Устройство для измерения запаздывания случайного сигнала

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюз Севвтсиик

Сециалистичвсиик

Рвслублии

<ь917170 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.08.80{2I) 2974750/18 21 (5 I ) M. Кл.

G 04 Р 10/00 с присоединением заявки Jk

1Ьаударетеаинмб квинтет

CCCP ав делен изоеретенке и етернтий (26) Приоритет

Опубликовано 30.03,82. Бюллетень М 12 (Р) ЛК681.325;.3 (088.8) Дата опубликования описания 02.04.82

А. Ф. Гришков, А. Н. Гуляев, И. Г. Дор х и А В. Яаргелов

1:1 1

/ (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЗАПАЗДЫВАНИЯ

СЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА г 1, Изобретение относится к специализщто-- ванным средствам вычислительной техники, предназначенных для измерения запаздывания во времени случайных сигналов, и может быть использовано в измерительной технике при экспериментальном исследовании случайных сигналов.

Известно устройство для измерения запаздывания случайного сигнала, содержащее фильтры нижних частот (ФНЧ), блок усреднения, блок управления, два линейных преобразователя, два умножителя, сумматор и вычитающие блоки «1).

Недостатком этого устройства является низкая точность и сложность, которая обусловлена необходимостью реализации

2+ 2ФНЧ с импульсными характеристиками hg - "

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является уст

2 ройство, содержащее линейный преобразователь, последовательно включенные вычитающий блок, блок усреднения, блок управления, выход которого подключен к управляющему входу линейного преобразователя, первый умножитель, второй умножитель, соединенный по выходу с неинвертирующим входом вычитающего блока, последовательно подключенные к первому входу устройства первый и второй фильтры нижних частот, подключенный ко второму входу устройства третий фильтр нижних частот, выход которого подключен к первому входу второго умножителя через фильтр верхних частот, выход вто1 рого фильтра нижних частот подключен ко второму входу второго умножителя, первый вход первого умножителя подключен к выходу первого фильтра нижних частот, второй вход — к выходу третьего фильтра нижних частот, выход первого умножителя подключен к инвертирующему входу вычитающего блока через линейный преобразователь 2).

917170

Наличие в составе этого устройства двух умножителей накладывает ограничение на точность измерений, так как для обеспечения необходимой точности требуется высокая идентичность их характеристик, невыполнение этого условия ведет к снижению точности устройства в целом. . ljem ю изобретения является повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения запаздывания случайного сигнала, содержащее линейный преобразователь, последовательно соединенные блок усреднения и блок уйравления, выход которого подключен к управля(ощему входу линейного преобра

; зователя, умножитель, выход которого, подключен к сигнальному входу линейного преобразователя, последовательно соединенные первый и второй фильтры нижних частот, вход первого. из которых является первым входом устройства, последовательно соединенные третий фильтр нижних частот и фильтр верхних частот, вход третьего фильтра нижних частот является вторым входом устройства, введены генератор тактовых импульсов и три коммутатора, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к управляющим входам annex коммутаторов, первый и второй входы первого коммутатора подключены соответственно к выходам первого и второго фильтров нижних частот, а выход — к первому входу умножителя, первый и второй входы второго коммутатора подключены соответственно к выходу третьего фильтра нижних частот и к выходу фильтра верхних частот, а выход - ко второму входу умножителя, первый и второй входы третьего коммутатора подключены соответственно к выходу линейного преобразователя и к выходу умножителя, а выход — ко входу блока усреднения.

Структурная схема. устройства для измерения запаздывания случайного сигнала приведена на чертеже.

Ui=(у в ",)) (t-t)cLT» г

"-);в тЕ y(t Ф 1

ЯЪ "q(t-ò)ñ ò (2) Устройство для измерения запаздывания случайного сигнала содержит фильтры 1 — 3 нижних частот, фильтр 4 верхних частот, умножитель 5, линейный преобразователь 6 с регулируемым коэффициентом k И.) преобразования, блок 7

° усреднения, блок 8 управления, коммута» торы 9 — 11, генератор 12 тактовых импульсов. Между первым входом устройства и вторым входом коммутатора 9 включены последовательно фильтры l и 2 нижних частот, а между вторым входом устройства и вторым входом коммутатора 10 включены последоваs тельно филю;р 3 нижних частот и фильтр

4 верхних частот. К первому входу коммутатора 9 подключен выход фильтра l нижних частот, а к первому входу ком» мутатора 1О подключен выход фильтра

30 3 нижних частот. Выход коммутатора 9 подключен к первому входу, а выход коммутатора 10 - ко второму входу,. умножителя 5. Выход умножителя 5 подключен ко второму входу коммута15 тора 11 непосредственно, а к первому его входу — через линейный . преобразователь 6..Выход коммутатора 11 под. ключен к управляющему входу линейного преобразователя 6 через последовательно включенные блок 7 усреднения и блок 8 управления. Выход генератора 12 тактовых импульсов подключен к управляющим входам коммутаторов 9 — 11.

