Устройство для спектрального анализа

Авторы патента:

G06G7/19 - для составления интегралов Фурье, интегралов Лапласа, корреляционных интегралов; для анализа или синтеза функций с помощью ортогональных функций (анализ Фурье или спектральный анализ G01R 23/16; анализирование или синтезирование речи G10L)

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для определения характеристик случайных процессов. Целью изобретения является упрощение устройства . Устройство содержит ключи 1, сдвиговый регистр 2, интеграторы 3, группы блоков суммирования 4,5, группу сумматоров 6. Работа устройства основана на существующей связи между арифметической и логической взаимными корреляционными функциями и взаимным спектром Уолша. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИ1(СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИИ (19) (И) (5D4 G 06 F 15 36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AST0PCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ кд(0) ГОСУДАРСТ9ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4002357/24-24 (22) 26. 11,85 (46) 23.04.87. Бюл. N- 15 (71) Институт геохимии и геофизики АН БССР (72) Н.В.Нечаев и А.П.Емельянов (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 881761, кл. G 06 F 15/332, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 1239727, кл. G Об F 15/36, 25. 12.84;

1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПЕКТРАЛЬНОГО

АНАЛИЗА (57) Из обр етение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для определения харакч еристик случайных процессов. Целью изобретения является упрощение уст.ройства. Устройство содержит ключи 1, сдвиговый регистр 2, интеграторы

3, группы блоков суммирования 4,5, группу сумматоров б. Работа устройства основана на существующей связи между арифметической и логической взаимными корреляционными функциями и взаимным спектром Уолша. 1 ил.

130571 б

Работа устройства основана на су, ществующей связи между взаимной логи» ческой корреляционной функцией Р„„, .и арифметической К „, которая в матричном виде выражается следующим образ ом где И вЂ” матрица преобразования Уолша

К вЂ” матрица автокоррепяционных функций Уолша", О е

Оа

-1

-1.О

Применяя справа и слева к выражению (1) преобразование Уапша, перей- 30 дем к взаимной спектральной. оценке в базисе Уолша. (2) Для N = 8 матрица Кщ имеет вид

1 1 1

0 - -1/2 -1

О -1/2 -1

-1 О 1

О 1/2 -1

1 -1/2 1 тавляющей имеет вид .j/4 О -1/4 -2/4 -3/4

О 3/4 2/4

О 3/4 2/4 1/4 О -1/4 -2/4 -3/4

О 1/4 -2/4 -1/4 О 1/4 2/4 1/4

О 1/4 -2/4 -1/4 О 1/4 2/4 -1/4

О -1/4 -2/4 1/4 О -1/4 2/4 1/4

О -3/4 2/4 -1/4 0 1/4 -2/4 3/4

О -3/4 2/4 -1/4 О 1/4 -2/4 3/4

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при определении ха рактеристик случайных процессов.

Целью изобретения является упрощение устройства.

На чертеже приведена блок-схема устройства для спектрального анализа.

Устройство содержит И ключей 1, сдвиговый регистр 2, интеграторы 3, группы блоков 4 и 5 суммирования, группу сумматоров 6, информационный вход 7, вход 8 тактовых импульсов.

1 1

1 1/2

1 -1/2

1 а матрица Ж L без постоянной сос

1 1 1

-1/2 О 1/2

О -1 О

1/2 О -1/2

-1 1 -1

1305716 (3) Применяя к (3) и (4) тождественное соотношение ZQ = E (единичная матрица), где Z вЂ” оператор интегрирования для 111 = 4 вЂ” 1 RR е «» g a а мнимая часть

1 1 1 1

0 1 1 1

0 0 1 1

0 0 0 1 г=

Г можно получить где. С,, = ZR»

20 9 вЂ” матрица связи между С и коэффициентами преобразования по К

@ вЂ” матрица связи между С и коэффициентами преобразова25 ния по L.

Для N = 8 матрицы связи имеют вид1. I

LQZR>» вЂ” N i C< «

1 0 0 0 0 0 0 0

1 -1/2 -1/2 -1/2 -1/2 1/2 1/2 1/2

1 -1 -1 1 (5) -1 1

1 -1

1 -1 -1 1

1 -1,5 1/2 1/2 -1,5-1,5 -1/2-1/2

1 -195 1/2 I/2 -1Ф5 195 -1/2 вЂ”

2 -2

1. -2 2 -2

2 -2

О 3/4 -1/4 -1/4 -1/4 -1/4 -1/4 -1/4

0 3/4 -1/4 -1/4 -1/4 -1/4 -1/4 -1/4

0 1/4 -3/4 1/4 1/4 1/4 1/4 -3/4

У =

0 -1/4 -1/4 3/4 -1/4 -1/4 (e) 3/4 вЂ” 1/4

0 -1/4 -1/4 3/4 -1/4 -1/4 3/4 -1/4

0 -3/4 5/4 -3/4 1/4 1/4 -3/4 5/4

0 -3/4 5/4 -3/4 1/4 -1/4 -3/4 5/4

Из выражения (2) действительная часть взаимного спектра Уолша равна

1 1 у е х» «11 R ×ZR«» N 11,„С х

1 1

I W = ---WK = LR (4) х» N 111 «Ц

1-1 0 0

0 1-1 0

0 0 1 вЂ” 1

0 0 0

1305716 6 ка было равно для .N = 8 Usxix (1)

-К(К, Пв, -КЛв, -K Uox

К5Usx5 в вхв T в"7 в в" в где U U вЂ” напряжечие с выходов 1, 2„3...7,8 интеграторов, которые пропорциональны к„ = 1, к, к,..., к„, К,= 1/г, и в зависимости от знака эти напряже" ния подаются на прямой или инверсный входы блока суммирования.

