Устройство для оценки амплитуды узкополосного случайного процесса Советский патент 1986 года по МПК G06F17/18 

Изобретение относится к устройствам для оценки мгновенного значения амплитуды узкополосного случайного процесса и может использоваться в системах - автоматического управления и контроля при наличии значительного уровня аддитивного случайного йума.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости устройства для оценки амплитуды узкополосного случайного процесса.

При создании устройства учитывался тот факт, что сумма модулей знаковых коэффициентов корреляции исследуемого сигнала относительно ортогональных опорных сигналов является постоянной величиной при заданном уровне шума.

На фиг.1 приведена функциональная

схема устройства для оценки амплитуды 2 вторыми, входами первых 6 и 8 соответ- узкополосногб случайного процесса; на .фиг.2 - структурная схема устройства.

Формирователь импульсов может быть выполнен перестраиваемым, что позволит вьтол нять изменение (перестройку) ч астоты анализируемого узкополосного случайного процесса.

Формирователь формирует два орто25

ственно полузнакового и знакового корреляторов, второй выход генератора 2 ортогональных импульсных последовательностей соединен с вторыми входами вторых полузнакового 7 и знакового 9 корреляторов, выходы корреляторов 6-9 соединены с входами вычислителя 3, состоящего из сумматоров 10 и 11 и блока 12 деления.

гональных, т.е. сдвинутых на 90 один относительно друг-ого, знаковых (логических) сигнала,

Знаковые и полузнаковые корреляторы могут быть реализованы как цифровыми, так и аналоговыми средства- мк, однако при цифровой реализации проще обеспечить оптимальный выбор постоянной времени усреднения корре

р

1о,

, если sinujt 0 если sinut 0

(аждый из знаковых корреляторов формирует оценку, знакового коэффициента корреляции G, и G, соответственно

I

Gg 1 Ss(t)(t)dt

сч (t)(t)dt.

О

G. Z:s(4t. )sgn(x(Ati))|

1,л П

.(Atpx(4ti);

50

При цифровойреализации интегралыв приведенных соотношенияхзаменяются на суммы и оценки соответственно равны.

G,2C(it,-)(Ati) ;

сх

R

сх

Z:c(at,-)x(ti), и

где i 1,2,...,п;

ut - шаг квантования по времени.

ляторов при изменении (перестройке) по частоте. Аналогично вычислительный блок, реализующий функцию деления одной суммы модулей входных сигналов на другую сумму модулей, может быть реализован как цифровыми, так и аналоговыми средствами.

Устройство содержит компаратор 1, генератор 2 ортогональных импульсных последовательностей, вычислитель 3, выход которого является выходом 4 устройства, вход 5 которого соединен с входом компаратора 1 и первыми (аналоговыми) входами первого 6 и второго 7 полузнаковых корре- ляторов, выход компаратора 1 соединен с первыми входами первого 8 и второго 9 знаковых корреляторов,первый выход генератора 2 соединен с

вторыми, входами первых 6 и 8 соответ-

ственно полузнакового и знакового корреляторов, второй выход генератора 2 ортогональных импульсных последовательностей соединен с вторыми входами вторых полузнакового 7 и знакового 9 корреляторов, выходы корреляторов 6-9 соединены с входами вычислителя 3, состоящего из сумматоров 10 и 11 и блока 12 деления.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал x(t) подается на вход 5 устройства. На выходах генератора 2 ортогональных импульсных последовательность формируются сигналы S(t) и C(t), имеющие такие же частоты, и равные

C(t)

Р

1о,

если cos (о t О если cos о t О Полузнаковые корреляторы формируют оценки полузнаковых коэффициентов корреляции Rgj. и R

45

R И S(t)x(t)dt;

e.x

Tj . n

C(x)x(t)dt.

Z:c(at,-)x(ti), и

Вычислитель 3 обеспечивает выполнение операции вычисления оценки

амплитуды А, которая отличается от Действительного значения амплитуды масштабным коэффициентом, равным

соответственно т

К ;;; 5(sin(oi)dt О

или при цифровой реализации К S3i:sin(wAti).

Таким образом, окончательная оцен- А

ки равна А

к:

Оценки коэффициентов Gg. и G знаковой корреляции по модулю суммируются в вычислителе 3 сумматором 10, которьй формирует код, служащий, нормой, обеспечивающей устранение влияния помех на результаты измерения.

Оценки полузнаковых коэффициентов корреляции, накопленные в корреляторах 6 и 7, ёуммируются по модулю в вычислителе 3 сумматором 11, а блок 12 деления обеспечивает формирование на выходе 4 вычислителя и устройства оценки амплитуды в соответствии с выражением:

А JE LLi2%L

lGs,l+/GcJ

Формула изобретения

Устройство для оценки амплитуды узкополосного случайного процесса.

249538

содержащее компаратор, вход которого является входом устройства, вычислитель, .выход которого является выходом устройства, и генератор орто- 5 гональных импульсных последовательностей, отличающееся тем, что, с целью повьшения помехоустойчивости, оно содержит первый и второй знаковые корреляторы и первый и 10 второй полузнаковые корреляторы, первые входы двух последних из которых объединены с входом устройст- .

первым входам первого и второго зна- ковых корреляторов, первый и второй выходы генератора ортогональных импульсных последовательностей подключены соответственно к вторым входам Первых знакового и полузнакового корреляторов и вторым входам вторых знакового и полузнакового корреляторов, при этом вычислитель состоит из первого и второго сумматоров и блока деления, выход которого является выходом вычислителя, а первый и второй входы блока деления соединены с выходами суммы первого и второго сумматоров вычислителя, входы первого и второго слагаемых первого сумматора вычислителя соединены соответственно с выходами первого и второго знаковых корреляторов, а входы первого и второго слагаемых второго сумматора вычислителя соединены соответственно с выходами первого и второго полузнаковых корреляторов.

Изобретение относится к вычислительной технике, a именно к устройствам для оценки мгновенного значения амплитуды yJкoпoлocнoгo слу,чайного процесса, и может использоваться в системах автоматического управления и контроля при наличии значительного уровня аддитивного случайного шума. Цель изобретения - по- вьппение помехоустойчивости - достигается тем, что в устройство, содержащее генератор «рртогональных импульсных последовательностей, .вычислитель и компаратор, соединенный с входом устройства, введены знаковые и полузнаковые корреляторы,выходы которых соединены с вычислительным блоком, формирующим оценку амплитуды в виде частного от деления суммы модулей полузнаковых коэффициентов корреляции на сумму модулей знаковых коэффициентов корреляции. 1 ил. W ьо 4: СО СП сс 00