Устройство для определения функций корреляции фазы случайных импульсных сигналов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналистнцескнх

Уеслублнк (11) 555405

{61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.10.75 (21) 2182921/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.04.77. Бюллетень № 15

{4Ь) Дата опубликования опнсания28.06.77

@ц M. Кл.а

G06 F 15/34

Государстввиивй комитет

Соввта Мииивтрвв СССР вв делам извбретвний и втирытий (53) УД1< 681.333:519 (088.8) {72) Автор изобретения

Г, В. Ярошевский

{7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФУНКЦИЙ

КОРРЕЛЯЦИИ ФАЗЫ СЛУ ЧАЙНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, предназначенным для анализа фазы случайных импульсных сигналов и может быть использовано в радиоизмерительной технике. а также в других радиоэлектронных установках .

Известны устройства для измерения функций корреляции напряжения случайных электрических сигналов — коррелометры вида "знак знак" и коррелометры вида "значение-знак", в том числе с использованием вспомогательного сигнала 11 }.

Измерение функций корреляции и других характеристик фазы случайных сигналов с помощью таких коррелометров возможно либо прн 1а условии предварительного преобразования фазы в напряжение, либо при замене узлов коррелометров, реагирующих на напряжение, фаэочувствительными схемами, Второй способ устраняет погрешности дополнительного преобразования фаза-напряжение.

Прототипом описываемого устройства является коррелометр, который содержит первый и второй блоки согласования, подключенные через соответствующие элементы сравнения к вычислительному блоку, первый и второй генераторы э1 вспомогательных сигналов, блок управления, выходы которого соединены соответственно с управляющими входами элементов сравнения, и датчик интервалов изменения фазы, причем входы первого и второго блоков согласования являются входами устройства, которые соединены через переключатель режимов работы.

При использовании импульсных генераторов в качестве генераторов вспомогательных сигналов возникают ситуации когда схемы сравнения беэ принятия специальных мер не будут срабатывать, что приведет при выполнении условий необходимых статистических погрешностей к увеличению времени анализа.

Цепью изобретения является сокращение времени анализа.

Это достигается гсм, что предложенное устройство содержит первый н второй блоки разрешения вычислений и первый и второй блоки преобразования вспомогатепыюго сигнала, первые и вторые входы которых подкпючены соответственно к прямым и инверсным выходам соответ ствуюших 1енераторов вспомогательных сигналов, третьи и четвертые входы — к прямому и ин,версному выходам датчика ингсрвапов изменения

555405

М

60 фазы, а в первый и второй выходы блока преобразования соединены со вторым и третьим входами соответствующего элемента сравнения, первые входы блоков размещения вычислений подключены к первым выходам соответствующих блоков преобразования вспомогательного сигнала, вторые и третьи входы — к прямому и инверсному выходам датчика интервалов изменения фазы, а выходы соединены с соответствующими входами вычислительного блока.

Кроме того, каждый блок преобразования вспомогательного сигнала содержит первый и второй фаэовые дискриминаторы, выходы которых через элемент И вЂ” НЕ подключены ко входу инвертора, причем выход элемента И вЂ” НЕ является первым выходом блока, выход инвертора вторым выходом блока, первый и второй входы блока соединены соответственно с первыми входами первого и второго фазовых дискриминаторов, вторые и третьи входы которых являются соответственно третьим и четвертым входом блока.

Каждый из блоков разрешения обработки содержит триггер у — К, первый вход у которого является первым, второй вход у — вторым а вход

К вЂ” третьим входом блока разрешения вычисления, выход триггера является выходом блока разрешения вычислений.

На фиг. 1 изображена блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства.

Устройство содержит блоки согласования 1, элементы сравнения 2, первый генератор 3 вспомогательного сигнала, второй генератор 4 вспомогательного сигнала, вычислительный блок 5, переключатель 6 режимов работы, блок управления

7, датчик интервалов 8 изменения фазы, блоки преобразования 9 вспомогательного сигнала, блоки разрешения вычислений 10, первый и второй фаэовые дискриминатор II и 12, элемент И-HE 13, инвертор 14, триггер у — К,IS. Прямые выходы 16 генераторов вспомогательных сигналов, инверсные выходы 17 генераторов вспомогательных сигналов, прямой выход !8 и инверсный выход 19 датчика интервалов изменения фазы, входы 20 разрешения блока обработки.

