Устройство для определения среднеквадратичного значения сигнала

 

Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения - повышение точности. Поставленная цель достигается введением блока ключей, накапливающего сумматора, узла формирования весовых коэффициентов, двух блоков умножения и элемента ИЛИ. Предлагаемое устройство позволяет измерять среднеквадратичное значение случайного сигнала в системах, в к-рых сигнал представлен в неполном виде. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)з G 06 F t5/36

ГОСУДАРСТВЕН.ЮЙ КОМИТЕТ

ГЮ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ВI е ь, 1"НФч

AA I r ° "" (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4480508/24 (22) 15.03.88 (46) 30.01.91. Бюл. Ю 4 (72) В.П. Копытин, К.М. Кушнаренко и В.А. Смирнов (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hk 930t35, кл. 6 01 R 19/02, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 1275470, кл. G 06 F 15/36, 1985. Ы 1624480 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СРЕДНЕКВАДРАТИЧНОГО ЗНАЧЕНИЯ

СИГНАЛА (57) Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения — повышение точности. Поставленная цель достигается введением блока ключей, накапливающего сумматора, узла формирования весовых коэффициентов, двух блоков умножения и элемента ИЛИ. Предлагаемое устройство позволяет измерять среднеквадратичное значение случайного сигнала в системах, в к-рых сигнал представлен в неполном виде. 1 ил.

1624480

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в радиотехнических системах.

Цель изобретения — повышение точности

Устройство реализует следующий алгоритм.

Входной сигнал предложенного устройства имеет релеевский характер с ограничением

Ог

Р К в гогш

äIШ(при U Опор

Выполнив нормировку, К 1 P (U ) dLI =1

Unop находим К г

Опор (Р

Ог

) . гогш dU

Опор (Гш г

Опор откуда K = e

Среднее значение шумового процессора на выходе порогового устройства оо

U =K /ОР(0)00 =

Опор

-Р е гош dU = г

Опор г(»ш f 0

Опор 20ш г

Опор

=Опор + е f %0 гогш

) - @(Опор

Выражение для вероятности превышения порогового уровня шумовым процессом на выходе линейного детектора имеет вид

На чертеже представлена структурная схема устройства для определения среднеквадратичного значения сигнала, Устройство для определения среднеквадратичного значения сигнала содержит блок 1 ключей, накапливающий сумматор 2, блок 3 деления, блок 4 вычитания, блок 5, 6 умножения, элемент ИЛИ 7, счетчик 8, блок 9 деления, узел 10 формирования весовых коэффициентов, синхрониза-ор 11, счетчик 12.

P(U I ..„)=f P(U)dU=

Опор г г

U Опор

0 dU = e гогш, (2) 5

=f

Опор Ош

При большом числе испытания относительная частота появления некоторого события сходится к вероятности этого события, т,е.

P(U О..р)=" (3) где n — количество превышений порогового уровня шумовыми выборками;

N — общее количество шумовых выборок.

Из (2) и (3) следует. что

Ог

Опор

Р(0 0 пор) =е а (» поор . =, - -П—

=- 1 — 21n (тш 1 N

Подставив (4) и (4а) в (1), имеем

U = U(Iop + (4) (4а) + (г. (1 — Ф(1 Ь и, (no(,е тот,l» =- - —, 0(, и (=1 I-I куд

Оп"-р) И +

1 и п г-2— пй, - И 1(т((,- 5 (1 .Ф(1 2(п . N г(е Ф(х> — - — д е о1—

2 5 — P/ð

40 2»т о интеграл вероятности.

Устройство работает следующим образом.

Iia вход устройства гараллельным кодом поступают выборки случайного процесса, гричем на вход устройства попадают только выборки, амплитуды A(которых преьышают значение порога Опор..Выборки входного шумового процесса через блок 1 ключей попадают на вход накапливающего сумматора 2, Клячи в блоке 1 открываются от строб-импульса длительности Т (Т вЂ” время измерения), который формируется в синхронизаторе 11. Длительность строба Т

55 выбирается равной времени накопления процесса в сумматоре 2, Для подсчета количества выборок, превысивших порог за время Т, служит счетчик 8, на счетный вход которого с выхода элемента ИЛИ 7 поступа1624480

Формула изобретения

Устройство для определения среднеквадратичного значения сигнала, содержащее первый и второй блоки деления, первый

5 и второй счетчики, блок вычитания и синхронизатор, выход первого счетчика соединен с входом делимого первого блока деления, вход делителя которого соединен с выходом второго счетчика, вход вычитае10 мого блока вычитания соединен с входом задания порогового уровня устройства, тактовый вход синхронизатора является тактовым входом устройства, первый выход синхронизатора соединен со счетным вхо15 дом второго счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены блок ключей, накапливающий сумматор, узел формирования весовых коэффициентов, первый и второй блоки умножения. элемент Vlfll1, причем информационный вход блока ключей является информационным входом устройства, выходы блока ключей соединены с информационными входами накапливающего

25 сумматора и элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, выход которого соединен с входом делителя второго деления, выход накапливающего сумматора соединен с входом делимого второго блока деления, выход которого соединен с входом уменьшаемого блока вычитания, выход которого соединен с входом множимого первого блока умножения, вход множителя которого соединен с выходом первого блока деления и с входом узла формирования весовых коэффициентов, выход которого соединен с входом множителя второго блока умножения, вход множимого которого соединен с вы40 ходом первого блока умножения, второй выход синхронизатора соединен.с управляющим входом блока ключей, третий выход синхронизатора соединен с тактовыми входами накапливающего сумматора и блока вычитания, четвертый выход синхронизатора соединен с входами сброса первого и второго счетчиков и накапливающего сумматора, вход запуска синхронизатора является входом запуска устройства. ет импульс, свидетельствующий о появлении кода амплитуды. Для подсчета количества опросных выборок за время Т служит советчик 12. Информация с выходов сумматора 2 и с выходов счетчика 8 параллельным кодом поступает на соответствующие входы блока 3 деления, позволяющего произвести оценку средней амплитуды Аср выборок входного процесса, Результаты деления в блоке 3 поступают на блок 4 вычитания, где образуется разность ЛА усредненного значения амплитуд выборок Аср порогового значения Опор. Содержимое счетчиков 8 и 12 параллельным кодом поступает на соответ ствующие входы блока 9 деления, Результатом деления является относительная и частота y = превышения выходными выN борками порогового уровня. Для дальнейшей обработки (согласно выше приведенной формуле) величина у умножается на разность Л А (в блоке умножения) и величину /Ж

Y- (в блоке умноже -@((:г7

N ния 6). Величина У получается в узле !О формирования весовых коэффициентов, на вход которого с блока деления поступает величина у.

Узел 10 формирования весовых коэффициентов построен на базе постоянных программированных (или Гепрограммированных) запоминающих устройств.

Считывание информации с выхода сумматора 2 производится по сигналу разрешения синхронизатора 11 на считывание, имеющего временную привязку к заднему фронту временного строба, а стирание инфор -",ации в сумматоре 2 и счетчиках 8 и 12 — по сигналу сброс, который появляется несколько позже импульса разрешения на считывание. Бремя появления выходного сигнала устройства определяется моментом считывания информации с блока 4 по сигналу разрешения на считывание с блока 11.

Составитель Д.Ухтверов

Техред М.Моргентал Корректор А.Долинич

Редактор А.Долинич

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 192 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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