Устройство для нормализации сигналов Советский патент 1990 года по МПК G06F17/18 

(Л

С

Изобретение относится к вычислительной технике и технической кибернетике. Цель изобретения - повышение точности нормализации сигналов при наличии шума. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, регистры сдвига 2, 10, сумматоры 3, 7, цифроаналоговые преобразователи 4, 5, 8, делитель напряжений 6, блок 9 вычитания. В устройстве производится оценка уровня шума и вычитание значения оценки из входного сигнала, при этом автоматически регулируется уровень шума. Ограничение шумового процесса уменьшает погрешность нормализации смеси сигнала с шумом за счет уменьшения суммарной аддитивной помехи при априорно неизвестной длительности номируемого сигнала. 1 ил.

ел

со

4 СП

О5

1Ч

Изобретение относится к-вычис.пи- тельной технике, технической кибернетике, в частности к устройствам для распознавания сигналов, и якпя- ется усовершенствованием устройства по авт.ев, № 542996.

Целью изобретения является повышение точности при наличии шума.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит аналого-цифровой- преобразователь 1, регистры 2 сдвига, первый сумматор 3, первьпй 4 и второй 5 цифроаналоговые преобразователи, делитель 6 напряжения, второй сумматор 7, третий цифроаналого- вый преобразователь 8, блок 9 :вычи тания, дополнительные регистры 10 сдвига.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнап в дискретные моменты времени преобразуется в ан;1ло- го-цифровом преобразователе 1 в код, который поступает в регистры 2 сдвига, откуда он вновь преобразуется в цифроаналоговом преобразователе 5 в напряжение, поступающее на делитель б напряжения. Одновременно с выходов регистров сдвига импульсы

кода поступают на -Шаднгие разряды i сумматора 3, который производит вы- числение площади сигнала плюс шум на удвоенном числе временных пози- ций. С выхода старших разрядов сумматора 3 код подается через цифро- аналоговьй преобразователь 4 на делитель 6 напряжений. Последний обеспечивает на выходе непрерывную во времени- нормализацию сигнала относительно суммы, подсчитанной на удвоенном числе временных позиций. Задержка входного сигнала на п временных позиций (вход деятеля напряжений 6.подключен через второй цифро аналоговый преобразователь 5 к п-м выходу регистров 2 сдвига) с одновременным расширением интервала определения нормы сигнала до п обес- печивает инвариантность нормированных сигналов на выходе устройства к сдвигу.

Вычисление площади сигнала (нормы сигнала) плюс шум на 2п временны позициях одйако вносит погрешность в норму, определяемую шумом на п временных позициях. Особенно суш.ест

10

15

20

25

94566

венной становится эта ошибка при отличии длительности нормируемого сигнала от априорной длительности I. В предлагаемом устройстве компенсация ошибки нормализации за счет паразитного шума на интервале (7-1 где - длительность нормируемого : сигнала, отличающаяся от априорной длительности , достигается за. счет вычитания из входного сигнала или шума сигнала уровня с автоматически устанавливаемого за счет цепи отрицательной обратной связи. Вы- читаемьй сигнал устанавливается за счет суммирования запомненных в К дополнительных разрядах регистров 2 сдвига временных отсчетов шума с последующими преобразованием кода старших разрядов сумматора 7 в напряжение в преобразователе. Уровень вычитаемого сигнала выбирается подключением соответствующего числа разрядов сумматора 7 и номинальным значением напряжения третьего цифроанало- гового преобразователя 8.

Нормированный на выходе делителя 5 напряжений сигнал может быть выражен в виде

где

x(t ) - с

„ft. .51Ы2

yU; -

f x(t) -cjdt + ( Cn(t)-cjdt

i 1,

€ - fl, дл 1тельностьинтервал, занимаемый шумом в регистре 2 сдвига;

где

При с Т 2 С.

n(t) - шумовой процесс на входе устройства

вторым интегралом

Cn(t) можно пренебречь. Тогда нормированный сигнал x(t) - с

где

y(t)

J x(t)-cjdt

с

Для прямоугольного импульса x(t) t е С D, что является норми А, РОБКОЙ без

ошибки

где

y(t) - .

1

Таким образом, вся ошибка нйрмиро- вания определяется величиной второго интеграла, в котором событие n(t)

со

происходит с вероятностью (t)dt,

о что при выборе достаточно высокого

порога приводит к уменьшению погрешности нормализации по сравнению с известным устройством для сигналов с априорно неизвестной длительностью находящейся в некотором заданном интервале.

Формула изобретения

Устройство для нормализации сигналов по авт.св. № 542996, о т л и- чающееся тем, что, с целью повьш ения точности, в него введены п (п - заданное число разрядов отсчетов сигнала) К-разрядных (К - заданное число отсчетов шума) дополнительных регистров сдвига, второй сумма- .

тор, третий цифроаналоговый преобра- зоватёль и блок вычитания, причем i-й вход (i Ч,...,К) j-й (,..., п) группы второго сумматора соединён с i-M разрядным выходом j-ro дополнительного регистра сдвига, информационный вход которого соединен с выходом j-ro регистра сдвига, выход

группы старших разрядов второго сумматора соединен с входом второго цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с входом вычитаемого блока вычитания, выход

Koj oporo соединен с входом аналого- цифрового преобразователя, а вход является входом устройства.