Первый и второй входы устройства соединяются через соответствующие блоки согласования

1 с элементами сравнения 2, ко вторым и третьим входам которых подключены соотве гствующие выходы блоков управления генератором вспомогательного сигнала 9. Четвертые входы элементов сравнения 2 подключены к выходам блока управления 7. Прямые 16 и инверсные 17 выходы первого 3 и второго 4 генераторов вспомогательных сигналов подключены к первым и вторым входам соответствующих блоков преобразования вспомогательного сигнала 9, третьи и четвертые входы которых связаны с прямыми 18 и инверсными 19 выходами датчика интервалов 8 изменения фазы. Эти же выходы датчика 8 подключены ко вторым и третьим входам блоков разрешения вычислений 10, выходы которых соединяются со входами разрешения 20 вычислительного блока 5. С остальными входами блока 5 соединены выходы элементов сравнения 2.

8 каждом из блоков преобразования вспомогательного сигнала 9 прямой 18 и инверсный 19 выходы датчика интервалов изменения фазы 8 соединены с первым и вторым входами подставок первого 11 и второго 12 фазовых дискриминаторов, причем в каждом из блоков 9 прямой выход 16 соответствующего генератора вспомогательных сигналов 3 или 4 подключен к сигнальному входу второго фазового дискриминатора 12.

Выходы отставания фазовых дискриминаторов 11 и

12 подключены к первому и второму входам элемента И вЂ” НЕ 13, выход которого в каждом из блоков 9 подключен ко второму входу соответствующего элемента сравнения 2 и через инвертор 14 — к третьему входу того же блока 2.

В каждом из блоков 10 содержатся у — К триггеры 15, первые входы у которых соединяются с выходами элементов И вЂ” НЕ 13 соответствующих блоков управления 9 и являются первыми входами блоков 10, а вторые входы у и входы К подключены соответственно к прямому 18 и инверсному 19 выходам датчика интервалов изменения фазы 8 и служат вторыми и третьими входами блоков 10.

Выходы триггеров у — К 15 являются выходами упомянутых блоков 10 и подключены ко входам разрешения 20 вычислительного блока 5.

Так как цепи генераторов 3 и 4 вспомогательных сигналов одинаковы, то можно рассматривать работу только одной из них, связанной с, генератором 3.

Прямой и инвертированный вспомогательные сигналы с выходов l6 и 17 генератора 3 проходят на блок 9, где в зависимости от того передний или задний фронты вспомогательного сигнала находятся внутри интервала изменения фазы входных сигналов, задаваемого датчиком 8, происходит коммугация сигналов 16 и 17. Для того, чтобы устранить неоднозначность, возникающую нри одновременном попадании внутрь интервала чзменения фазы входного сигнала переднего и заднего фронтов вспомогательного сигнала, необходимо, чтобы его частота была меньше частоты входного сигнала, а длительность импульсов и промежутков между ними — больше интервала изменения фазы. При этом возможны случаи полного перекрытия импульсом или промежутком между импульсами вспомогатсльног0 сигнала этого интервала. Для предотвращения неправильной работы устройства в этих случаях один из выходов блока 9 подается на блок 10, где после сравнения момента его появления с интервалом изменения фазы вырабатывается сигнал для вычислительного блока 5.

Анализ работы предлагаемого устройства следует проводить с помощью временных диаграмм

5 (см. фиг. 2), где приняты следующие обозначения: а — входной сигнал, б — вспомогательный сигнал прямой, в — вспомогательный сигнал инвертированный; r — интервал изменения фазы (прямой сигнал); д — ппервал изменения фазы (инвертированный сйгнал); е — выход отставания первого фазового дискриминатора 11; ж — выход отставания второго фазового дискриминатора 12; з— выход элемента И вЂ” HE 13 (первый выход блока 9); и — выход инвертора 14 (второй выход блока 9); к - выход. опережения элемента сравнения 2 „л— выход отставания этого же угла; м — выход триггер у — К 15: - (выход сигнала разрешения обработки). !

