189722. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés a rögzítendő jel frekvenciatartományának független jelérték szerinti mintavételezésre
1 2 A találmány eljárás a rögzítendő jel frekvenciatartománytól független jelérték szerinti mintavételezésre, mely révén pontosabb jelrögzítés, illetve kevesebb mintavétellel történő azonos minőségű jelrögzítés érhető el, valamint kapcsolási elrendezés az eljárás foganatosítására. Az irodalomból és a gyakorlatból többféle mintavételező eljárás és az eljárás foganatosítására szolgáló berendezés ismeretes. A inintavételező eljárásokat Alfred 1. Monroe: Digital processes for sampled data systems (John Wiley and sons, inc. New-York, 1962) és Csáki Frigyes: Szabályozások dinamikája (Akadémiai Kiadó 1970) című könyvében lényegében három csoportra osztja. Lineáris, rögzített lefolyású mintavételezés, melynek legtöbbször használt és legtöbbet tárgyalt alcsoportja az egyszerű (vagy közönséges) mintavételezés. A mintavételezésre meghatározott, állandó T időközönként kerül sor igen rövid időtartamra, így a lökéssorozat impulzussorozatnak tekinthető. Ezt a módszert részletesen ismerteti Francis H. Raven: az önműködő szabályozás (Műszaki Könyvkiadó, Budapest 1965) c. könyvének 15,5 Mintavételező rendszerek fejezetében. A 168155 lajstrotnszámű magyar szabadalmi leírásból eljárás ismerhető meg gyorsváltozású periodikus jelek ciklikus mintavételezéses mérésére és regisztrálására. A találmány lehetőséget nyújt minimális számú ciklusból az összes szükséges núnták megmérésére azáltal, hogy a mintákat legcélszerűbb sorrendben veszi és a tárolást az eredeti sorrend visszaállításával végzi. A találmány szerinti eljárásnál az azonosító jelsorozat minden p-edik számú helyén veszik a mintát és az azonositó jelsorozat számát, és az ezekből kiválasztott mintavevőjel számát úgy választják meg, hogy a két szám csak különböző törzstényezőket tartalmaz, majd az így mért mintákat célszerűen az azonosító jelsorozat sorszámának megfelelő mj című tárolóban tárolják. A mérendő U feszültséget egy analógdigitál konverter bemenetére kapcsolják. Az azonosító impulzusokat impulzusosztó áramkörrel vezetik az analógdigitál konverter másik bemenetére. Az impulzusosztó áramkör nullázás után az első, majd minden ezt követő beállított p-edik impulzus hatására egy mintavételezést indító jelet ad ki. Az analóg-digitáí konverterből (pillanatértékmérő) minden indítójel hatására az U feszültség pillanatnyi értékével arányos impulzus-sorozatot visznek át a számlálóba. A konverzió végén az analóg-digitál átalakítóról vett impulzus hatására a számláló tartalmát áttölti a memória első címén lévő rekeszébe. A tárolási ciklus után a memória címregiszterét p értékével továbbléptetik a léptető impulzussal, melyet egy feszültségimpulzus hatására egy második számláló óragenerátor segítségével ad ki. A címléptető impulzusokat ciklusszámlálóval számlálják. 11a azok száma eléri az azonosító jelsorzat számát, akkor a ciklusszámláló kiadja a címregisztert és önmagát nullázó feszültségjelet úgy, hogy a p számú impulzusból visszamaradó impulzusokkal a címregisztert továbblépteti nullázott állapotából. Ugyancsak egyenidőközű mintavételezési eljáráson alapul a 174408 lajstromszámú magyar szabadalmi leírásból megismerhető elektronikus berendezés analog mintajelek erősítésére diszkrét értékeket felvevő erősítési tényezővel. Némelykor eltolt késleltetett, vagy siettetett) mintavételezést használnak. Ilyenkor a bemenő- és kimenőjelet ugyanolyan T időközönként mintavételezik, de egymáshoz képest A T időközzel eltolva. Különösen többváltozós rendszerek időosztásos mintavételezésekor fordul elő. Időben változó, periodikus (ciklikus) mintavételezéskor a mintavételezési időköz periodikusan például sinusz-szerűen változik. Aperiodikus mintavételezéskor a mintavételezési időköz változik, de nem periodikusan, Például a kihagyásos aperiodikus mintavételezéskor T időközönként - de nem mindegyik időpontban - van mintavételezés. Lassan változó aperiodikus mintavételezéskor a mintavételezési időköz egyik mintavételezéstől a másikig kismértékben változik. Szakaszonkénti állandó időközű mintavételezéskor a mintavételezés T periódusa ugyan változik, de egyegy időintervallumban állandó. A másik alcsoport a véges időtartamú lineáris mintavételezés. A mintavételező pillanatszerű zárása csak közelítés, a valóságban a mintavételező véges időtartamra záródik. Véges időtartamú lineáris mintavételezést valósít meg a 176618 lajstromszámú magyar szabadalmi leírásban ismertetett kapcsolási elrendezés analóg jel mintavételezésére találmány. A mintavételezés másik csoportja a nem lineáris mintavételezés. Ha a mintavételezési folyamat nem előre megszabott törvény szerint változik, hanem a jel értékétől függ, a mintavételezés nem lineáris. A 172590 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás adaptív mintavételező áramköri elrendezést ismertet. Adaptív mintavételezés alkalmazható mindenütt, ahol analóg jelből mintákat kell venni. Két nagy alkalmazási területe a mintavételes (számítógépes) szabályozás és a híradástechnikai jelátvitel. Lényege, hogy az átviendő analóg jelből csak akkor veszünk újabb mintát, ha a jel (illetve rendszer, pl. szabályozás) állapota meghatározott módon változott az előző mintavételkori értékhez képest. A mintavételezési kritériumokból mintavételezési törvények származtathatók. A mintavételezés törvények matematikai képletek, melyekből közvetlenül megkaphatjuk a mintavételi intervallum közelítő nagyságát. Ezen az úton a mintavételi kritériumokból a Ti mintavételi intervallum hosszakat csak úgy lehet meghatározni, ha a jel (rendszer) változására vonatkozóan közelítő feltételezésekkel élnek, s így a kritériumban felállított feltétel csak közelítően valósul meg, ezenkívül mivel diszkrét jelértékeket kell feldolgozni a mintavételi intervallum hosszakra nyert formula kiértékeléséhez digitális számítógépre van szükség. '. A találmány szerint matematikai formulákban megadott mintavételezési kritériumokból a mintavételezési intervallumhosszakat az utolsó néhány mintavételi jelérték felhasználásával extrapolálják. Ezen az úton diszkrét (pl. mikroprocesszor felhasználásával történő) jelfeldolgozás segítségével lehet becsülni a következő mintavételezési időpontot. A találmány szerinti adaptív áramköri elrendezésben a jeladás sorrendjében differencia erősítő, abszolút érték képző, integrátor, komparátor, kétbemenetű VAGY-kapu áramköri egységek vannak sorba kapcsolva. A differencia erősítő egyik bemenetére a mintavételező és tartó áramkör bemenete, a másik bemenetére a mintavételező és tartó áramkör kimenete, vagy ezekkel ará189.722 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
