Устройство для определения среднеквадратического значения случайного процесса

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА, содержащее накопитель, ВЬЕ:ОД которого через цифроаналоговьй преобразователь подключен ко входу корректирующего фильтра, выход которого соединен с первым входом компаратора и является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повьпиения точности, оно содержит двухполупериодный выпрямитель и блок формирования двоичного кода, состоящий иа триггера, двух элементов И, элемента НЕ, вход которого объединен со входом перього элемента И и триггера и подключен к выходу компаратора, второй вход которого соединен с выходом двухполупериодного въшрямителя, прямой выход триггера подключен ко второму входу первого элемента И, выход которого соединен с первым информационным вхоi дом накопителя, инверсный выход триггера подключен к первому входу второго (Л элемента И и ко второму информационному вхогог накопителя, управляющий вход которого соединен с. выходом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу элемента НЕ. 00 05 00 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU „„1043684

gy() S 06 G 7/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ееемев

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITMA (2 1) 3395962/18-24 (22) 16. 02. 82 (46) 23. 09.83. Бюл. No 35 (72) В, С. Кузькин и И, И. Пискарева (71) Московский ордена Трудового Красного Знамени электротехнический институт связи (53) 681. 3 (088.8) (56) 1. Мирский Г. Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. N., "Энергия, 1972, с. 92.

2. Кузькин В. С., Пискарева И. И.

Электросвязь", 1980, М 8, с. 55 (прототип). (54) (.571 УСТРОЙСТВО llew# ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕД.НЕКВА,ЙРАТИЧЕСКОГО

ЗНАЧЕНИЯ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА, содержащее накопитель, выход которого через цифроаналоговый преобразователь подключен ко входу корректирующего фильтра, выход соторого соединен с первым входом компаратора и является выходом устройства, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит двухполупериодный выпрямитель и блок формирования двоичного кода, состоящий из триггера, двух элементов И, элемента

НЕ, вход которого обьединен со входом первого элемента . И и триггера и подключен к выходу компаратора, второй вход которого соединен с выходом двухполупериодного выпрямителя, прямой выход триггера подключен ко второму входу первого элемента И, выход которого соединен с первым информационным входом накопителя, инверсный выход триг - ф гера подключен к первому входу второго элемента И н ко второму ннформаинонно Q) му входу накопителя, управляющий вход которого соединен с. выходом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу элемента НЕ.

"и к!

1 104

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной . техники и может быть использовано в системаХ обнаружения и поиска сигнала.

Известно устройство для определения среднеквацратического значения, содержащее двухлолупериодный выпрямитель, квацратор, блок усреднения и блок извлечения квадратного корня (1 ).

Наиболее близким по техническому 10 решению является устройство для определения среднеквацратического значения, содержащее компаратор, выход которого через последоват ельно соединенные накопитель, цифроаналоговый преобразователь подключен ко входу корректирующего фильтра, выход которого соединен с пер-, вым входом компаратора, второй вход которого является входом устройства f2).

Недостатком известных устройств является низкая точность оценки среднеквадратического значения..

Белью изобретения является повышение

4 точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, дб что устройство для определения среднеквацратического значения случайного процесса, содержащее накопитель, выход которого через цифроаналоговый преобразователь подключен ко входу корректирующего фильтра, выход которого соединен с первым входом компаратора и является выходом устройства, содержит двухполупериодный выпрямитель и блок формирования двоичного кода, состоящий из триггера, двух элементов И, элемен»

35 та НЕ, вход которого обьединен со входом первого элемента И и триггера и подключен к выходу компаратора, второй вход которого соединен с выходом двух40 полупериодного выпрямителя, прямой выход триггера поцключен ко второму входу первого элемента И, выход которого соединен с первым информационным входом накопителя, инверсный выход трит гера подключен к первому входу второго

45 элемента И и ко второму информационному входу накопителя, управляющий вход которого соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу элемента НЕ.

На фиг. 1 приведена блок-с:хема уст- ройства; на фиг. 2 — блок-схема блока формирования двоичного кода.

Устройство содержит двухполупериоцный выпрямитель 1, компаратор 2, блок

3 формирования двоичного коца, накопитель 4, цифроаналоговый преобразовател»

5, корректирующий фильтр 6, 3684 2

Блок 3 состоит из триггера 7, первого элемента И 8, элемента НЕ 9, второго элемента И 10.