На временых диаграммах показаны как случаи И1 попадания в интервал изменения фазы переднего и заднего фронтов вспомогательного сигнала, так и случаи полного перекрытия этого интервала импульсом (первый такт) и интервалом между импульсами (четвертый такт). Видно, что на втором такте, когда винтервал изменения фазы попадает передний фронт вспомогательного сигнала, напряжение на элемент сравнения 2 фактически снимается с выхода отставания фазового. дискриминатора 11, а когда в интервале задний йч фронт — с выхода отставания фазового дискриминатора 12.

Если в качестве элементов сравнения 2 исполь-, 1 зуется фазовые дискриминаторы, аналогичные я0 дискриминаторам 11 и 12, то в моменты полного перекрытия интервала изменения фазы íà выходе опережения элемента 2 будут присутствовать ложные сигналы (первый и четвертый такты, диаграмма К (на фиг. 2). Однако в этом случае яя триггер у;К 15 будет находиться в нулевом состоянии и вычислительный блок 5 не примет эти ложные сигналы из-за отсутствия сигнала разрешения на входе 20.

Таким образом, описанное устройство позволяет испольэовать для измерений как передние так и задние фронты импульсов вспомогательных сигналов, запрещая измерения лншь.в сравнительно редких случаях полного перекрытия интервала 45 измерения фазы входных сигналов, что позволяет уменьшить время анализа.

Формула изобретения

1. Устройство для опредегени я функций корреляции фазы случайных импульсных снгHBJloB, содержащее первый и второй блоки согласования, 55 подключенные чере з соответствующие элементы сравнения к вычислительному блоку, первый и ьторой генераторы вспомогательных сигналов, блок управления, выходы которого соединены соответственно с управляющими входамн элементов сравнения, и датчик интервалов изменения фазы, причем выходы первого и второго блоков согласования являются входами устройства и соединены между собой через переключатель режимов работы, отличающееся тем что, с целью сокращения времени анализа, устройство содержит первый и второй блоки разрешения вычислений и первый н второй блоки преобразования вспомогательного сигнала, первые и вторые

l входы которых подключены соответственно к прямым и инверсным выходам соответствующих. генераторов вспомогательных сигналов, третьи и четвертые входы — к прямому и инверсному выходам датчика интервалов изменения фазы, а первый и второй выходы блока преобразования соединены со вторым и третьим входами соответствующего элемента сравнения, первые входы блоков разрешения вычислений подключены к первым выходам соответствующих блоков преобразования вспомогательного сигнала, вторые и третьи входы — к прямому н инверсному выходам датчика интервалов изменения фазы, а выходы соединены с соответствующими входами вычислительного блока.

2. Устройство поп. 1,о тли ча ю ще е с я тем, что каждый блок преобразования вспомогательного сигнала содержит первый н второй фазовые дискриминаторы, выходы которых через элемент

И вЂ” НЕ подключены ко входу инвертора, причем выход элемента И вЂ” НЕ является первым выходом блока, выход инвертора — вторым выходом блока, первый и второй входы блока соединены соответственно с первыми входами первого и второго фазовых дискриминаторов, вторые и третьи входы которых являются соответственно третьим и четвертым входом блока.

3. Устройство по и. 1, о т л н ч а ю щ е е с я тем что каждый иэ блоков разрешения вычислений содержит триггер J — К, первый вход J которого ! является первым, второй вход J — вторым, а вход — К вЂ” третьим входом блока разрешения вычислений, выход три хера является выходом блока разрешения вычислений.

Источники информации, принятые во внимание лри экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР Р 271912.

М.кл G 06 F 15/34, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР N 329534, М.кл. 6 ОЬ F 15/34, 1972.

Составитель В. Жовннскнй

Техред И. Г>абурка

Редактор ЛЛибкина

КоРРк 1> И. Г

Закаэ 459/23

Тираж 818 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР до делам июбрс1сннй и открытий

113035, Москва, е(35. Раугнская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патлп ", г. Ужгород, ул. П росктная 4