Устройство для анализа формы моноимпульсных сигналов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА ФОРМЫ МОНОИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ, содержащее блок синхронизации и первый интегратор, входы которых соединены с входом устройства, п блоков вычисления спектральных, коэффициентов, каждый из которых содержит соединенные последовательно первый усилитель, интегратор и сумматор, соединенный первым входом с выходом интегратора, при этом выход первого интегратора является первым) выходом устройства и соединен с входом первого усилителя первого блока вычисления спектрального коэффициента, выход сумматора каждого i-ro блока вычисления спектрального коэффициента соединен с входом первого усилителя (i-H)-ro блока вычисления спектрального коэффициента (, п-1), а выход блока синхронизации соединен с входа -т сброса интеграторов всех блоков вычисления спектральных коэффициентов, выходы сумматоров всех блоков вычисления спектральных коэффициентов являются соответствующими -выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения рааложения сигнала в ряд по любой системе ортогональных функций, оно содержит в каждом из блоков вычисления спектральных коэффициентов второй усилитель и в каждом из блоков S вычисления спектр.альных коэффициентов , начиная с второго, третий усилитель , вход первого усилителя i-ro блока вычисления спектрального коэффициента через второй усилитель соединен с вторым входом сумматора того же блока вычисления спектрального коэффициента;и с входом третьего усилителя (i+T)-ro блока вычисления спектрального коэффициента, выход i:o которого соединен с третьим входом сумматора (i+l)-ro блока вычисления спектрального коэффициента. ас ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3 @ G 06 С 7/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И

Н АВТОРСНОММ СВИДИТВ ЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪЙ (21) 3539494/18-24 (22) 10.01.83. (46) 07.05.84. Бюп. У 17 (72) Д.В.Шабалов (7!) Всесоюзный научно-исследовательский институт организационной техники (53) 681,3(088.8) (56) 1. Куля В.И. Ортогональные фильтры. Киев, "Техника", 1967, с.186.

2. Там же, с.ll2 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА

ФОРМЫ МОНОИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ, содержащее блок синхронизации и первый интегратор, входы которых соединены с входом устройства, и блоков вычисления спектральных коэффициентов, каждый из которых содержит соединенные последовательно первый усилитель, интегратор и сумматор, соединенный первым входом с выходом интегратора, при этом выход первого интегратора является первым выходом устройства и соединен с входом первого усилителя первого блока вычисления спектрапьного коэффициента, выход сумматора .каждого i-го блока вычисления спектрального коэффициента соединен с входом, первого усилителя (+1)-го блока вычисления спектрального коэффициента (i l, n-l), а выход блока синхронизации соединен с входами сброса интеграторов всех блоков вы- числения спектральных коэффициентов, .выходы сумматоров всех блоков вычисления спектральных коэффициентов являются соответствующими выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения разложения сигнала в ряд по любой системе ортогональных функций, оно содержит в каждом из блоков вычисления спектральных коэффициентов второй усилитель и в каждом из блоков O вычисления спектральных коэффициентов, начиная с второго, третий усилитель, вход первого усилителя i-го блока вычисления спектрального коэффициента через второй усилитель соединен с вторым входом сумматора того же блока вычисления спектрального коэффициента, и с входом третьего уси-. лителя (i+I)-го блока вычисления спектрального коэффициента, выход которого соединен с третьим входом сумматора (i+1)-го блока вычисления спектрального коэффициента.

1091185

Изобретение относится к вычислительной техни .е и может быть использовано при разработке аналого-цифровых преобразователей сигналов форма-, код. 5

Известен преобразователь формы моноимпульсных сигналов в унифицированный ряд напряжений, основанный на определении спектральных коэффициентов обобщенного ряда Фурье по ортого- 10 нальной системе функций и содержащий генератор ортогональных функций, сигналы с выхода которого поступают на параллельно включенные умножители и интеграторы, где происходит пере- 15 множение сигналов в виде ортогональных функций и исследуемого сигнала с дальнейшим интегрированием результирующих сигналов. На выходах интеграторов за время действия исследуемого 20 сигнала образуется унифицированный ряд напряжений, значения которых равны спектральным коэффициентам (1) .

К недостаткам данного преобразователя относятся малые функциональные возможности, что связано с возможностью,проведения преобразования формы моноимпульсны сигналов в унифицированный ряд напряжений по одной вполне определенной системе ортого- 30 нальных функций, которые генерирует генератор ортогональных функций.

Наиболее близким к предлагаемому является генератор ортогональнкх функций Лежандра,который может быть использован для анализа формы моноимпульсных сигналов. В этом случае установкой нулевых начальных условий интеграторов управляет блок

40 синхронизации. Структурная схема из<» вестного генератора. содержит блок синхронизации, первый интегратор и и последовательно соединенных блоков преобразования, причем каждый блок преобразования содержит после45

ДЪвательно соединенные интегратор, усилитель, сумматор, вход блока синхронизации соединен с входом первого интегратора, выход которого соединен с входом! первого блока преобразования, выход блока синхронизации соединен с входами установки нулевых начальных условий интеграторов блоков, другой вход сумматора первого блока соединен с выходом первого интегратора, а другие входы каждого последующего сумматора соединены с входами предыдущих блоков преобразования. В момент окончания исследуемого сигнала на выходах вырабатываются спектральные коэффициенты инверсного во времени сигнала (2) .

