Устройство для определения шага измерения функции корреляции случайных сигналов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i i) 497598

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.10.74 (21) 2071486/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.75. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 15.06.76 (51) М. Кл. О 06g 7/19

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 681.33:519.2 (088.8) (72) Автор иззоро|сния

Н. В. Попенко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ШАГА

ИЗМЕРЕНИЯ ФУНКЦИИ КОРРЕЛЯЦИИ СЛУЧАЙНЫХ

СИГНАЛОВ

Изооретсние относится к ци фровой электроизмерительпой технике и может быть использовано при измерении корреляционной функции.

Известно устройство для определения шага измерения корреляционной функции случайных сигналов, содержатцсс элемент «И», ключ и генератор пилообразных импульсов, выход которого подключен и псрвому входу ключа.

Недостатком известного устройства является зависимость погрешности определения шага измерений корреляционной функции от вида функции распределения,плотности вероятностей, так как шаг измерений при заданной приведеннной погрешности аппроксимации корреляционной функции обратно пропорционален среднему числу нулей только для гауссовских процессов. Йсследование сигнала с произвольной функцией распределения приво дпт к дополните;IhnoH погрешности, изм"няющейся в зависпмос1п от функции распределения.

Цель изобретения — повышение точности при работе с сигналами, характеризующимися отличным от нормального распределением.

Это достигается тем, что устройство содержит первый и второй следящие фильтры, первый и второй компараторы и делитель напря. жения. Вход делителя связан с выходом клю:а, входы элемента «И» — с выходамп компараторов, подключ "нных входамп соответственно к выходам первого и второго следящих фильтров, управляющие входы которых соединены с выходом генератора пмпу;IbcoB.

Генератор импульсов выполнен в виде генератора периодических пилообразны.; сигналов.

Принцип работы устройства основан íà определении частоты, являющей верхней rpa10 пичной частотой наиболее низкочастотного процесса. Следящими фильтрами, начиная с верхних частот, просматривается частотный диапазон исследуемых сигналов. Управляющее напряжсние от генератора изменяется пи15 лообразно от минимального до максимального и последовательно изменяется частота пропусканпя фильтров, что позволяет просмотреть все точки частотного диапазона. Напряжение угравляющего генератора, соответствующее

20 моменту появления напряжения на выходе поротовых устройств, т. е. моменту, когда частота следящих фильтров равна верхней граничной частоте напболес низкочастотного процесса, пропорционально шагу измерения корре25 ляционной функции. Поэтому ключ в этот момент открывается напряжением с ком пара. торов и через делитель напряжения управляющсго генератора поступает на выход устройства. Наличие двух следящих фильтров, двух

30 компараторов, элемента «И» связано с необ487595 ходимостью измерения взаим нокорреляционной функции.

Функциональная схема устройства приведена на чертеже, где 1, 2 — следящие ф ильтры;

3 — генератор периодических пилообразных сигналов; 4 и 5 — компараторы; 6 — элемент

«И»; 7 — ключ; 8 — делитель напряжения.

Устройство ра ботает следующим образом.

На входы фильтров 1 и 2 поступают исследуемые сигналы Х (t) и Y(t). Фильтры, имеющие полосу пропуска ния Af, в зависимости ог величины управляющего, напряжения с выхода генератора З,,пропускают на входы комцараторов 4 и 5 гармоники исследуемых сигналов

X(t) и Y(t), находящиеся внутри частотных диапазонов f „— f,, и f,, — f,, где f и f„— соответственно верхняя и нижняя, граничные частоты фильтров. Верхние и нижнис частоты фильтров одинаковы, а полоса их пропускания равна Л/.

Пилообразное изменение управляющего напряжения приводит к синхронному изменению f, и („фильтров и, следовательно, к сканированию частотного диапазона исследуемых сигналов, В момент наличия на выходах обоих фильтров сигнало в, больших порога срабатывания компараторов, который равен 5—

10 значениям вф фективного,напряжения шума фильтров, HB BblXOQP. эле:VIP.HTB «И» 6 11OBBJIHется сигнал .открывающий ключ 7. При этом напряжение с выхода генератора 3 поступает на делитель 8 наг.ряжений, на выходе которого образуется напряжение, пропорциональное шагу измерения корреляционной функции.

Погрешность определения шага измерения корреляционной функции при достаточно малой лолосе пропускания Ь/;не зависит от спектра исследуемо го сигнала, а аппаратур ные,погрешности функциональных узлов — от вида функции распределения исследуемых сигналов, Использование же принципа спектрального анализа дает независимость методической погрешности измерителя от функции распределения. Поэтому общая погрешность устройст10 ва не связана с видом функциями распределения. Это значительно расширяет область применения,,поскольку устройство определения шага становится инвариантным к виду функции плотности распределения вероятностей из15 меряемых:процессов.

Предмет изобретения

20 Устройство для определения шага измерения функции корреляции случайных сигналов, содержа щее элемент «И», ключ и генератор пилообразных импульсов, выход которого подключен к первому входу ключа, о тл ич а25 ю щееся тем, что, с целью повышения точности измерения функции корреляции сигналов, характеризующихся отличным от нормального распределением, устройство содержит первый и .второй следящие фильтры, перЗО вый и второй ком параторы и делитель напряжения, вход которото подключен к выходу ключа, входы элемента «И» соединены соответственно с выходами компараторо в, подключенных входами соответственно к выходам

35 первого и второго следящих фильтров, управляющие входы которых соединены с выходом генератора пилообразных им пульсов.

Составитель В. )Ковииский

Редактор И. Грузова Техред М. Семенов Iioppeiстор E. Хмелева

Заказ 1092(18 Изд. № 2120 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мипистров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр, Сапунова, 2