Суммируя одноименные значения

R W„y и I„W» в сумматорах 6, получаем на их выходе ординаты взаимного спектра Уолша

Корректор А. Зимокосов

Заказ 1454/48 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород, ул. Проектная, 4

Работа устройства происходит слецующим образом.

Ela вход 7 устройства с тактовой частотой в виде аналогового напряжения поступают ординаты корреляционной функции К„ (с). Одновременно с такху ° товой частотой на управляющие входы ключей 1 с выходов разрядов регистра 2 сдвига поступают логические "1" 10 или "0". Разряды регистра 2 сдвига также с тактовой частотой заполняются единицами со стороны первого разряда и продвигаются в сторону старших разрядов. В результате чего происходит открывание ключей 1 с тактовой частотой от 1-ro ключа до N-ro В результате этого напряжение с выходов ключей 1 поступает на входы интеграторов 3. Такое преобразование проис- 20 ходит до прихода N-го тактового импульса, по окончании чего на выходах интеграторов 3 будут присутствовать напряжения, пропорциональные С

= ZR (i) . Эти напряжения поступают хц в соответствии с видом матриц Р и

Р на соответствующие входы блоков

4 и 5 суммирования, где они суммируются в соответствии с весами элементов строк матриц,Р< и Р„, в ЗО

W результате чего на выходах блоков 4 суммирования первой группы будут присутствовать напряжения, пропорциональные действительной части взаимного спектра К М„„, а на выходах второй 35 группы блоков 5 суммирования вЂ” мнимой части взаимного спектра Уолша IxxWx .

Например, для формирования ReW„ (") значения весовых сопротивлений блока

4 суммирования выбираются такими, 40 чтобы напряжение на выходе этого блоСоставитель В. Орлов

Редактор В.Данко Техред В.кадар

Ж (>), 1 (>) + IWxy (1) °

Формула из обр ет ения

Устройство для спектрального анализа, содержащее N интеграторов (NвЂ” размерност ь преоора зования), М ключей, две группы блоков суммирования и группу сумматоров, причем информационные входы ключей объединены и являются информационным входом устройства, выход i-го (1 = 1,2,...,И) ключа через i-й интегратор соединен с

1-ми входами блоков суммирования первой и второй групп, выходы i-x блоков суммирования первой и второй групп соединены, соответственно, с первым и вторым входами i-ro сумматорагруппы, отличающееся тем, что, с целью упрощения, в него введен регистр сдвига, тактовый выход которого является входом тактовых импульсов устройства, а i-й разрядный выход регистра сдвига соединен с управляющим входом i-ro ключа.

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может применяться в устройствах на поверх - ностных акустических волнах для спектральной обработки сигналов

Устройство для определения параметров экспоненциально- косинусной модели корреляционной функции // 1302271

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для экспериментального определения статистических характеристик

Устройство для определения структурной функции // 1295424

Устройство для определения коэффициентов разложения структурной функции // 1295423

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для статистической обработки случайных процессов

Преобразователь формы импульсных сигналов в нормализованный ряд значений напряжений // 1290366

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам автоматизированного преобразования и обработки однократно и редко повторяюпщхся процессов малой длительности

Корреляционное устройство для определения запаздывания случайного сигнала // 1290365

Устройство для определения коэффициентов разложения корреляционной функции по системе ортонормированных базисных функций // 1287196

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может быть использовано при классификации аналоговых сигналов

Коррелятор синусоидальных сигналов // 1282164

Изобретение относится к области специализированных средств вычислительной техники и может быть использовано в приемоиндикаторах фазовых радионавигационных систем

Спектральный анализатор // 1275468

Изобретение относится к системам управления испытания изделий на внешние воздействия и может быть использовано дпя управления акустическими и вибрационными установками

Корреляционный измеритель временного сдвига // 1273952

Переменный коррелятор // 2111538

Изобретение относится к средствам обработки сигналов и может быть использовано в системах связи

Способ корреляционной обработки широкополосных сигналов // 2153701

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в приемниках широкополосных сигналов

Устройство для определения коэффициента взаимной корреляции случайных сигналов // 2181501

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для определения оценок коэффициента корреляции

Способ корреляционной обработки широкополосных сигналов // 2185658

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в системах связи

Способ спектрального анализа квазипериодических сигналов // 2187838

Изобретение относится к области спектрального анализа и может быть использовано при классификации квазипериодических сигналов

Устройство обработки шумоподобных сигналов // 2205448

Изобретение относится к технике радиосвязи и может быть использовано при передаче дискретной информации М-ичными шумоподобными сигналами, формируемыми на основе системы циклических сдвигов N-разрядной двоичной псевдослучайной последовательности

Способ обработки псевдошумового сигнала и устройство для его реализации // 2331103

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к области оптимального приема псевдошумовых сигналов

Способ обработки сигнала баркера при его обнаружении // 2332707

Изобретение относится к области радиотехники и может применяться для обнаружения сложных сигналов в тех радиотехнических системах, в которых нет возможности быстро изменять фазу сигнала

Коррелятор для шумоподобных сигналов // 2075248

Бикоррелометр // 2022358

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет решить задачу повышения чувствительности