Устройство работает следующим образом..

Когда первые входы коммутаторов

9 - 11 подключены к их выходам (какпоказано на чертеже) сигналы )((t) и

У(), пройдя соответственно через

30 фильгры 1 и 3 нижних частот, умножитель 5 и линейный преобразователь 6, образуют на входе блока 7 усреднения сигнал отрицательной полярности и равный по величине ()р-в(0 $fe в х(вт)д (i)

$+ > (t-т)) я, где X И ) и у ® - центрированные стационарно связанные случайные сигналы, действующие соответственно на первом и втором входах устройства.

При подключении вторых входов коммутаторов 9 - 11 к своим выходам си(»

4 нал Х (4) в пройдя через фильтры l u

2 нижних частот, а сигнал 9 И.) - через фильтр 3 нижних частот и фильтр 4 верхних частот, а далее через умиожитель 5, образуют на входе блока 7 усреднения 0 сигнал положительной полярности и равный по величине.

2. Авторское свидетельство СССР

М 5 87444, кл. G 04 F 1 О/00,, 1978. . 917170 6

Генератор 12 .тактовых импульсов, уп- но соединенные блок усреднения и блок равляя коммутатораМи 9 - ll, позволяет управления, выход которого подключен получить на входе блока 7 усреднения . к убавляющему входу линейного преоб переменный сигнал, имеющий форму меан разователя, умножитель, выход которого дра, амплитуда положительных импульсов 55 подключен к сигнальному входу линейного

«старого равна Ьх,, а.отрицательных 0, преобразователя, последовательно:соедиНа выходе блока 7 усреднения форми- ненные первый и второй фильтры нижних руется сигнал, пропорциональный оценке частот, вход первого из которых являетматеМатического ожидания этого пере- ся первым входом устройства; последо-, менного сигнала, который, проходя через О вательно соединенйые третий фильтр нижблок 8 управления, меняет коэффициент . р них частот и фильтр верхних частот, вход преобразования $ (4) линейного преобра.- третьего фильтра нижних частот являетзователя 6 до тех пор, пока сигнал про ся вторым входом устройства, о т л ипорциональный оценке математического ч а ю щ е е с я,тэм, что, с целью по . ожидания. на выходе блока 7 усреднения 1э вышения точности измерений, в него не станет равен нулю. При этом коэффи- введены генератор тактовых импульсов циент преобразования %(Ц линейного пре и три коммутатора, причем выход генера- образователа 6 будет выступать в качес» тора тактовых импульсов подключен к тве оценки времени задержки равен управляющим входам всех коммутаторов, 4 э . о первый и второй входы первого коммуКф а . р „" Х э) . татора подКлючены соответственно к

В тХ К лц (т)КТ 2Т .. выловим вервие о и второго фильтров где Г -, время задержки; нижних частот, а выход - к.первому

Т вЂ” длительность обРабаты щемых входУ Умножителнв пеРвый и втоРой . sxoды второго коммутатора- подключены () - взаимная. корреляционная функ- cooTBGTQTBBHHQ K выходу третьего фильт- ция сигналов j($) и (ц .. ра нижних частот и выходу фильтра верхних частот, а выход к второму входу

Достижение высокой точиости измв»- . умножителя, первый и второй входы . рений задержки в предлагаемом устройстве обусловлено тем, что п омежуточ» третьего коммУт тоР ед ные преобразования над сигналами ) Ю. н д(Ф) производятся. одним умножителем раэователя н к выходу умножителя, а

Кроме того, умножитель 5 в предлагае- выход - к входу блока усреднения. мом устройстве работает в режиме,@идно, сточннкя ин рормации, «ации усредненного произведения постущэинятые во внимание при экспертизе дающих на него сигнапов и может иметь любые, не равные нулю, амплитудно1. Авторское свидетельство СССР— Мo 601968 кл. G 06 Г 15/Э6, 1978.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я ао

Устройство для измерения эапаэцыва ния случайного сигнала, содержащее ли иейный преобразователь, последователь