Устройство для определения запаздывания случайного сигнала

 

Союз Советск ик

Соцнапнстнческик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1»732860

1

L... .. (51) М. Кл. 06 F 7/19 (6l ) Дополнительное к asò. сеид-,ву (22) Заявлено 16,11.77 (2l ) 2544094/18-24 с при соеди не н нем заявки .%

Гасударственные комитет (23! Приоритет

II0 делам изобретений, и открытий

Опубликовано 05.05.80. Бюллетень ¹ 17 (53) УД К 68 1.333 (088.8 ) Дата опубликования описания 08.05.80 (72) Авторы изобретения

И. И. Волков, В. К. Семенычев и А. П. Токарев (7l ) Заявитель Куйбышевский политехнический институт им. B. В, Куйбышева (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАПАЗДЫВАНИЯ

СЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА

Изобретение от нос ится к сп ец иа лизи рованным средствам вычислительной техники, предназначенным для измерения во времени случайных сигналов, и может быть использовано при обнаружении сигналов на фоне помех в радиодальнометрии, в измерительной технике при экспериментальном исследовании случайных сигналов и в других случаях.

Известно устройство, предназначенное

IO для измерения запаздывания случайных процессов, содержащее перемножитель, вычитающее устройство и систему регулируемого запаздывания (11.

Для устройства характерна малая точ15 ность и существенная сложность, определяемая главным образом блоком регулируемого запаздывания аналогового случайного сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения запаздывания случайного сигнала, содержащее первый и второй блоки умножения, первые входы которых являются соответственно первым и вторым входами устройства, вторые входы блоков умножения соединены соответственно с выходом первого блока вычитания и с выходом первого сумматора, выход первого блока умножения подключен K неинвертируюшему входу второго блока вычитания, инвертируюший вход которого соединен с выходом второго блока умножения, выход второго блока вычитания через последовательно соединенные блок усреднения и блок управления подключен к управляющим входам первого и второго линейных йреобразователей, выходы которых подключены соответственно к инвертируюшему входу первого блока вычитания и ко второму входу первого сумматора, а также последовательно соединенные попарно первый и второй, третий и четвертый фильтры низких частот (2).

Недостатком этого устройства является значительная величина погрешности от смешенности оценки, возникающая при малом соотношении постоянной времени т фильтров нижних частот и интервала кор7 3280

3 релилии Г = р »(ауд Г еивлииируемага сигнала с нормированной корреляционной функцией 9 и(- (Я:)

Обеспечение стократного и более повышения постоянной времени фильтра нижних частот ГК, трудно реализовать технически, особенно при инфранизкочастотных анализируемых сигналах, увеличивает время переходных процессов и следовательно, необходимую длительность реализации.

1Яель изобретения - повышение точности при ограничениях на постоянную времени применяемых фильтров нижних частот.

Укаэанная цель достигается тем,, что в устройство введены четыре сумматора, два блока весовых коэффициентов и два блока фильтров, входы которых подключены соответственно к первому и второму входу устройства, (И-1) выход первого блока фильтров подключен к соответствующим входам первого блока весовых ко- эффициентов и второго сумматора, один из входов которого соединен с выходом первого фильтра низкой частоты, вход ко торого соединен с И -ым выходом пер25 вого блока фильтров, (Г1-1) выход второго блока фильтров подключен к соответствующим входам второго блока весовых коэффициентов и третьего сумматора, один иэ входов которого соединен с выходом

ЗО третьего фильтра низкой частоты, вход которого подключен к Г1 -му выходу второго блока фильтров, оди» из входов первого и второго блоков весовых коэффициентов соединен соответственно с выходом

35 второго и четвертого фильтров низкой частоты, выходы блоков весовых коэффициентов подключены к соответствующим входам соответственно четвертого и пятого

40 сумматоров, выходы которых подключены соответственно к неинвертирующему входу первого блока вычитания и ко второму входу первого сумматора, а выходы второго и третьего сумматоров соединены с

45 инофрмационными входами соответственно первого и второго линейных преобразователейи

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит блок 1 фильтров нижних частот с передаточными функци4 ями %t(p)=

+ T фильтры 2 и 3 нижних частот с передаточными функциями

1Я(р) ., подключенные последователь1 нт„ 55 но к первому входу устройства; блок 4 весовых коэффициентов (, =7(4+<1,4 =0,4, И, через который соответствующие выходы фильтров нижних частот блоков 13 подо

4 ключены к входам сумматора 5, сумматор б, через который выходы фильтров блока

1 и 2 подключены к входу первого линейного преобразователя 7 с коэффициентом преобразования К (t ) Ко второму входу устройства подключены последовательно блок 8 фильтров нижних частот с переда4 точными функциЯми 9J(P) у фильтРы

4+Тр

9 и 10 нижних частот с передаточными функциями Ф(р = —.—, нх выходы че4

4 Ф Гр рез блок 11 весовьи: коэффициентов (Ьк =

Т 4+13, k=-О, 1 ..., И подключены к сумматору 12, сумматор 13, через который выходы фильтров блока 8 и 9 подключены к входу второго линейного преобразователя 14 с коэффициентом k (Ь}.

