Устройство для определения характеристической функции

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц983 725

С©юз Соввтскнк

Социалистических

Республик . (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06. 02. 81 (21) 3245461/18- 24

)$f)+ Кд 3

G 06 G 7/52 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 681.3 (088.8) Опубликовано 231282.Бюллетень Мо 47

Дата опубликования описания 2 3. 12. 82

И. И. Волков и A. Я. Драчс

Ъ

"l.

Куйбышевский ордена Трудового КрасйоГо-3фамейи политехнический институт им . В. В. Куйбышева / (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЙ

ФУ НКЦИИ

Изобретение относится к статис-, тическому анализу. случайных процессов и может быть использовано для разработки на его основе измерительных систем, приборов, а также специализированных вычислительных блоков, -. предназначенных для работы со случайными сигналами.

Известно устройство, позволяющее производить статистический анализ случайных процессов, включающее сумматор, выход которого соединен со входом ограничителя, а также последовательно соединенные ограничитель, полосовой фильтр, детектор, блок усреднения (11.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее две группы из и параллельных каналов, каждый из которых состоит иэ последовательно соединенных полосового фильтра, детектора огибающей и блока усреднения, а также последовательно соединенные широтно-импульсный модулятор и инвертор, причем выход. широтно-импульсного модулятора подключен ко входу полосовых фильтров первой группы каналов и ко входу инвертора, выход которого соединен

2 со входом полосовнх фильтров второй группы каналов (2 )..

Недостатком этого устройства является невысокая точность измерения характеристической функции за счет наличия полосовых фильтров и детекторов огибающей.

Целью изобретения является повы,шение точности измерения характеристической функции.

Эта цель достигается тем, что в устройство для определения харак. теристической функции, содержащее ..широтно-импульсный модулятор, вход которого является входом устройства, блоки усреднения, введены генератор . косинусоидальных напряжений и блоки умножения, первые входы которых объединены и подключены к выходу широтно-импульсного модулятора, а второй . вход каждого блока умножения соединен с соответствующим выходом генератора косинусоидальных напряжений, выход каждого блока умножения соединен с входом со6тветствующего блока усреднения, выход. каждого из кото- рых является соответствующим выходом устройства.

983725

30

A Мх(}1„, С-ЪА+ Х(%}} —,„),, Будем считать с Лл

Т (3)

На фиг. 1 представлена блок-схе ма устройства, на фиг. 2 — временные диаграммы.

Устройство содержит широтно-импульсный модулятор 1, генератор 2 косинусоидальных напряжений, выход 5 модулятора 1, подключен к первому входу каждого блока умножения 3, 3 „+т, З, ..., 35„. Выход ге,нератора 2 подключен к второму входу одного из блоков З, ...", 3zn>5 )0

З, ..., 32„ умножения, а выходы этих блоков умножения соединены со ответственно со входами блоков 4,л, 42„;), 4q, ..., 42,„ усреднения.

Исследуемый случайный процесс 15 подается на.широтно-импульсный модулятор 1. На выходе широтно-импульсного модулятора 1 получается широтно" импульсный модулированный сигнал, который можно записать в виде, Zp

f(} 2 + у sin2ВУ! )

T < 2КУ Т у(Щ ксоз 2ЙШ1-2 (д J- g к .т 2 с 4

T 1 <,(a«}7i

4 4 к соз (2%+4 }Л.- 1 — sin (2%И} ю ЬТ

+ 2

-(2КЧ}М гдето- М! .

° 35 и временных диаграмм, приведен-. ных на фиг. 2, видно, что для обеспечения широтно-импульсного преобра-, зования исследуемого сигнала x(t) необходимо выполнение следующих ус- 40 ловий где Ix(t) I))) „- максимальное значение по модулю, которое может принимать исследуемый сигнал 50

A — величина постоянной установки;

С - коэффициент наклона пилообразного напряже- 55 ния, вырабатываемого внутри широтно-имттульсного модулятора 1.

Из выражения (2),видно, что С должен удовлетворять соотношение

4Д т

Тогда с учетом выражения (3) и из временных диаграмм будем иметь ю х ) д-xw <,, Т, (2 Т. 4}

Подставляя (4) в (1) получим

СЮ

У) )= + — -,т- (- ) co5(2ktf)

ZA

«3 соз(2В+4}Ч + = у ("} ,ф«,т 2М

«s)n (eaB jcos )awt.

Сигнал с выхода широтно-импульсного модулятора 1 поступает на первый вход блоков умножения 3„„ ..., 3 „+4.

На второй вход этих блоков умножения поступают косинусоидальные сипналы ,нечетных частот с генератора 2. Так

;на второй вход блока умножения 3 поступает сигнал)cos ht, на Зз,)+) -ый сигнал соз(2п+1)мt. Сигнал с выхода . каждого из блоков умножения Зт, ...,>

3 „ ) поступает соответственно на входы блоков усреднения 4, 42п+т °

На выходе 4 „.т -го блока усреднения получается

N (22„,4 t}l= (-4} (2,„} Mfcos(2 }nx(t})..Однако известно, что

% сов(2п+4}ах Я)=йе Ч, ((2и+1}а) (2P+ (})" (} (2 4@. Re Y„C(2nia}a) где д = — -,шаг дискретизации харакt теристической функции.

2А

Таким образом, на выходе блоков усреднения 44, ..., 42„,+4 получаем ве)цественнув часть характеристической функции.

Кроме того, сигнал с выхода широтно-импульсного модулятора 1 поступает на первый вход каждого из блоков умножения. На второй вход блоков умножения поступают косинусо» идальные сигналы. четных частот с генератора 2. . Так на второй вход блоков умножения 3, . ° ., 32„ .поступает сигнал Соз 2см1, на 32„-ый - сигнал еов 2„м 1 . Сигнал с выхода каждого ., блока умножения 32, ..., Зр„ поступает соответственно на входы блоков усреднения 4, ..., 42„.

На выходе 4 „-го блока усреднения имеем

I))I (Z2 (t))=(-1} И (sih2n dX(t }) 983725

Формула изобретения

Известно, что

М (sin 2@ лХМ1= > „(па) или

WtZ,„(9Ь-" 1У. ю х

На выходе блоков усреднения 4

4»„ будем иметь мнимую часть характеристической функции.

Таким образом, на выходе блоков усреднения 4.„, ..., 4 „„, 4

4вд будем иметь вещественную и мнимую части характеристической функции.

Предлагаемое устройство найдет широкое применение для разработки на его основе специализированных вычислительных блоков, предназначенных для работы со случайными сигналами.

Устройство для определения характеристической функции, содержащее широтно-импульсный модулятор, вход которого является входом устройства, блоки усреднения, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит генератор косинусоидальных напряжений и блоки умножения, первые входы которых объединены и подключены.к выходу широтно»импульсного модулятора, а второй вход каждого блока умножения соеди10 Нен с соответствующим выходом генератора косинусоидальных напряжений, выход каждого блока умноженйя соединен с входом соответствующего блока " ,усреднения, выход каждого иэ которых

15 является соответствующим выходом ,устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 395861, кл. G 06 F 15/36, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2883529/18-24, кл. G 06-G 7/52, 23.12.80 (прототип).

ЮсЪФ )!а Эта(а1 3m Ь(глд)

Фиг.l

Составитель 3. Сечина

Редактор .Н. Лазаренко Техред Л. Пекарь. Корректор О. Билак

Заказ 9927/59 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ 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