Устройство для определения квадрата модуля взаимной спектральной плотности мощности Советский патент 1986 года по МПК G06F17/15 

Изобретение относится к прикладному анализу случайных нроцессов, предназначено для определения квадрата модуля взаимной спектральной плотности мощности (ВСПМ) двух стационарных и стационарно-связанных случайных сигналов и вычисляемых с ее помощью характеристик, например функции когерентности. Данные статические характеристики широко применяются при анализе функционирования разнообразных, например, механических систем, их ресурсных испытаниях диагностике, гидролокации,

Целью изобретения является повьше H ke .быстродействия.

На фиг, 1 изображена структурная схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы работы блока синхронизации.

Устройство для определения квадрата модуля ВСПМ содержит цифровой коррелометр 1, мультиплексор 2, блок 3 памяти, блок 4 дискретного преобразования Фурье, блок 5 синхронизации с выходами 6 - 10.

Устройство работает cлeдyющIiм образом.

Сигнал 6 блока 5 поступает на управляющий вход коррелометра 1, по которому формируются отсчеты взаимной корреляционной функции (ВКФ) Д, (т) от - N до + N, сигнал 7 устанавливает в блоке 3 памяти режим записи и одновременно подключает через мультиплексор 2 вход устройства к второму входу коррелометра 1, сигнал 8,, задержанный относительно сигнала 6 на время необходимое для вычисления отсчета ВКФ, производит запись 2N ординат БКФ в блок 3 памяти, после чего на вьшоде 7 блока 5 устанавливается режим воспроизведения,. При этом блок 3 памяти далее работает в режиме считывания, а мультиплексор 2 подключает выход- блока 3 памяти к второму входу коррелометра 1, который работает далее в режиме определения автокорреляционной функции случайного временного ряда, представляющего собой оценку ВКФ анализируемых входных сигналов, т.е. вычисляются значения автокорреляционной функции R (т)от КкЛ), которые поступают в блок 4, где определяется спектральная плотность мощности сигнала

251105

,,, |„ь/,.,(.,.|:л,.

Rnj - 1co5mwi-i:h R,y()J,

10

где R-,,j() R,j(- М R,,J(); Q 2N.

По сигналу 9 в блоке 4 входная последовательность (rn) умножается на корреляционное окно h, а по сигналу 10 вычисляются k отсчетов спектральной плотности мощности SR Ои), СО- i,k.

При этом на вьгходе блока 4 формируется оценка, разная

7-t

S,..() 77n-Z-TT /Si,u(w)/ .

yy

u(Q + 1)

T.e, с точностью до множителя формируется оценка квадрата модуля ВСПМ, В самом деле, с учетом выражения для .,(ы)и ,(ы) будем иметь

/8,у(и)/ S,y(w)+ ,)

М N

tsiZl El h -h-, X

4li, K-,N

X R (jl.cosCk -)оп.

3

Сделав замену k - + m, после

преобразований получим

2 2N -,

/s.yM/ .b,y(-N-.iv

к-2N , .

Rxu(-N)-Z:h R,,(-N),

о ИЛИ после замены (-5- N) Е и

обозначения 2N Q получаем, что квадрат модуля ВСПМ анализируемых сигналов Пропорционален с коэффициентом -- (Q + 1) величине Sj (ы).

50

Формула изобретения

Устройство для определения квадрата модуля взаимной спектральной плотности М01ДНОСТИ, содержащее цифровой коррелометр, выход которого подклю- 55 чен к информационному входу блока- преобразования Фурье, выход которого является информационным выходом устройства, блок синхронизаи;ии, первый

3

н второй выходы которого подключены соответственно к входу задания режима и тактовому, входу цифрового коррелометра, вход первой функции которого является первым информа- ционным входом устройства., третий и четвертый выходы блока синхронизации подключены соответственно к входу разрешения приема информации и входу начала вычисления блока дис- кретного преобразования Фурье, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены блок памяти и мульти054

плексор, которого подключен к входу второй функции цифрового коррелометра, . выход которого подключен к информационному входу блока памяти, выход которого подключен к первому информационному входу мультиплексора, второй информационный вход которого является вторым информационным входом устройства, первый выход блока синхронизации подключен к управляющему входу мультиплексора и управляющему входу блока памяти, адресный вход которого подключен к адресному входу блока памяти.

Изобретение относится к области прикладного анализа процессов, предназначенных для определения квадрата модуля взаимной спектральной плотности мощности двух стационарных и стационарно-связанных случайных сигналов и вычисляемых с ее помощью характеристик Цель изобретения - повышение быстродействия. Пос- тавленная цель достигается тем, что в состав устройства вводят цифровой коррелометр, блок дискретного преобразования Фурье, блок памяти, мультиплексор и блок синхронизации с соответствующими связями. 2 ил. с N СЛ iMRLik