Устройство для определения среднеквадратического значения сигнала

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для измерения среднеквадратического значения случайного сигнала с релеевским законом распределения плотности вероятности. Цель изобретения - повышение точности за счет измерения среднеквадратического значения по выборкам сигнала, не превышающим пороговый уровень. Устройство содержит блок 1 ключей, квадраторы 2, 10, накапливающий сумматор 3, сумматор 4, блок 5 деления, блок 6 извлечения квадратного корня, элемент ИЛИ 7, счетчики 8. 13, блок 9 вычитания, блок 11 умножения, пороговый блок 14 и масштабный блок 15. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 06 F 15/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР н

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ рнтхт и*т

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4682470/24 (22) 28.03,89 (46) 30,11,91. Бюл. йг 44 (72) В.П, Копытин, К.M. Кушнаренко и В,А.

Смирнов (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1392578, кл. 6 06 F 15/36, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ .ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СРЕДН ЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ

СИГНАЛА (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для измерения среднеквадратического значения случайного сигнала с релеевским законом распределения плотности вероятности.

В основу построения устройства измерения среднеквадратического значения слу- чайного сигнала с репеевским законом распределения плотности вероятности по выборкам сигнала, не превысившим пороговый уровень, положен следующий алгоритм обработки, обеспечивающий более высокую точность измерений: где И вЂ” число опросных выборок, соответствующих интервалу измерения Т;

m — число выборок, не превышающих пороговый уровень:

А — амплитуда 1-й выборки;

Оп Р— ЗНаЧЕНИЕ ПОРОГОВОГО УРОВНЯ.

„„SU ÄÄ 1695327 А1 измерения среднеквадратического значения случайного сигнала с релеевским законом распределения плотности вероятности.

Цель изобретения — повышение точности за счет измерения среднеквадратического значения по выборкам сигнала, не превышающим пороговый уровень, Устройство содержит блок 1 ключей, квадраторы 2, 10, накапливающий сумматор 3, сумматор 4. блок 5 деления, блок 6 извлечения квадратного корня, элемент ИЛИ 7, счетчики 8, 13, блок 9 вычитания, блок 11 умножения, пороговый блок 14 и масштабный блок 15. 1 ил, Целью изобретения является повыше- ) ние точности измерения среднеквадратического значения случайного сигнала.

Схема устройства изображена на чертеже.

Устройство содержит блок 1 ключей, квадраторы 2, накапливающий смумматор

3. сумматор 4, блок 5 деления, блок 6 извлечения квадратного корня, элемент ИЛИ 7, и счетчик 8, блок 9 вычитания, квадратор 10, блок 11 умножения. синхронизатор 12, счет- Q чик 13, пороговый блок 14, масштабный (Jl блок 15. информационный вход 16, вход 17 (Д сигнала порогового уровня,, вход запуска

18, тактовый вход 19. ч

Устройство работает следующим обра-. зом, На информационный вход устройства а параллельным двоичным кодом поступает измеряемый сигнал Аь представляющий собой выборки случайного процесса с релеевским законом распределения плотности вероятности, причем на вход устройства попадают только выборки амплитудой Al ниже порога U . с которым они сравниваются.

1695327

Величина порога неизвестна и может медленно перестраиваться (например, из условия стабилизации вероятности ложной тревоги). Считаем, что за время измерений величина Unop поддерживается практически постоянной, Выборки входного сигнала, 1 следующие с периодом Лт —, где Л f— f ширина спектра сигнала (уровень 0,5 по мощности), поступают через соответствующие ключи блока 1 на квадратор 2, На вход запуска 18 устройства поступает импульс с периодом следования Тп, достаточным для прохождения возможного числа опросных выборок. По этому сигналу синхронизатор

12 вырабатывает синхроимпульс, который управляет работой блока 1, пропуская за время Т выборки, амплитуда которых не превысила пороговое значение Unop Затем после возведения в квадрат сигнал поступает в накапливающий сумматор 3, где образуется сумма квадратов амплитуд зтих выборок. Для подсчета количества выборок, не превышающих порог за время Т, служи счетчик 8, на счетный вход которого с выхода элемента ИЛИ 7 поступает импульс, свидетельствующий о появлении кода амплитуды. Для подсчета возможного числа опросных выборок используется счетчик 13, на счетный вход которого с выхода синхронизатора 12 поступает пачка импульсов опроса заданной длительности, которые формируются в синхронизаторе из Unnp непрерывной последовательности импульсов, подаваемой на вход 19 устройства.

B соответствии с алгоритмом обработки подсчитанные значения m u N годаются на блок 9 вычитания и полученная в результате вычитания разность N — m перемножается в блоке 11 с квадратом порогового значения

Unop Затем сигналы с блока 11 и накапливающего сумматора 3 суммируются в сумматоре 4 и нормируются с помощью блока 5 к величине m, подсчитанной счетчиком 8, Выходным сигналом является среднеквадратическое значение измеряемой величины случайного сигнала, пццучаемое с помощью блоков 6 и 15; у = —;, где х — сигнал, поступающий на вход блока 6 с выхода делителя 5. Считывание информации с выходов накапливающего сумматора 3 и блока 9 вычитания происходит по сигналу разрешения на считывание, поступающему с синхронизатора. Стирание информации в накапливающем сумматоре 3 и счетчиках 8 и 13 происходит по сигналу "Сброс", вырабатываемому в синхронизаторе, Сигнал

"Сброс" имеет вид короткого импульса и появляется несколько позже импульса разрешения на считывание. Время появления

50 выходного сигнала устройства определяется моментом считывания Информации сумматоров 3 и блока 9 по сигналу разрешения на считывание с синхронизатора, Формула изобретения

Устройство для определения среднеквадратического значения сигнала, содержащее блок ключей, два квадратора, накапливающий сумматор, блок деления. блок извлечения квадратного корня, элемент ИЛИ, первый счетчик, блок вычитания и синхронизатор, причем выход блока ключей соединен со входами первого квадратора и элемента ИЛИ, выход первого квадратора подключен к информационному входу накапливающего сумматора, выход элемента ИЛИ соединен со счетным входом первого счетчика, выход которого соединен со входом делителя блока деления, выход которого соединен со входом блока извлечения квадратного корня, вход второго квадратора является входом задания порогового уровня устройства, входом запуска которого является вход запуска синхронизатора, первый выход которого соединен с управляющим входом блока ключей, второй выход синхронизатора подключен ко входам синхронизации блока вычитания и накапливающего сумматора, третий выход синхронизатора соединен со входами установки в ноль первого счетчика и накапливающего сумматора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены пороговый блок, сумматор, масштабный блок, блок умножения и второй счетчик, вход обнуления которого подключен к третьему выходу синхронизатора. счетный вход второго счетчика соединен с четвертым выходом синхронизатора. а выход счетчика подключен ко входу вычитаемого блока вычитания, вход уменьшаемого которого соединен с выходом первого счетчика, выход блока вычитания соединен со входом первого сомножителя блока умножения, вход второго сомножителя которого соединен с выходом второго квадратора, выход блока умножения соединен с входом первого слагаемого сумматора, вход второго слагаемого которого подключен к выходу накапливающего сумматора, выход сумматора соединен со входом делимого блока деления, выход блока извлечения квадратного корня соединен со входом масштабного блока, выход которого является выходом устройства, информационный вход блока ключей подключен к выходу порогового блока, вход задания которого является входом задания порога устройства, информационный вход порогового блока является информационным входом устройства.

1695327

Составитель С.Ионкин

Техред M.Ìîðãåíòàë

/, Корректор А.Осауленко

Редактор А.Orap

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

Заказ 4164 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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