Устройство для спектрального анализа Советский патент 1987 года по МПК G06G7/19 

1 130571

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при определении ха рАктеристик случайных процессов.

Целью изобретения является упро- 5 щение устройства,

На чертеже приведена блок-схема устройства для спектрального анализа.

Устройство содержит N ключей 1, сдвиговый регистр 2, интеграторы 3, 1 группы блоков 4 и 5 суммирования, группу сумматоров 6, информационный вход 7, вход 8 тактовых импульсов.

К

О

Ос

X Ш к

О

Применяя справа и слева к выраже нию (1) преобразование Уолша, перей дем к взаимной спектральной.оценке в базисе Уолша,

матрица WK L без постоянной сос0 3/4 2/4

О 3/4 2/4 О 1/4 -2/4 - О 1/4 -2/4 - О -1/4 -2/4 О -1/4 -2/4 О -3/4 2/4 - О -3/4 2/4 62

Работа устройства основана на существующей связи между взаимной логической корреляционной функцией Pj,y , и арифметической R , которая в матричном виде вьражается следующим образом

РХУ -jJ-CWR +K)R,y ,

(1)

где W - матрица преобразования Уолша; Е, - матрица автокоррепящонных функций Уолшау

-1

-1

- 1

- 30

w;., ( ж)к,у.

(2)

Для N 8 матрица R имеет вид

111111

О --1/2 -1 -1/2 О 1/2

О-1/2 -1 -1/2 О 1/2 -1 О 10-10 -1 0-10-10

О1/2 -1 1/2 0-1/2

01/2 -1 1/2 0-1/2

1-1/2 1 -1 1 -1

тавляющей имеет вид

.1/40-1/4 -2/4 -3/4

1/4О -1/4 -2/4-3/4

1/4О 1/4 2/4 1/4

1/4О 1/4 211,-MI,

1/4О -1/4 2/4 1/4

1/4О -1/4 2/4 1/4

1/4О 1/4 -2/4 3/4

1/4О 1/4 -2/4 3/4

Из вьфажения (2) действительная часть взаимного спектра Уолша равна

ReW,a

-rV

ГЦ

(3)

а мнимая часть

можно получить

«е, .

V,y -- -LQZR,y ,

о

100 о о о о о 1-1/2-1/2-1/2-1/21/2 1/2 1/2 1-1/2 -1/2 -1/2-1/21/2 1/2 1/2 1-1-111-1-11

1-1-111-1 -1 1

1-1,5 1/21/2 -1,5-1,5-1/2-1/2 1 -1,5 1/2 1/2 -1,5 1,5 -1/2- /2 1. -22-2 2 -2 2 -2 О 3/4 -1/4 -1/4 -1/4 -1/4 -1/4-1/4

О 3/4 -1/4 -1/4-1/4 -1/4 -1/4-1/4 О 1/4-3/4 1/4 1/4 1/4 1/4-3/4

О 1/4 -3/4 1/4 1/4 1/4 1/4-3/4 О -1/4 -1/4 3/4 -1/4 -1/4 3/4-1/4 О -1/4 -1/4 3/4 -1/4 -1/4 3/4-1/4 О -3/4 5/4-3/4 1/4 1/4 -3/4 5/4 О -3/4 5/4 -3/4 1/4 -1/4 -3/4 5/4

.ху -N-WK

i-bRxg. (А)

Применяя к (3) и (А) тождествен- 5 ное соотношение ZQ Е (единичная матрица), где Z - оператор интегрирования дпя N 4

где. С , . . Ро - матрица связи между С„ и

коэффициентами преобразования по j - матрица связи между Cj. и

коэффициентами преобразования по L, . Для N 8 матрицы связи имеют вид

(5)

(6)

Работа устройства происходит следующим образом.