Выход линейного преобразователя 7 подключен к инвертирующему входу блока

15 вычитания, неинвертирующий вход которого подключен к выходу сумматора 5, а выход — к первому входу первого блока умножения 16, второй вход которого подключен к второму входу устройства, а HI,Iход — к неинвертирующему входу блока

17 вычитания.

Выход линейного преобразователя 14 подключен к первому входу сумматора 1 8, второй вход которого подключен к выходу сумматора 12, а выход — к первому входу блока 19 умножения, второй вход которо "о подключен к первому входу устройства, а выход — к инвертируюшему входу блока 17 вычитан ля. Выход блока 17 вычитания через блок 20 усреднения и блок 21 управления подключен к управляющим входам линейных преобразователей

7 и 14.

Устройство работает следующим образом.

1(a первый вход устройства поступает

О сигнал )» t)>HQ второй вход — сигнал Г®.

В результате обработки входных сигналов в группах блоков, состоящих иэ фильтров нижних частот линейных преобразователей, блоков весовых коэффициентов и сумматоров (1-7 и 8-14), »а входы блока 15 вычитания поступают сигналы д, Г О 4 — ñ!М 4 /Y»к . х("с) = — е у —, — )дг= о к=о <

0О

= х(-.с И„(,дс и Ю= J xH,-c)9 (<1Q< = г

= 1((t lfX tt)It-t1X:b„(z ) g t

5 6 . на входы сумматора 18

00 о

OO о

2 ) т)ттр) и а к=о

1 ((1- СФ(:1дТ 4(4)5 f(<-С) ГИ ()М, Чосле преобразования этих сигналов в

g блоках 15-21 в установившемся режиме ,(Знеои ))) )))- т) — —. )) (о)-„g)) ().) приап на вмхопе бпока 21 управпенин

1 g,-O (1+ТР) и 1 оавен нулю

4)и)М(уЮ )i„П) у ; к)йстхi ) )р,ж)йi -c)à): -N(kH)J<))())Y(t-Y)dx-Y)t))р))„рр)хкиок1 о

При идеальном выполнении операции ин- ды которых подключены соответственно тегрирования к инвертирующему входу первого блока вычитания и ко второму входу первого

1„Ж= сумматора, а также последовательно соеКР, „(ю4 с !5 диненные попарно первый и второй, тра»

° „, „ тий и четвертый фильтры низких частот, Можно показать, что пог ешность от смешенности о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство К(М-1ц() введены четыре сумматора, два блока вес К ТЮ

20 совых коэффициентов и два блока фильт ров, входы которых подключены соответТ и-!!! Ь ок о / ) отвеине к первому и второму нхоау уот

Т 6(0 1дС ройства, (t1 -1) выход первого блока о фильтров подключен к соответствующим входам первого блока весовых коэффици3gecaÿÕ ()=Сp < (С+ о)уa при переходе . ентов и второго сумматора, один иэ вхок оценке сверху учтем характер измене дов которого соединен с выходом первого ния 114 (©) числителя и знаменателя в фильтра низкой частоты, вход которого функции (Ю, Т, ц ). соединен с п-ым выходом первого блоАнализ полученного выражения показы- З0 ка фильтров, (й-1) выход второго блоКя вает, что в данном случае Я весьма эф- фильтров подключен к соответствующему фективно уменьшается не увеличением T входам второго блока весовых коэффицив сравнении с Г, а путем увеличения ентов и третьего сумматора, один из вхочисла И. Заметим, что и =1 соответ- дов которого соединен с выходом третьествует погрешности от смешанности, полу-З5 го фильтра низкой частоты, вход которого чаемой при применении прототщ)а. подключен к VI -му выходу второго блока

Таким образом, предлагаемое техни- фильтров, один из входов первого и второческое решение позволяет весьма эффек-. го блоков весовых коэффициентов соедитивно уменьшить 3 при ограничениях на нен соответственно с выходом второго и величину 1 в сравнении с интервалом четвертого фильтров низкои частоты, вы. 40 корреляции входного сигнала. ходы блоков весовых коэффициентов подф о р м у л а и з о б р е т е н и я ключены к соответствующим входам соотустройство для определения запаздыва- ветственно четвертого и пятого сумматония случайного сигнала, содержащее два ров, выходы которых подключены соответблока умножения, первые входы которых

45 ственно к неинвертируюшему входу первого являются входами устройства, вторые вхо- блока вычитания H Ko втоРомУ входу перды блоков умножения соединены соответ вого сумматора, а выходы второго и трественно с выходом первого блока вычита- тьего сумматоров соединены с информации с в дом первого сумматора вы- онными входами соответственно первого ход первого блока умножения подключен и второго линейных преобразователей.

Источники информации, к неинвертирующему входу второго блопринятые во внимание при экспертизе ка вычитания, инвертируюший вход кото1. Жовинский В. И., Арховский В. Ф, рого соединен с выходом второго блока д второго блока вычита-.- Корреляционные устройства, М., Энер гия, 1974а с. 217-220. ния через последовательно соединенные блок усреднения и блок управления под- 2. Авторское свидетельство СССР ключен к управляющим входам первого и 14 601698, кл. 6) 06

06 G 7/19 1976 второго линейных преобразователей, выхо- (прототип) °

732860

Составитель В, Жовинский

Редактор А. Маковская Техред М. Петко Корректор Г, Решетник с

Заказ 1554/10, Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4