Устройство для анализа формы моноимпульсных сигналов Советский патент 1984 года по МПК G06G7/19 

Изобретение относится к вычислительной техни;е и может быть использовано при разработке аналого-цифровых преобразователей сигналов формакод. Известен преобразователь формы моноимпульсных сигналов в унифицированный ряд напряжений, основаЬный на определении спектральных коэффициентов обобщенногоряда Фурье по ортого- нальной системе функций и содержащий генератор ортогональных, функций, сигналы с выхода которого поступают на параллельно включенные умножители и интеграторы, где происходит пере- 15 множение сигналов в виде ортогональ функций и исследуемого сигнала с дальнейшим интегрированием результи ющих сигналов. На выходах интеграто ров за время действия исследуемого сигнала образуется унифицированный ряд напряжений, значения которых ра ны спектральным коэффициентам П . К недостаткам данного преобразов теля относятся малые функциональные возможности, что связано с возможностью .проведения преобразования фо Ъ9л моноимпульсныл сигналов в унифицированный ряд напряжений по одной вполне определенной системе ортогональных функций, которые генерирует генератор ортогональных функций. Наиболее близким к предлагаемому является генератор ортогональньгх функций Лежандра ,который может быть использован для анализа формы моноимпульсных сигналов. В этом слу чае установкой нулевых начальных условий интеграторов управляет блок синхронизации. Структурная схема изо вестного генераторасодержит блок синхронизации, первый интегратор и п последовательно соединенных блоков преобразования, причем каждый блок преобразования содержит после/ вателъно соединенные интегратор, усилитель, сумматор, вход блока синхронизации соединен с входом первого интеграт ора, выход которого соединение входом первого блока преобразования, выход блока синхронизации соединен с входами установки нулевых начальных условий интеграторов блоков, другой вход сумматора первого блока соединен с выходом первого интегратора, а другие входы каждого последукнцего сумматора соеди нены с входами предыдущих блоков 10 52 преобразования. В момент окончания исследуемого сигнала на выходах вырабатываются спектральные коэффициенты инверсного во времени сигнала 2 . К недостаткам известного генератора относятся м; лые функциональные возможности, что связано с преобразованием формы исследуемого сигнала в унифицированный ряд напряжений разложением исследуемого сигнала только по одному виду ортогональных функций - полиномам Лежандра. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения разложения сигнала в ряд по любой системе ортогональных функций. Указанная цель достигается тем, что устройство для анализа формы моноимпульсиых сигналов, содержащее блой синхронизации и первый интегратор, входы которых соединены с входом устройства, п блоков вычисления спектральных коэффициентов, каждый из которых содержит соединенные последовательно первый усилитель, интегратор и сумматор, соединенньй первым входом с выходом интегратора, при этом выход первого интегратора является первым выходом устройства и соединен с входом первого усилителя первого блока вычисления спектрального коэф(1 щитента, выход сумматора каждого i-ro v блока вычисления спектрального коэффициента соединен с входом первого усилителя (i+I)-ro блока вычисления спектрального коэффициента (, п-1),а выход блока синхронизации соединен с входами сброса интеграторов всех блоков вычисления спектральных коэффициентов, выходь сумматоров всех блоков вычисления спектральных коэффициентов являются соответствующими выходами устройства, содержит в каждом из блоков вычисления спектральных коэффициентов второй усилитель и в каждом из блоков вычисления спектральных коэффициентов, начиная с второго, третий усилитель, вход первого усилителя i-ro блока вычисления спектрального коэффициента через второй усилитель соединен с вторым входом сумматора того же блока вычисления спектрального коэффициента и с входом третьего усилителя (i+l)-ro блока вычисления спектрального коэффициента, выход которого соединен с третьим входом сумматора, 3 (L+l)-ro блока вычисления спектрального коэффициента. На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит блок 1 синх2j-2 J, вычисления ронизации, блоки спектральных коэффициентов, интегусилители , сумма раторы Зд-З, 6rV торы , усилители Устройство работает следующим образом. Исследуемый сигнал f (t) поступает на вход устройства. В момент начала действия сигнала все интегра торы приводятся к нулевым начальным условиям блоком 1 синхронизации. В момент окончания действия исследуемого сигнала на выходах уст ройства образуется унифи1Ц1рованный ряд значений напряжений, определяемый следующими выражениями Ж5А7-(к .К (kb-otn 11( n(Ь-a) Р К««--Ш с„ « t..Woi , (1.4 d 1-V-l o нормирующие множители;коэффициент компрессии для финитного сегмента орт гональности а , в сегмент ортогональности;С. - С. спектральные коэф фициенты обобщенн го ряда Фурье по любой определенно ортогональной сис теме полиномиальных функций; коэффициенты реку - рентного соотноше ния; . свободный член вт рого полинома какой-либо определенной ортогональной системы полиномнапьных функций; длительность иссле,дуемого сигнала. Усилители имеют коэффициент усиления-равный К . Усилители имеют коэффициенты усиления, определяемые порядковым номером блока 2: (kb + Эе ) усилителя 6(kb-o6i) усилителя 6-, i 2,...,п. УСИЛИТЕЛИ 7 имеют коэффициенты усиления, определяемые также номером блока 2:( -А, ) усилителя 7, ( - Л ) усилителя 7, С-) усилителя 7. В этом случае на выходах устройства значения получаемых сигналов пропорциональны первым (п+1) спектральным коэффициентам С по любой определенной ортогональной системе полиноминальных функций, которые однозначно определяют форму исходного сигнала и при необходимости могут ее воспроизвести. В качестве ортогональной системы полиномиальных функций могут быть использованы системы ортогональных полиномов Лежандра,Чебьшева 1-го и 2-го рядов Лагерра, Эрмита и др. Расширение функциональных возможностей в предлагаемом устройстве достигается путем проведения преобразования формы моноимпульсного силнала в унифицированный ряд напряжений разложением исследуемого сигнала по любой ортогональной системе функ- ций, а не только по полиномам Лежандра, как в известном устройстве. Использование изобретения позволяет унифицировать разработку устройства для анализа формы моноимпульсных сигналов на основании предлагаемо : структурной схемы и повысить точность преобразования за счет использования ортогональных систем функций, наилучшим образом приближающих определенный класс сигналов.