На вход 7 устройства с тактовой частотой в виде аналогового напряжения поступают орд«нат.ы корреляционно функции Е,,ц( с). Одновременно с тактовой частотой на управляющее входы ключей 1 с выходов разрядов регистра 2 сдвига поступают логически 1 или О, Разряды регистра 2 сдвига

также с тактовой частотой заполняются единицами со стороны первого разряда и продвигаются в сторону старших разрядов. В результате чего проис- 5 го спектра Уолша ходит открывание ключей 1 с тактовой частотой от 1-го ключа до N-ro. В результате этого напряжение с выходов ключей 1 поступает на входы интеграторов 3. Такое преобразование проис- 20 ходит до прихода N-ro тактового импульса, по окончании чего на выходах интеграторов 3 будут присутствовать напряжения, пропорциональные f

Суммируя одноименные значения

RgWyy .и ,,, в сумматорах 6, получаем на их выходе ординаты взаимно. W,y(i) ,ij(i) + ,y(i). Формула изобретения

Устройство для спектрального анализа, содержащее N интеграторов (1 - размерность преобразования), N ключей, две группы блоков суммирования

ZR,u ( с ) . Эти напряжения поступают и группу сумматоров, причем информационные входы ключей объединены и являются информационным входом устройства, выход 1-го (i 1,2,.,.,N) ключа через i-й интегратор соединен с 30 i-ми входами блоков суммирования первой и второй групп, выходы i-x блоков суммирования первой и второй групп соединены, соответственно, с первым и вторым входами i-ro суммато ijв соответст вии с видом матриц и

ц на соответствующие входы блоков 4 и 5 суммирования, гце они суммируются в соответствии с весами элементов строк матриц, о и 9

W

I

результате чего на выходах блоков 4 суммирования первой группы будут присутствовать напряжения, пропорцио- наЛьные действительной части взаимного спектра RgWyy , а на выходах второй 35 ра группы, отличающееся

Н группы блоков 5 суммирования - мнимой

части взаимного спектра Услша Например, для формирования RgWui. значения весовых сопротивлений блока 4 суммирования выбираются такими,40

чтобы напряжение на выходе этого бло()

тем, что, с целью упрощения, в него введен регистр сдвига, тактовый вых которого является входом тактовых и пульсов устройства, а i-й разрядный выход регистра сдвига соединен с уп равляющим входом i-ro ключа.

Составитель В.Орлов Редактор В.Данко Техред В.Кадар

Заказ 1454/48Тираж 673Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород, ул. Проектная, 4

ка было равно для .N 8 (О -K(K,Uex, -KaUex, -K,U8,, .4 - - + KgUexe - K Uex/+ ), где и,-Ug - напряжение с выходов 1,

2,3,...,7,8 интеграторов, которые пропорциональны

К, 1, К

2

К

3

к

7

го спектра Уолша

KS 1/2,

и в зависимости от знака эти напряжения подаются на прямой или инверсный входы блока суммирования.

Суммируя одноименные значения

го спектра Уолша

RgWyy .и ,,, в сумматорах 6, получаем на их выходе ординаты взаимного спектра Уолша

. W,y(i) ,ij(i) + ,y(i). Формула изобретения

Устройство для спектрального анализа, содержащее N интеграторов (1 - размерность преобразования), N ключей, две группы блоков суммирования

и группу сумматоров, причем информационные входы ключей объединены и являются информационным входом устройства, выход 1-го (i 1,2,.,.,N) ключа через i-й интегратор соединен с i-ми входами блоков суммирования первой и второй групп, выходы i-x блоков суммирования первой и второй групп соединены, соответственно, с первым и вторым входами i-ro сумматотем, что, с целью упрощения, в него введен регистр сдвига, тактовый выход которого является входом тактовых импульсов устройства, а i-й разрядный выход регистра сдвига соединен с управляющим входом i-ro ключа.

Корректор А.Зимокосов

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для определения характе- ристик случайных процессов. Целью изобретения является упрощение устройства. Устройство содержит ключи 1, сдвиговый регистр 2, интеграторы 3, группы блоков суммирования 4,5, группу сумматоров 6. Работа устройства основана на существующей связи между арифметической и логической взаимными корреляционными функциями и взаимным спектром Уолша. 1 ил.