сравниваетс с нулевым уровнем в индикаторе 8, срабатывание которого свидетельствует о наличии сигнала заданной формы. При этом за интервал At сумма абсолютных значений разностей дискретных отсчетов анализируемого сигнала и эталона сравниваетс только с одним значением энергии анализируемого сигнала, а не с множеством эталонов с различной энергией, как это осуществл етс в известном устройстве. Таким образом, в предлагаемом устройстве дл формировани эталонного сигнала используетс значение энергии анализируемого сигнала, и энерги эталонного сигнала в каждый момент времени равна энергии анализируемого сигнала. Врем анализа сигналов становитс равным интервалу дискретизации М анализируемого сигнала и не св зано, как в известном устройстве с длиThe invention relates to electronic circuits of a pulsed technique for converting vibrations of arbitrary shape, namely, devices for detecting and sorting pulses according to shape. According to the main author. St. No. -733097, a device for selecting signals of a predetermined shape is known, comprising a multi-tap delay element, the input of which is connected to the input bus, and the taps are connected to the first inputs of the subtractors, the output of each of which is connected to the corresponding input of the adder, multiplier, zero voltage indicator generator, a periodic voltage generator, an attenuator and an additional subtractor, the first input of which is connected to the output of the adder, the second input through the attenuator is connected to the output of the period generator and the output of the additional subtractor is connected to the input of the zero voltage indicator, and the output of the periodic voltage generator is connected to the inputs of the multipliers, the output of each of which is connected to the second input of the corresponding subtractor Sch A disadvantage of the known device is that it can be used only for processing those signals whose sampling interval At is significantly longer than the period T of the function K (t), which determines the period of change of the energy of the reference signal T - g1. In addition, it has low speed. The speed of the device is determined by the speed of the element base that is used to implement the device. But the element base actually determines the minimum duration of the period T of the function K (t), and the device’s performance is in fact characterized by the maximum cut-off frequency of the processed signals for a given value of T, i.e., the interval i, which must be significant (at least a few orders) is longer than the period T. The purpose of the invention is to increase the speed of the device. The goal is achieved by the fact that the device contains a multi-tap delay element, the input of which is connected by the input bus, and the taps are connected to the first inputs of the subtractors, the output of each of which is connected to the corresponding input of the adder, multiplier, zero voltage indicator, generator a periodic voltage, an attenuator and an additional subtractor, the first input of which is connected to the output of the adder, the second input through the attenuator is connected to the output of the generator of the periodic voltage and the output of the additional subtractor is connected to the input of the zero voltage indicator, and the output of the periodic voltage generator is connected to the inputs of multipliers, the output of each of which is connected to the second input of the corresponding subtractor, the periodic voltage generator is designed as an additional adder, whose inputs additional modules for allocating the module are connected to the taps of the multi-tap delay element, and the output to the input of the attenuator. In the drawing there is a representation of the electrical circuit of the device for the selection of signals of a given shape. The device contains a multi-tap delay element 1, multi-tap subtractors 2, multipliers 3, modulus 4 blocks, adder 5, additional subtractor 6, attenuator 7, zero voltage indicator 8, additional modulus 9 blocks and additional adder 10. Zero indicator output 8 This is the output of the device. The device works as follows. When a signal arrives at the input of delay element 1, the input of which is connected to the input width, voltages corresponding to discrete samples of the incoming signal at times (t-nut) are obtained at its taps, where n is the tap number of delay element 1. The signals from the taps of the delay element 1 are sent to the first inputs of the subtractors 2, the second inputs of which receive signals from the outputs of the multipliers 3, whose transmission coefficients define discrete samples of the reference signal. In this case, the voltages from the taps of the delay element 1 are also delivered to the inputs of the module allocation units 9, which, like the module allocation units 4, perform the operation of modulo the signals arriving at their inputs, for example, by full-wave rectification, and at their outputs, voltages equal to the absolute values of the signals at the inputs are formed. Next, the voltages from the outputs of the blocks 9 are fed to the inputs of the adder 10, in which their algebraic addition occurs. Thus, the voltage at the output of the adder 10 is equal to the sum of the absolute values of the discrete samples of the analyzed signal. Since the sum of absolute values of discrete samples of a signal is proportional to its energy, the signal at the inputs of multipliers 3 and at the input of the attenuator 7 connected to the output of adder 10 is equal to the energy of the signal being analyzed. When multiplying the energy of the analyzed signal by the discrete values of the reference signal, which are given by the transfer coefficients of the multipliers 3, the outputs of which produce voltages are equal to the discrete values of the samples of the reference signal, and the amplitudes of the signals at the outputs of the multipliers 3 are proportional to the energy of the analyzed signal. Thus, at each time instant, the energy of the reference signal is equal to the energy of the input signal analyzed at the same time. Moreover, over a period of time At, a reference signal is formed with only one energy value, which is equal to the energy of the signal being analyzed, and not many reference signals with different energy, as is done in a known device. In subtractors 2, the algebraic subtraction of discrete samples of the reference signal from the discrete samples of the analyzed signal occurs, and the difference signals generated at the outputs of the subtractors 2 are fed through blocks 4 to the inputs of the adder 5. At the output of the adder 5, a voltage is obtained proportional to the sum of the absolute values of the differences of the discrete samples of the analyzed and the reference signal, which is fed to the first input of the subtractor 6, the second input of which receives the voltage from the output of the adder 10 through the attenuator 7. Received nny subtractor 6 the output signal which is proportional to the reference signal energy of the difference and the sum of the absolute values of the differences sampled signal being analyzed and a reference is compared with zero in the indicator 8, operation of which indicates the presence of a predetermined waveform. In this case, over the interval At, the sum of the absolute values of the differences of the discrete samples of the signal being analyzed and the standard is compared with only one energy value of the signal being analyzed, and not with a multitude of standards with different energy, as is done in a known device. Thus, in the proposed device, the energy of the analyzed signal is used to form the reference signal, and the energy of the reference signal at each time instant is equal to the energy of the analyzed signal. The time of signal analysis becomes equal to the sampling interval M of the signal being analyzed and is not related, as in the known device, to