Устройство для определения квадрата модуля взаимной спектральной плотности мощности

 

Изобретение относится к области прикладного анализа процессов, предназначенных для определения квадрата модуля взаимной спектральной плотности мощности двух стационарных и стационарно-связанных случайных сигналов и вычисляемых с ее помощью характеристик Цель изобретения - повышение быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что в состав устройства вводят цифровой коррелометр, блок дискретного преобразования Фурье, блок памяти, мультиплексор и блок синхронизации с соответствующими связями. 2 ил. с N СЛ iMRLik

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (бц 4 G 06 Р 15/332

" «3

« - - - " (.:Т;-;;„

«

Ъ.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3828901/24-24 (22) 21. 12. 84 (46) 15. .08. .86. .Бюл. .- 30 (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В,В.Куйбышева (72) И,И.Волков, В.К.Семенычев и А.С.Агеев (53) 681.32 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11- 920739, кл. G 06 Е 15/332, 1982.

Ррибанов Ю.И., Мальцов В,Л.

Погрешности и параметры цифрового спектрально-корреляционного анализа,—

M. Радио и связь, 1984, с. 160, 143, рис. 7.1, „„SU,» 1251105 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КВАДРАТА МОДУЛЯ ВЗАИМНОЙ СПЕКТРАЛЬНОЙ

ПЛОТНОСТИ MOD1HOCTH (57) Изобретение относится к области прикладного анализа процессов, предназначенных для определения квадрата модуля взаимной спектральной плотности мощности двух стационарных и стационарно-связанных случайных сигналов и вычисляемых с ее помощью характеристик. Цель изобретения — повышение быстродействия. Пос- тавленная цель достигается тем, что в состав устройства вводят цифровой коррелометр, блок дискретного преобразования Фурье, блок памяти, мульгиплексор и блок синхронизации с соответствующими связями. 2 ил.

1251105

50

Изобретение относится к прикладному анализу случайных процессов, предназначено для определения квадрата модуля взаимной спектральной плотности мощности (ВСПМ) двух стационарных и стационарно-связанных случайных сигналов и вычисляемых с ее помощью характеристик, например функции когерентности. Данные статический характеристики широко приме- 10 няются при анализе функционирования разнообразных, например, механических систем, их ресурсных испытаниях, диагностике, гидролокации.

Целью изобретения является повыше- 15 ние быстродействия.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы работы блока синхронизации. 20

Устройство для определения квадрата модуля ВСПМ содержит цифровой коррелометр 1, мультиплексор 2, блок

3 памяти, блок 4 дискретного преобразования Фурье, блок 5 синхронизации 2х с выходами 6 — 10.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал 6 блока 5 поступает на управляющий вход коррелометра 1, по которому формируются отсчеты взаимной корреляционной функции (ВКФ) R „„(ы) от — N до + N, сигнал 7 устанавливает в блоке 3 памяти режим записи и одновременно подключает через мультиплексор

2 вход устройства к второму входу коррелометра 1, сигнал 8, задержанный относительно сигнала 6 на время, необходимое для вычисления отсчета

ВКФ, производит запись 2N ординат

ВКФ в блок 3 памяти, после чего на выводе 7 блока 5 устанавливается режим воспроизведения. При этом блок 3 памяти далее работает в режиме считывания, а мультиплексор 2 подключает выход блока 3 памяти к второму входу коррелометра 1, который работает далее в режиме определения автокорреляционной функции случайного временногo ряда, представляющего собой оценку ВКФ анализируемых входных сигналов, т.е. вычисляются значения аптокорреляцих. онной функции R„„(m) от R., (e), которые поступают в блок 4, где определяется спектральная плотность мощности сигнала

Q o

Ь, (u)-- — < Г1 (.у

Д+! 2 а

2 г х 1 (- 1 с Р Р -Е, 11 х () р х-0 где Б. (4 = Вх (4- М (R ()ji

Я

2N, По сигналу 9 в блоке 4 входная последовательность R (m) умножается на корреляционное окно h» а по сигналу 10 вычисляются k отсчетов спектральной плотности мощности () 0 = 1х1 х

При этом на выходе блока 4 формируется оценка, равная

2х гр

Б (у )= — — — — — /Б (ь)) /

V), d(q + 1) «Ц т.е, с точностью до множителя формируется оценка квадрата модуля ВСПМ.

В самом деле, с учетом выражения для Re Б„(и)и Im S„, (ю) будем иметь

tS„, (u)j = В.е Б„„(ы)+ Хэ S (и) =

Ч и — И к=-й 1=-й х R„(4 cos (k — ) ори, Сделав замену k = + m после преобразований получим 2 Яй

/5„(ф/ = 2 Е cosign Q h h„H-11- )"

4l, „,p . щ

Р„ (a-Н)-2 1,11, (-)-ll), -3=0 о или после замены Вх (4- N) = R u х 1 обозначения 2N = q получаем, что квадрат модуля ВСПМ анализируемых сигналов пропорционален с коэффици6 ентом -- (g + 1) величине S (ьр).

2%i 11 ху

Формула изобретения

Устройство для определения квадрата модуля взаы ной спектральной плотности мощности, содержащее цифровой коррелометр, выход которого подключен к информационному входу блока преобразования Фурье, выход которого является информационнь|м выходом устройства, блок синхронизации, первый

Составитель А.Баранов

Техред М.Ходанич Корректор А.Обручар

Редактор И.Рыбченко

Заказ 4413/47

Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4 з 1251 и второй выходы которого подключены соответственно к входу задания режима и тактовому входу цифрового коррелометра, вход первой функции которого является первым информационным входом устройства,, третий и четвертый выходы блока синхронизации подключены соответственно к входу разрешения приема информации и входу начала вычисления блока дис- 10 кретного преобразования Фурье, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены блок памяти и мульти105 4 плексор, выход которого подключен к входу второй функции цифрового коррелометра, выход которого подключен к информационному входу блока памяти, выход которого подключен к первому информационному входу мультиплексора, второй информационный вход которого является вторым информационным входом устройства, первый выход блока синхронизации подключен к управляющему входу мультиплексора и управляющему входу блока памяти, адресный вход которого подключен к адресному входу блока памяти.