Устройство для определения среднеквадратичного значения сигнала Советский патент 1991 года по МПК G06F15/36 

V

Ё

Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения - повышение точности. Поставленная цель достигается введением блока ключей, накапливающего сумматора, узла формирования весовых коэффициентов, двух блоков умножения и элемента ИЛИ. Предлагаемое устройство позволяет измерять среднеквадратичное значение случайного сигнала в системах, в к-рых сигнал представлен в неполном виде. 1 ил.

с чэ

|Ь

00

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в радиотехнических системах.

Цель изобретения - повышение точно- 5

сти.

На чертеже представлена структурная схема устройства для определения среднеквадратичного значения сигнала.

Устройство для определения среднеквадратичного значения сигнала содержит блок 1 ключей, накапливающий сумматор 2, блок 3 деления, блок 4 вычитания, блок 5, 6 умножения, эпемент ИЛИ 7, счетчик 8, блок 9 деления, узел 10 формирования весовых коэффициентов, синхронизатор 11, счетчик 12.

Устройство реализует следующий алгоритм.

Входной сигнал предложенного устройства имеет релеевский характер с ограничением

Рл К

U

и

20щ

При U Unop

Выполнив нормировку, находим К

UnOp

dU К е

откуда К е 2°ш . Среднее значение шумового процессора на выходе порогового устройства

00

U к /UP(U)dU

Unop

dU

- Unoo + е

. 1 2

OiiiX

(

-))ь

Выражение для вероятности превышения порогового уровня шумовым процессом на выходе линейного детектора имеет оид

OJ

Р (U iinop) / P(U)dU

Unop ,2

U

со

г

и

20ш dU е

(2)

UnoplAb

При большом числе испытания относительная частста появления некоторого события сходится к вероятности этого события, т.я.

P()r ,(3)

где п - количество превышений порогового уровня шумовыми выборками; N - общее количество шумовых выборок.

Из (2) v, (3) следует, что

, Unop P()e & JL, (4)

а .-, f-2 In Г. сгш IN

Продета о ив (4) и (4а) в (1), имеем

U - Unop +

(а)

1)

ем

30

и, кпог-.е того,

куда

35

.Ь iiili z-llE

М-Ф(ТпТ

мп ф(х)--71- dt402я °

интеграл вероятности.

Устройство работает следующим образом.

45 На вход устройства параллельным кодом поступают выборки случайного процесса, причем на вход устройства попадают только выборки, амплитуды AI которых превышают значение порога Unop. Выборки

гр входного шумового процесса через блок V ключей попадают на вход накапливающего сумматора 2. Ключи в блоке 1 открываются от строб-импульса длительности Т (Т - время измерения), который формируется в синсг хронизаторе 11. Длительность строба Т выбирается равной времени накопления процесса в сумматоре 2. Дня подсчета количества выборок, превысивших порог за время Т, служит счетчик 8, на счетный вход которого с выхода элемента ИЛИ 7 поступает импульс, свидетельствующий о появлении кода амплитуды. Для подсчета количества опросных выборок за время Т служит г,«егчик 12. Информация с выходов сумматора 2 и с выходов счетчика 8 параллельным кодом поступает на соответствующие входы блока 3 деления, позволяющего произвести оценку средней амплитуды АСр выборок входного процесса. Результаты деления в блоке 3 поступают на блок 4 вычитания, где образуется разность Л А усредненного значения амплитуд выборок АСр порогового значения Unop. Содержимое счетчиков 8 и 12 параллельным кодом поступает на соответ ствующие входы блока 9 деления. Результатом деления является относительная

частота у - -ту- превышения выходными выборками порогового уровня. Для дальнейшей обработки (согласно выше приведенной формуле) величина у умножается на разность А А (в блоке умножения) и величину

Y

1-Ф(/Т7|7

(в блоке умножения 6). Величина У получается в узле 0 формирования весовых коэффициентов, на вход которого с блока деления поступает величина у.

Узел 10 формирования весовых коэффициентов построен нЈ базе постоянных программированных (или гепрограммиро- ванных) запоминающих устройств.

Считывание информации с выхода сумматора 2 производится по сигналу разрешения синхронизатора 11 на считывание, имеющего временную привязку к заднему фронту временного строба, а стирание информации в сумматоре 2 и счетчиках 8 и 12 - по сигналу сброс, который появляется несколько позже импульса разрешения на считывание. Время появления выходного сигнала устройства определяется моментом считывания информации с блока 4 по сигналу разрешения на считывание с блока 11.

Формула изобретения Устройство для определения среднеквадратичного значения сигнала, содержащее первый и второй блоки деления, первый 5 и второй счетчики, блок вычитания и синхронизатор, выход первого счетчика соединен с входом делимого первого блока деления, вход делителя которого соединен с выходом второго счетчика, вход вычитае0 мого блока вычитания соединен с входом задания порогового уровня устройства, тактовый вход синхронизатора является тактовым входом устройства, первый выход синхронизатора соединен со счетным вхо5 дом второго счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены блок ключей, накапливающий сумматор, узел формирования весовых коэффициентов, первый и второй

0 блоки умножения, элемент ИЛИ, причем информационный вход блока ключей является информационным входом устройства, выходы блока ключей соединены с информационными входами накапливающего

5 сумматора и элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, выход которого соединен с входом делителя второго деления, выход накапливающего сумматора соединен с

0 входом делимого второго блока деления, выход которого соединен с входом уменьшаемого блока вычитания, выход которого соединен с входом множимого первого блока умножения, вход множителя которого со5 единен с выходом первого блока деления и с входом узла формирования весовых коэффициентов, выход которого соединен с входом множителя второго блока умножения, вход множимого которого соединен с вы0 ходом первого блока умножения, второй выход синхронизатора соединен с управляющим входом блока ключей, третий выход синхронизатора соединен с тактовыми входами накапливающего сумматора и блока

5 вычитания, четвертый выход синхронизатора соединен с входами сброса первого и второго счетчиков и накапливающего сумматора, вход запуска синхронизатора является входом запуска устройства.