SU1383399A1 - Device for determining average power of random signals - Google Patents

Device for determining average power of random signals Download PDF

Info

Publication number
SU1383399A1
SU1383399A1 SU864137233A SU4137233A SU1383399A1 SU 1383399 A1 SU1383399 A1 SU 1383399A1 SU 864137233 A SU864137233 A SU 864137233A SU 4137233 A SU4137233 A SU 4137233A SU 1383399 A1 SU1383399 A1 SU 1383399A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
analog
digital
counter
Prior art date
Application number
SU864137233A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрис Жанович Виксна
Original Assignee
Специальное Конструкторское Бюро Научного Приборостроения С Опытным Производством Института Механики Полимеров Ан Латвсср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Специальное Конструкторское Бюро Научного Приборостроения С Опытным Производством Института Механики Полимеров Ан Латвсср filed Critical Специальное Конструкторское Бюро Научного Приборостроения С Опытным Производством Института Механики Полимеров Ан Латвсср
Priority to SU864137233A priority Critical patent/SU1383399A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1383399A1 publication Critical patent/SU1383399A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к специа-- лизирсТванным средствам вычислитель- ной техники, предназначенным дл  ап- паратурного определени  характеристик случайных процессов, и может быть использовано дл  определени  средней мощности случайных электрических сиг- налов. Цель изобретени  - повышение точности. Устройство содержит источник тока, цифроаналоговый преобразователь , счетчик, делитель частоты и дешифратор, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), блок усреднени , квадратор, генератор тактовых импуль- .сов, триггер, блок регистрации и позвол ет повысить точность работы устройства путем осуществлени  за врем  полного цикла измерени  линейного смещени  семейства опорных уровней квантовани  АЦП на величину, равную кванту этого АЦП, и формировани  оценок квадрата мгновенного значени  входного сигнала. 1 ил. |& (ЛThe invention relates to specialized lysing tools of computer technology designed for the instrumental determination of the characteristics of random processes, and can be used to determine the average power of random electric signals. The purpose of the invention is to improve accuracy. The device contains a current source, a digital-to-analog converter, a counter, a frequency divider and a decoder, an analog-to-digital converter (ADC), an averaging unit, a quad, a clock pulse generator, a trigger, a recording unit and allows you to improve the accuracy of the device by performing over time a full cycle of measuring the linear displacement of a family of reference levels of quantization of an ADC by an amount equal to the quantum of this ADC, and forming estimates of the square of the instantaneous value of the input signal. 1 il. | & (L

Description

со оо оо со со соso oo oo soo with

Изобретение относитс  к специали зированным средствам вычислительной техники, предназначенным дл  аппара турного опр,еделени  характеристик случайных процессов, и может быть ис пользовано дл  определени  средней мощности случайных электрических сигналов .The invention relates to specialized computer aids intended for instrumental determination of the characteristics of random processes, and can be used to determine the average power of random electrical signals.

Цель изобретени  повышение точ- :.ности устройства.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device.

На чертеже представлена, блок- схе- ма устройства.The drawing shows a block diagram of the device.

Устройство содержит формирова- тель 1, аналого- цифровой преобразова тель (АЦП) 2, источник 3 тока, квад- ратор 4, блок 5 усреднени , блок 6 регистрации, дешифратор 7, триггер 6, делитель 9 частоты, счетчик 10, циф- роанапоговый преобразователь (ЦАП) II, генератор 12 тактовых импульсов.The device contains a shaper 1, an analog-to-digital converter (ADC) 2, a current source 3, a quadrant 4, averaging unit 5, a recording unit 6, a decoder 7, a trigger 6, a frequency divider 9, a counter 10, digital-threshold Converter (DAC) II, generator 12 clock pulses.

