Устройство для определения шага измерения функции корреляции случайных сигналов

 

т-еЕЗ Соватсттих

Реса убитти

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЙЯЛЬСТВУ (51) Дополнительное к авт. свил-ву(И) Заявлено 22.12,76(2l) 2301887/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23). Приоритет—

Z (51) М. KJt. (06 (7/19

ГКУДВРвтаеяме к№етет

Сеаата Ювевтра СССР аа Лааая юзвбРаттяха я еткуеей (43) Опубликовано 25.06.78.Бюллетень ¹ 23 (53) УДК 618,333 (O88.8) (45) Дата опубликования описания 27.05.78 (72) Авторм изобретения.

О. С, Макаров, A. Г. Охонский и Н. В. Попенко

Ленинградский институт авиационного приборостроения (11) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ШАГА ИЗМЕРЕНИЯ

ФУНКЦИИ KOPPEllAUHH СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относятся к устройствам для выполнения вычислительных операций прн составлении интегралдЪ Фурье, корреляцион ных интеграторов и может быть использовано в различного рода измерительных цифровых и аналого-цифровых коррелометрах.

Известны устройства, определяющие mar измерения иоррелниионной фунииии 1

У этого устройства на входе вклточен компаратор, as один вход которого поступает исследуемый сигнал, на второй вход - cmr нал с выхода сумматора, а ere выходы по» ложительной или отрипательиой единицы ссФчинены с входами реверсивного счетчика, схемы стробирования и выбора полярности.

К недостаткам этого устройства следуе отнести зависимость между ошибкой восста. новителя и шагом корреляционной функции от одномерной поплотности расттределения.

Наиболее близким по принципу построения к предлагаемому является устройство для определения шага измерения функции корреляции случайных сигналов, имеккцее погретшвсть определения шага измерения е 1 г

2 да плотности распределения вероятностей исгпелуемого сигиеле (21 . Устройства со держит первыйн второй следящие фильтры, информационные входы которых являются соответственно первым и вторым входамя устройства, а управлякпцие входы подключены к выходу генератора пилообразных импульсов и к управляющему входу ключа, итт@ормационный вход которого соединен с а компаратором, а выход — c входом делители напряжения, выход которогоявляется выходом устройства, E 1едостатком этого устройства является зависимость погрешности определения шага 5 измерения взаимной корреляционной функции от коррелированности высокочастотных гар» моник взаимно перекрывающего спектра, устройство коррелированность этих гармоник не учитывает, что приводит к заниженному йй значению шага измерения взаимной корреляционной функция.

Белью изобретения является повышение точности устройства за счет устранения по грешности определения шага измерения д взаимной корреляционной функпии, вызванной .некоррелированностью высокочастотных гармоник взаимно перекрывающегося сткктра.

Эта цель достигается тем, что в устройство для определения шага измерения корреляционной функции случайных сигналов> ВВЕ>» 5 цены последовательно соединенные блок умножения и интегратор, входы блока умножения подключены соответственно к выходам первого и второго следящих фильтров, а выход интегратора соединен с входом компа- 1о ратора.

Дополнительное введение умножителя и интегратора позволяет получить на входе компаратора напряжение, пропорциональное функции корреляции гармоник взаимно-перекрывающегося спектра. Таким образом, ключ открывается тогда, когда имеются не просто взаимно перекрывающиеся гармоники, а коррелированные взаимно перекрывающиеся гармоники. 20

На чертеже представлена функциональная схема устройства, Устройство содержит два следящих фильтl ра 1 и 1 входы которых соединены с генератором 2 пилообразных импульсов, а выходы соединены с входами блока 3 умножения. Выход блока 3 подключен через после» довательно соединенные с ним интегратор 4 и компаратор 5 к первому входу ключа 6, второй вход которого подсоединен к выходу генератора 1, а выход — к входу дел теля 7. напряжения.

Устройство работает следующим образом.

