189722. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés a rögzítendő jel frekvenciatartományának független jelérték szerinti mintavételezésre
1 2 nyos jelforrások vannak kapcsolva, az impulzusformáló áramkör kimenete, az integrátor zérus kezdeti értékének beállítását, meghatározott idő eltelte után másik állapotába billenő időmérő áramkörre és a komparátor időben vátlozó referencia-jele esetén alkalmas referencia-jelet előállító generátorral csatolt, a referencia-jel generátor kimenete a komparátor referencia-bemenetére, az időmérő áramkör kimenete pedig a VAGY-kapu egyik bemenetére van kapcsolva. A mintavételezés harmadik csoportja az úgynevezett véletlenszerű (Monte-Carlo) módszer időben véletlenszerűen vesszük a diszkrét jelértékeket. Ez az időben stacionárius véletlenszerű jelek statisztikai jellemzőinek megfogására alkalmas. Az esetek kb. 99%-ában használt egyenidőközű mintavételezésénél a Nyquist-frekvenciánál nagyobb frekvenciájú jelkomponenseket a mintavételezés nem viszi át és a különböző frekvenciájú komponenseket más-más hibával rögzíti. Széles frekvenciájú (nagy dinamikájú) jeleknél a nagy frekvenciák tartományára a szükségesnél kevesebb, míg a kis frekvencia tartományra több mintavétel esik. Ez a mintavételezés a frekvenciakorlátok miatt nem bír átvinni a mintavétel T időköze által megszabott maximális meredekségnél nagyobb meredekségű jelszakaszokat. A változó időközű mintavételek az előző hátrányokon csak részben javítanak, de általános esetben nem tudnak megoldást szolgáltatni, itt is van frekvenciakorlát és az optimalizálás kritériuma sem valósítható meg úgy, hogy tetszőleges előre ismeretlen folyamat mintavételezését úgy végezhessük el, hogy a jelet biztosan megfogjuk. Ezek a mintavételezési módszerek csak olyan esetekben végezhetők hatékonyan, ahol már előre ismerjük a jel lefutásának törvényszerűségeit. E mintavételezési módszerek széles frekvenciatartományú és a legnagyobb frekvenciájú komponens periódusidejénél lényegesen nagyobb idejű (hosszú idejű) folyamatok esetén igen nagy mennyiségű fölösleges mintavételi számot eredményezhetnek. Ezt jelentősen lecsökkenti ugyan az említett nem lineáris adaptív mintavételezés, de ennek hátránya, hogy az előző mintavételek értékének felhasználásával többlet számításokat kell végezni a következő mintavétel időpontjának meghatározásához. Meg keli határozni és tárolni kell a mintaértéket és a mintavételi időpontot is. Jelentős problémája továbbá, hogy minden egyes kritérium teljesítéséhez más más berendezés szükséges, valamint az, hogy bizonyos meredekségnél nagyobb meredekségű jelszakaszok átvitelére szintén alkalmatlan. Nem tudja átvinni a függőleges vagy közel függőleges jelszakaszokat. A véletlenszerű mintavételezés biztos mintavételezésre nem is alkalmas, mivel ezzel csak az időben stacionárius folyamatok statisztikai jellemzőit foghatjuk meg viszonylag pontosan, de a folyamat alakhű regisztrálását nem teszi lehetővé. A determinisztikus folyamatokat pedig döntő mértékben eltorzíthatja. A találmány célkitűzése olyan eljárás, és az azt foganatosító berendezés létrehozása, mely a Nyquist frekvenciánál nagyobb frekvenciájú jelkomponenseket is átviszi, minimális mintavételi szám mellett pontos jelképzést tesz lehetővé, nagy meredekségű, sőt függőleges jelek és bármilyen ismeretlen folyamat (sztochasztikus és determisztikus jelek) mintavételezésére is alkalmas. A találmány eljárás a rögzítendő jel frekvenciatartományától független jelérték szerinti mintavételezésre, melynél a jel értéktartományát egyenközű és/vagy nem egyenközű figyelőszintekkel az abszolút és/vagy relatív időpontokat rögzítjük, amikor a jel értéke a figyelőszintek értékével egyenlő. Az eljárás foganatosítására szolgáló egyik kapcsolási elrendezésnél a célszerűen koinparátorokat tartalmazó szintfigyelő kimenetei impulzusadó és a csatornaszám beállító megfelelő bemenetelre csatlakoznak, az impulzusadó kimenete egycsatornás mintaértékképző és rögzítő egyik bemenetére, a esatornaszám mintaértékképző és rögzítő egyik bemenetére, a csatornaszám beállító kimenete az egycsatornás mintaértékképző és rögzítő másik bemenetére van kötve. A másik kapcsolási elrendezésnél a célszerűen komparátorokat tartalmazó szintfigyelő kimenetei egy-egy impulzusadón keresztül többcsatornás mintaértékképző és rögzítő megfelelő bemenetelre kapcsolódnak. A harmadik kapcsolási elrendezésnél jelérték meghatározó első bemenetére a rögzítendő jel, második bemenetére a visszacsatoló és korrigáló első kimenete, a jelérték meghatározó első kimenete a visszacsatoló és korrigáló, valamint a mintaértékképző és tároló első bemenetére csatlakozik, a jelértek meghatározó második kimenete kapuzó első bemenetére, a kapuzó első kimenete a mintaértékképző és tároló hetedik bemenetére van kötve, a jelérték meghatározó harmadik kimenete a mintaértékképző és tároló ötödik bemenetére. a mmtaértékképző és tároló második, harmadik, negyedik és ötödik kimenete a visszacsatoló és korrigáló azonos jelű bemenetéire kapcsolódik, a viszszacsatoló és korrigáló második, harmadik és negyedik kimenete a mintaértékképző és tároló azonos jelű bemenetelre van kötve. A találmányt ábráink segítségével ismertetjük, ahol az 1. ábra a figyelőszintes mintavételezés egy adott görbe esetében, a 2. ábra egyenidőközű mintavételezés az adott görbe esetében, a 3. ábra az eljárás foganatosítására szolgáló berendezés egyik alaptípusának kapcsolási elrendezése, a 4. ábra az eljárás foganatosítására szolgáló berendezés másik alaptípusának kapcsolási elrendezése, az 5. ábra az eljárás foganatosítására szolgáló berendezés harmadik alaptípusának kapcsolási elrendezése, a 6. ábra az 5. ábrán vázolt kapcsolási elrendezés által meghatározott berendezés működési elve. Fordítsuk meg az eddig használt mintavételezés alapgondolatát és a mintavételi időpontokban vett jelértékek helyett a jelszintekhez tartozó időpontokat rögzítsük. Á regisztráló jel értéktartományát átfogó úgynevezett figyelőszintek tartományát kell felvenni és azokat az időpontokat kell rögzíteni, amikor a jel valamelyik figyelőszint értékével egyenlő. Ahány figyelőszintet vettünk fel, annyi csatornás mintavételezésről van szó. Matmatikailag ez az alábbiak szerint fogalmazható meg tu : azon időpontok mintavételezett sorozata, amikor a jel a K-adik figyelőszint értékét felveszi, t a folyamat időparamétere, 189.722 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