Выход формировател  1 соединен с информационным входом АЦП 2. Источ-- ник 3 тока подключен к второму входу опорного напр жени  АЦЦ 2, выход которого подключен к входу старших разр дов квадратора 4. Выход послед-- него подключен к информационному вхо ду блока 5 усреднени , выходом соеди ненного с информационным входом бло- ка 6 регистрации, выход которого  в- л етс  выходом устройства. Тактовый вхоц записи блока 6 регистрации, под ключен к выходу дешифратора 7 и вхо- ду сброса триггера 8. Вход установки триггера 8 подключен.к входу пускового сигнала, а выход соединен с входами сброса блока 5 усреднени ,делител  9 частоты и счетчика 1.0. Выход счетчика 10 подключен к входу младших разр дов квадратора 4, к входу дешифратора 7 и ЦАП 11, выход которого соединен с вторым входом опорного напр жени  АЦП 2. Выход генератора 12 тактовых импульсов подключен к тактовым входам АЦП 2, блока .5 усреднени  и делител  9 частоты, выход которого подключен к тактовому входу счетчика 10.The output of the imaging unit 1 is connected to the information input of the A / D converter 2. The current source 3 is connected to the second input of the reference voltage of the ADC 2, the output of which is connected to the input of the higher bits of the quadrant 4. The output of the latter is connected to the information input of the averaging unit 5 , the output connected to the information input of the registration unit 6, the output of which includes the output of the device. The recording clock of the recording unit 6 of the registration is connected to the output of the decoder 7 and the trigger reset input 8. The trigger setup input 8 is connected to the start signal input, and the output is connected to the reset inputs of the averaging unit 5, frequency divider 9 and counter 1.0. The output of the counter 10 is connected to the input of the lower bits of the quad 4, to the input of the decoder 7 and the DAC 11, the output of which is connected to the second input of the reference voltage of the ADC 2. The output of the generator 12 clock pulses connected to the clock inputs of the ADC 2, the averaging unit .5 and the divider 9 frequency, the output of which is connected to the clock input of the counter 10.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

До начала рабочего цикла триггер 8 находитс  в нулевом состо нии, что .поддерживает в состо нии логического О счетчик 10, делитель 9 частоты и блок 5 усреднени . По команде внепг ним импульсом Пуск триггер 8 переводитс  в единичное состо ние, чтоPrior to the start of the operating cycle, trigger 8 is in the zero state, which supports in the state of logical O counter 10, frequency divider 9 and averaging block 5. At the command of an external pulse, the Start trigger 8 translates into a single state, which

00

5five

5 five

0 0

00

5five

5five

00

5five

снимает сигнал сброса со счетчика 10, триггера 8 и блока 5,removes a reset signal from counter 10, trigger 8 and block 5,

Под воздействием нарастающего фронта тактового импульса генератора 12 тактовых импульсов АЦП 2 преобразует мгновенное значение х- входного сигнала x(t), поступающее с выхода формировател  1, в соответствующий код п.. Обозначают через двоичную цифру, соответствующую кодовому состо нию счетчика 10, а через о аналоговый эквивалент. При этом ЦАП 11 настраивают так, чтобы кодовому состо нию ц 0...0 соответствовало напр жение i/j, О В, а состо нию /ц Under the influence of the rising edge of the clock pulse of the generator 12 clock pulses, the ADC 2 converts the instantaneous value x of the input signal x (t) from the output of the driver 1 to the corresponding code p. Denote by a binary digit corresponding to the code state of the counter 10, and o analogue equivalent. In this case, the D / A converter 11 is adjusted so that the code state c 0 ... 0 corresponds to the voltage i / j, O B, and the state / c

1... 1 соответствовало напр жение (Уц  1 ... 1 corresponds to the voltage (Uts

( 2 -1) 1 (2 -1) 1

--т-р- q В, где г - число двоичных- t-p- q B, where r is the number of binary

разр дов счетчика 10; q - величина кванта АЦП 2, В.counter bits 10; q is the quantum of the ADC 2, Century

Результат квантовани  п. и двоична  цифра fl/ft поступают соответственно на входы больших и малых разр дов квадратора 4 как сумма (п. ц). При этом нет необходимости в  вной операции суммировани , так как разр ды операндов п и о/ц не перекрываютс . На выходе квадратора 4 получают цифровую величину (п + о ц.), котора  поступает на информационный, вход блока 5 усреднени .The result of quantization of a p. And binary digit fl / ft is received, respectively, at the inputs of large and small bits of quadrant 4 as a sum (p. Moreover, there is no need for an explicit summation operation, since the bits of the operands n and o / c do not overlap. At the output of the quadrant 4, a digital value is obtained (p + o c), which is fed to the information one, the input of the averaging unit 5.

Под воздействием спадающего фронтаUnder the influence of a falling front

так.тового импульса блок 5 усредени t.v. impulse block 5 averaging

фиксирует сумму Л(п , + ц;) . i 1fixes the sum of L (n, + q;). i 1

Процесс практически повтор етс  до по влени  импульса на выходе делител  9 частоты. Этот импульс переводит счетчик 10 в следующее кодовое состо ние (OO...OI), которое преобразуетс  ЦАП 1.1 в на.пр жение о (1/2 )q В. Это напр жение благодар  наличию источника 1 тока смещает все семейство опорных уровней квантовани : ; АЦП 2 на величину (l/2 )q В.The process is almost repeated until the appearance of a pulse at the output of the frequency divider 9. This pulse translates counter 10 into the next code state (OO ... OI), which converts DAC 1.1 into a voltage of (1/2) q V. This voltage, due to the presence of current source 1, shifts the entire family of quantized reference levels :; ADC 2 by the value of (l / 2) q B.