Г

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА ФОРМЫ МОНОИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ, содержащее блок синхронизации и первый интегратор, входы которых соединены с входом устройства, п блоков вычисления спектральных, коэффициентов, каждый из которых содержит соединенные последовательно первый усилитель, интегратор и сумматор, соединенный первым входом с выходом интегратора, при этом выход первого интегратора является первым) выходом устройства и соединен с входом первого усилителя первого блока вычисления спектрального коэффициента, выход сумматора каждого i-ro блока вычисления спектрального коэффициента соединен с входом первого усилителя (i-H)-ro блока вычисления спектрального коэффициента (, п-1), а выход блока синхронизации соединен с входа -т сброса интеграторов всех блоков вычисления спектральных коэффициентов, выходы сумматоров всех блоков вычисления спектральных коэффициентов являются соответствующими -выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения рааложения сигнала в ряд по любой системе ортогональных функций, оно содержит в каждом из блоков вычисления спектральных коэффициентов второй усилитель и в каждом из блоков S вычисления спектр.альных коэффициентов, начиная с второго, третий усилитель, вход первого усилителя i-ro блока вычисления спектрального коэффициента через второй усилитель соединен с вторым входом сумматора того же блока вычисления спектрального коэффициента;и с входом третьего усилителя (i+T)-ro блока вычисления спектрального коэффициента, выход i:o которого соединен с третьим входом сумматора (i+l)-ro блока вычисления спектрального коэффициента. ас ел