К недостаткам известного генератора относятся м; пые функциональные возможности, что связано с преобразованием формы исследуемого сигнала в унифицированный ряд напряжений разложением исследуемого сигнала только по одному виду ортогональных функций — полиномам Лежандра.

Цель изобретения . — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения разложения сигнала в ряд по любой системе ортогональных функций, Указ анная цель достигает ся тем, что устройс гво для анализа формы моноимпульсных сигналов, содержащее блой синхронизации и первый интегратор, входы которых соединены с входом устройства, и блоков вычисления спектральных коэффициентов, каждый из которых содержит соединенные последовательно первый усилитель, интегратор и сумматор, соединенный первым входом с выходом интегратора, при этом выход первого интегратора является первым выходом устройства и соединен с входом первого усилителя первого блока вычисления спектрального коэффициг ента, выход сумматора каждого i-го блока вычисления спектрального коэф" фициента соединен с входом первого усилителя (i+1)-го блока вычисления спектрального коэффициента (i=1, п-l),а выход блока синхронизации соединен с входами сброса интеграторов . всех блоков вычисления спектральных коэффициентов, выходы сумматоров всех блоков вычисления спектральных коэффициентов являются соответствующими выходами устройства, содержит в каждом из блоков вычисления спектральных коэффициентов второй усилитель и в каждом иэ блоков вычисления спектральных коэффициентов, начиная с второго, третий усилитель, вход первого усилителя i-го блока вычисления спектрального коэффициента через второй усилитель соединен с вторым входом сумматора того же блока вычисления спектрального коэффициента и с входом третьего усилителя (i+!)-го блока вычисления спектрапьного коэффициента, выход которого соединен с третьим входом сумматора

1091185 (i+ l )-го блока вычисления спектрального коэффициента.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 синхронизации, блоки 2 -2, вычисления спектральных коэффйциентов, интеграторы Зо-3, усилители 41-4п, сумматоры 5,1-5», усилители 6 -6 и 72 -7п.

Устройство работает следующим 10 образом.

Исследуеьый сигнал f (t) поступает на вход устройства. В момент начала действия сигнала все интеграторы 3 -3 приводятся к нулевым на- 15 чальным условиям блоком I синхронизации. В момент окончания деиствия исследуемого сигнала на выходах устройства образуется унифицированный ряд значений напряжений, определяеьый следующими выражениями

К(Ь а) С» -((КЬ-ос»1 К(1 )С и- ю

М» <(b-а) f I" n-ÿ " . г5

К „} Ch,(×Ì Э,, К(Ъ.,1,.„ .о мД > ei кмо(ъ-а) (К(Ь» Ci=(kb + „(Go л jCg(h)3tj

0 с,.) j 0)3t 1 о где Мо — М, — нормирующие множители, К коэффициент компрессии для финит- З5 ного сегмента ортогонапьности K=I (а, в) — сегмент ортогональности;

С вЂ” С вЂ” спектральные коэф- 40 фициенты обябщенного ряда Фурье по любой определенной ортогональной системе полиномиапьных функций; ,3 » „ — коэф4ициенты рекуррентного соотношения .

М вЂ” свободный член вто-50 рого полинома ка- кой-либо определенной ортогональной системы полиномиальных функций; ь — длительность исследуемого сигнала.

Усилители 4,-4 и имеют коэффициент

О-Ь усиления равный К вЂ” д — —. Усилители

Ь

6 -6 имеют коэффициенты усиления ! определяемые порядковым номером блока 2: (kb + Ж ) усилителя 6((kb — 06i) усилителя 6„, i = 2,...,n. Усилители /2 — 7» имеют коэффициенты усиления, определяемые также номером блоусилителя 72 усилителя 7, (- % ) усилителя 7» . В этом случае на выходах устройства значения получаемых сигналов пропорциональны первым (n+I) спектральным коэффициентам С вЂ” С по люо бой определенной ортогональной системе полиноминальных функций, которые однозначно определяют форму исходного сигнала и при необходимости могут ее воспроизвести, В качестве ортогональной системы полиномиальных функций могут быть использованы системы ортогональных полиномов Лежандра,Чебьппева 1-го и 2-го рядов

Лагерра, Эрмита и др. Расширение функциональных возможностей в предлагаемом устройстве достигается путем проведения преобразования формы моноимпульсного сигнала в унифицированный ряд напряжейий разложением исследуемого сигнала по любой ортогоиальнсй системе функ-ций, а не только по полиномам

Лежандра, как в известном устройстве.

Использование изобретения позволяет унифицировать разработку устройства. для анализа формы моноимпульсных сигналов на основании предлагаемой структурной схемы и повысить точность преобразования за счет использования ортогональных систем функций, наилучшим образом приближающих определенный класс сигналов.

109 I 185

Составитель Г.Осипов

Релактов М.Рачкулинеп Техред Л.Иикеш Корректор, А. Дзятко

Заказ 3082/46» Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035> Иосквад Ж-35д Раушская наб. g.4)5

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