При этом семейство опорных уров- -ней квантовани  задаетс  резистивш 1м делителем напр жени .At the same time, the family of the reference levels of quantization is set by a 1m resistive voltage divider.

Процесс стробировани  АЦП 2, формирование квадрата суммы (п j +(/ц) в квадраторе 4 и накопление ее в блоке 5 усреднени  происходит аналогичным образом, как и при предшествующем кодовом состо нии счетчика 10.The process of gating the ADC 2, the formation of the square of the sum (n j + (/ c) in quad 4 and its accumulation in averaging block 5 occurs in the same way as in the previous code state of the counter 10.

Цосле перебора всех кодовых состо ний счетчика 10 он переходит в исходное нулевое состо ние, которое из-When all the code conditions of the counter 10 are searched, it goes to the initial zero state, which is

мен ет состо ние дешифратора 7, Под воздействием фронта с игнала дешифраN changes the state of the decoder 7, Under the influence of the front from the decrypt decipherN

.тора 7 накопленна  сумма С (п.+.to 7 accumulated amount C (p. +

i I i i

+ в(ц;), где п - число интервалов квантовани  АЦП 2, переписываетс  в блок 6 регистрации, а триггер 8 пе реводитс  в нулевое состо ние. нал сброса, поступающий с выхода триггера 8, переводит блок 5 усреднени , делитель 9 частоты и счетчик 10 в нулевое состо ние.+ c (c;), where n is the number of quantization intervals of the A / D converter 2, is rewritten into block 6 of registration, and the trigger 8 is transferred to the zero state. A reset bank, coming from the output of the trigger 8, converts the averaging block 5, the frequency divider 9 and the counter 10 to the zero state.

На выходе блока 6 регистрации имеетс  оценка средней мощности случай- ного сигнала x(t) и устройство подготовлено к следующему циклу работы.At the output of the recording unit 6, there is an estimate of the average power of the random signal x (t) and the device is prepared for the next work cycle.

Длительность цикла задаетс  конструктивными признаками и равнаThe cycle duration is defined by design features and is equal to

Т N-dt, где N 2 ;T N-dt, where N 2;

At - период импульсов тактовой последовательности генератора 12 тактовых импульсов; k.- число двоичных разр дов делигAt is the period of the pulses of the clock sequence of the generator 12 clock pulses; k.- number of binary bits delig

тел  9 частоты.tel 9 frequency.

Сигнал на выходе ЦАП ,11  вл етс  -линейно возрастающим напр жением, которое можно аппроксимировать функци ей The signal at the output of the DAC, 11 is a linearly increasing voltage that can be approximated by

x(t) ---- t.x (t) ---- t.

( Доказывают, jiTO(Prove jiTO

(t)c/(t) c /

ПP

X(t)c/t X (t) c / t

xCTn + «i}l . х(Т„)рxCTn + «i} l. x (T „) p

A A

A t J T.nA t J T.n

т; 2:1оt; 2: 1o

iTni+ lLl  iTni + lLl

(TJ(TJ

-. i,-..a -. i, - .. a

A  A

Таким образом, оценкой квадрата произвольного мгновенного значени  xCl . + ff), нормированного kA j служит величина (q + ,) . В изThus, by estimating the square of an arbitrary instantaneous value of xCl. + ff), the normalized kA j is the quantity (q +,). In from

вестном устройстве ошибка квантовани  мгновенного значени  при прочих равных услови х равна tq/n, ошибкаIn the known device, the instantaneous value quantization error, ceteris paribus, is tq / n, the error

квадрата мгновенного значени  (х ±square of instantaneous value (x ±

1 iq/2) X t qx + °7-, которую можно прин ть равной ±qx.1 iq / 2) X t qx + ° 7-, which can be taken equal to ± qx.