Устройство работает следующим образом.

На вход двухполупериодного выпрямителя 1 поступают импульсы исследуемого процесса, которые после выпрямления сравниваются в компараторе с некоторым пороговым уровнем у, соответствующим содержимому накопителя 4. В результате этого сравнения на выходе компаратора в каждый момент времени опроса появляется сигнал "Лог. 1", если исследуемое напряжение больше или равно порогу, и

Лог. О, если исследуемое напряжение меньше порога. Таким образом, работу компаратора (по BbIxo®) в каждый к-й момент времени можно описать следующей функцией: 1, если U i gg у

3с (О, если О (; где у — выходная функция компаратора в к-й момент времени; р — значение измерительного пороra в 4с-й момент времени;

Π— значение напряжения на входе компаратора в 4с-й момент времени, причем где — значение налряжения на входе

М измерителя в 4с-й момент времени.

Далее сигнал с выхода компаратора поступает на вход блока 3, работа кото- . рого описывается следующим выражением:

2 еслиУ -1 У „ 1

Р 1, ecnwr У,- 1,,- "0,(1) k О, еслиУ О,У -, 1, где 8,- выходная функция блока 3, В этот момент опроса сигнал с выхода блока 3 поступает на вход накопителя

4. Сигнал на выходе накопителя 4N в каждый к-й момент + времени 1к представляет собой сумму содержимого нако пителя в предыдущий (К-1)-й момент времени N < и сигнала на выходе блока 3 вф-й момент времени, так как

N =NÄ Ä+6 (2)

Содержимое накопителя 4 с помощью цифроаналогового преобразователя 5 пересчитывается в порог р, значение которого получаем на выходе цифроаналогового преобразователя 5: к - Ч

3 10436

rile - - значение измерительного поро

ra в Ф;й момент времени;

9, — коэффициент передачи цифроаналогового преобразователя.

Корректирующий фильтр 6 предназна- 5 чен для сглаживания пульсаций напряжения на выходе цифроаналогового пре образователя и работает как в известном устройстве.

Формирование сигнала на выход блока 30

3 происходит в соответствии с алгоритмом (1); в этом процессе участвуют сиг» калы, имеющие. место на выходе компаратора вк,-й и в (к-1)-й моменты времени. Для "запоминания" сигнала на выхо- 5 де компаратора в предшествующей (к-1)-Й момент времени предназначен триггер. 7.

Особенностью работы блока 3 является то, что У „имеем на выходе триггера, а У » на вйходе компаратора.

20 допустим, в первый момент опроса триггер находится в состоянии О, и, если в этот момент опроса Д 1, то на выходе элемента И 8 имеем сигнал

«Лог.P«т. е. 6 * О. 25

Одновременно сйгнал Лог. 1 с ии версного выхода триггера поступает на выход блока 3 (т. е. получим В .** 1) и на первый вход второго элемента И 10.

В это же время сигнал «Лог. 1 с вь » щ хода триггера поступает на вход элемента НЕ9, на выходе которого получаем

"Лог, О», поступающий на второй вход второго элемента И 10, íà .выходе которого получаем сигнал, «Лог.О, т. е.

ОР О. К концу импульса опроса

Ъ « сигнал «Лог.1. запишется в триггер 7, т. е. на прямом выходе триггера получим "Лог.1«, а на инверсном - «Лог. О» при этом сигнал Лог.1" на входе триггера прекратится, т. е. появится «Лог. 0«.

Таким образом, блок готов к работе по следующему сигналу с выхода компарато ра в следующий момент времени. Если в следующий (к 1)-й момент времени превышения порога не произойдет, т. е.

У ** О, то на выходе блока, аналогичйо предыдущему, сформируется сигнал

Ек„- О, Ек - О, Е« - О.

В следующий момент опроса формирование выходного сигнала осуществляет» ся аналогично описанному.

Введение в устройство для определения среднеквадратического значения случайного процесса двухполупериодного выпрямителя и вычислителя выгодно отличает предлагаемое устройство от известного, так как при этом уменьшается смещение оценки, а также повышается точность измерения, т. е. уменьшается среднеквадратическая ошибка измерения в стационарном и нестационарном режимах.

1043684

i043 684

Составитель Л, Григорьян-Чтенц

Редактор Н. Егорова Техред Ж. Кастелеви ч Корректор А. Повх

Заказ 7340/53 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4