На входы устройства подаются сигналы, нормированные по уровню. Следящими фильтрами 1 и 1 7 начиная с верхних частот, про"

Ссматривается частотный диапазон исследуе мых сигналов путем синхронного смещения спектров входных сигналов по частоте в со- 4О ответствии с управляющим напряжением ге-. нератора 2, которое изменяется во времени от минимального до максимального значения.

Это позволяет просмотреть все точки час45 тотногодиапазона исследуемогосигнала,причем следящие фильтры работают так, что .гармоники исследуемого сигнала на выходе следящих фильтров переносятся на одну и ту же частоту - центральную частоту по50 лосы пропускания филеров f . Пилообразное изменение управляющего напряжения приводит к плавному переносу частотного диа» пазона исследуемых сигналов в область по лосы пропускания фильтров. Если в некото55 рый момент времени управляюшеенапряжение таково, что на выходах следящих фильтров появляются 3 -ые гармонические составляющие процессов g (jj и ((4) с амплитулами Ф и 3 и фазами 8> и Ц соответственно, то при малой полосе щюйу>" KQEIHSI фил ЬТ )0В l И .> На ИХ Bf >Ходах

I появляются с ответствующие напряжения.

1ц>н этом блок 3 усиления и интеграто >

4 работают как коррелятор узкополосного сигнала: в блоке 3 выходные напряжения следящих фильтров перемножиотся, а в интеграторе 4 усредняются. Сигнал на выходе нцтегратора 4 можпо представить в виде

На выходе компаратора 5 получится нагряженне только от тех гармоник исследуемых сигналов X(t) и Y (+I функции взаимной корреляции которых больше порога ограничения по минимуму компаратора. Порог ограничения компаратора выбирается таким, чтобы не было ложного сигнала на выходе компаратора, напряжение управляю г;его генератора 2, соответствующее моменту появления напряжения на выходе компаратора, то есть моменту, когда начинает проявляться коррелированность спектральных составляющих в верхней области взаимного перекрытия спектров исследуемых сигналов, пропорционально шагу измерения взаимной корреляционной функции, Поэтому ключ 6 в этот момент сигналом с выхода компаратора 3 открывается и напряжение с выхода генератора 2 поступает на делитель

7 напряжения. Наличие делителя напряжения обусловлено необходимостью изменения коэффициента пропорциональности между шагом измерения корреляционной функции и вери ей граничной частотой в зависимости от погрешности кусочнолинейной аппроксимации корреляционной функции.

Применение предлагаемого устройсгва дает с лцественный положительный эффект.

Так, если верхняя граничная частота взаимно пересекающегося спектра равна некоторой частоте хо а коррелированными являк>тся спектральные составляюп1ие, частоты которых s полосе взаимного перекоытия лежат значительно ниже частоты, то

-число измеряемых ординат взаимно корреля ц""онной функции на максимальном интервале к. >релящ.и окажется меньше, что приведет к сокрашению времени измерения корреляци онной функции при последовательном методе измерения функции или к уменьшению объема аппаратуры при параллельном.

Формула изобретения

Устройство для определения шага из.мерения функции корреляции случайных car

612256

Составитель В. Жовинский

Редактор H. Хлудова Техред И. Климко Корректор Л. Небола

Заказ 3463/44 Тираж 826 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР п ° делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 палов, содержаше ° первый и второй следяшие фильтры, информационные входы которых являются соответственно первым и вторым входами устройства, а управляюшие входы подключены к выходу генерато а пилообразных импульсов и к управляющему входу ключа, информационный вход которого соединен с компаратором, а выход — с входом делителя иапояжения, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а - д ю m e е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены после- довательно соединении блок умножения. и интегратор, входы блока умиежоиия подключены соответственно к выходам первоi o и второго следяших фильтров, а выход интегратора соединен с входом комнаратора.

Исто пики информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Лвторское свидетельство СССР

М. 3211941, И.кл. С 06 Р 15/34, 1075.

2. Авторское свидетельство по заявке

N! 207 1486/18-24, И.Кл. Q 06 (j 7/10, 1975.