5five

00

5 five

QQ

5five

00

5five

00

5five

В предлагаемом устройстве систематическа  погрешность преобразовани In the proposed device, the systematic error of conversion

снижаетс  до величины - -,,-. Следует,reduced to the value of - -, -. Should

однако, учесть, что АЦП 2 имеет конечную точность, что ограничивает кажущуюс  возможность бесконечного увеличени  точности, например, в 2 раза .However, consider that the ADC 2 has finite accuracy, which limits the apparent possibility of an infinite increase in accuracy, for example, by 2 times.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  определени  средней мощности случайных сигналов, содержащее аналого-цифровой преобразователь, блок усреднени , выход которого соединен с информационным входом блока регистрации, квадратор, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к входу синхронизации аналого-цифрового преобразовател , триггер , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены источник тока, цифроана- логовы преобразователь, счетчик, делитель частоты и дешифратор, при этом выход цифроаналогового преобразовател  подключен к входу первого опорного напр жени  аналого-цифрового преобразовател , информационр ый вход которого  вл етс  информационным входом устройства, выход источника тока подключен к входу второго опорного напр жени  аналого-цифрового преобразовател , выход которого соединен с входом старших разр дов квадратора, вход мпадлих разр дов которого объединен с входами дешифратора и цифро- аналогового преобразовател  и подклю чен к выходу счетчика, тактовый вход которого соединен с выходом делител  частоты, информационный вход которого объединен с тактовым входом блока усреднени  и подключен к выходу генератора тактовых импульсов, выход квадратора соединен с информационным входом блока усреднени , вход установки в О которого объединен с входами установки в О счетчика и делител  частоты и подключен к выходу триггера, вход установки в О которого объединен с входом записи блока регистрации и соединен с выходом дешифратора , вход установки в 1 триггера  вл етс  пусковым входом устройства .A device for determining the average power of random signals, containing an analog-to-digital converter, an averaging unit whose output is connected to the information input of a recording unit, a quad, a clock generator, the output of which is connected to the synchronization input of the analog-to-digital converter, a trigger that in order to improve accuracy, a current source, a digital-analog converter, a counter, a frequency divider and a decoder are entered into it, while the output of the digital-analog converter is connected The input of the current source is connected to the input of the second reference voltage of the analog-digital converter, the output of which is connected to the input of the higher-order bits of the quadrator, and the input of the discrete discharge voltage is connected to the input of the first reference voltage of the analog-digital converter whose information input is the information input of the device. Dov which is combined with the inputs of the decoder and digital-analog converter and connected to the output of the counter, the clock input of which is connected to the output of the frequency divider, the information input of which is one with the clock input of the averaging unit and connected to the output of the clock pulse generator, the output of the quad is connected to the information input of the averaging unit, the installation input of Oh which is combined with the installation inputs of About the counter and frequency divider and connected to the output of the trigger with the recording input of the recording unit and connected to the output of the decoder, the installation input into 1 trigger is the starting input of the device. 00 WW 1212 тt TT
SU864137233A 1986-10-21 1986-10-21 Device for determining average power of random signals SU1383399A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864137233A SU1383399A1 (en) 1986-10-21 1986-10-21 Device for determining average power of random signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864137233A SU1383399A1 (en) 1986-10-21 1986-10-21 Device for determining average power of random signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1383399A1 true SU1383399A1 (en) 1988-03-23

Family

ID=21263793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864137233A SU1383399A1 (en) 1986-10-21 1986-10-21 Device for determining average power of random signals

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1383399A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1120357, кл. G 06 F 15/36, 1983. Авторское свидетельство СССР №785871, кл. G 06 F 15/36, 1979. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4621254A (en) Apparatus and methods for analogue-to-digital conversion
JPH0783267B2 (en) Device for converting a binary signal into a DC signal proportional thereto
SU1383399A1 (en) Device for determining average power of random signals
US5924050A (en) Arithmetic unit
JPH05167450A (en) A/d converter circuit
CA2410422A1 (en) Method and apparatus of producing a digital depiction of a signal
RU2294595C1 (en) Method for integration analog-digital conversion of voltage
USRE34660E (en) Apparatus and methods for digital-to-analog conversion using modified LSB switching
SU1656684A1 (en) Delta-sigma coder
EP1461867A2 (en) Digital to analogue converter
SU1383495A2 (en) Frequency divider with fractional division ratio
JPS6022681Y2 (en) Digital to analog converter
RU2110886C1 (en) Analog-to-digital converter
SU1494201A1 (en) Frequency multiplier
RU2089044C9 (en) Code-to-time-modulated-signal converter
GB2288932A (en) Fast settling pulse width modulated digital to analogue conversion
SU843218A1 (en) Digital code-to-time interval converter
SU1451865A1 (en) Code-to-voltage converter
RU13280U1 (en) ANALOG-DIGITAL CONVERTER
GB2227381A (en) Analogue to digital converters
SU1672570A1 (en) Delta-sigma encoder
SU744639A1 (en) Function generator
SU560338A1 (en) Method of converting a digital code to a phase shift between generated and reference voltage
JPH05175847A (en) Parallel a/d converter
SU1476496A1 (en) Odd number exponentiator