Устройство для цифровой обработки сигналов Советский патент 1978 года по МПК G06F17/14 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в измерительной технике. Известно устройство дпй цифровой обработки сигналов, содержащее М каналов преобразования сигналов в цифровую форму, сигнальные входы которых объединены, к первым и вторым управляющим входам подключены соответствующие выходы квадратурного генератора, а к третьим и четвертым управляющим входам - соответствующие выходы задающего генератора сигналов дискр тизации, М буферных регистров, к входам которых подключены выходы Л/ каналов преобразования сигналов в цифровую форму, а выходы буфе ных регистров подключены через блок вычисления дискретного преобразования Фурье к входу квадр тора 11. Однако известное устройство имеет низкую точность измерения. Целью изобретения является повыщение точности. Для зтого в предлагаемое устройство для об раЬотки сигналов введены последовательно соединенные элемент памяти промежуточных результатов отсчетов Фурье, буферный блок памяти, интер полятор, к другому входу которого подключен вы ход блока обнаружения частоты и ее производной, к входу этого блока подключен другой выход буферного блока памяти, при этом выход квадратора подключен к входу элемента памяти промежуточных результатов отсчетов Фурье. На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного устройства. Устройство для обработки сигналов содержит М каналов 1 преобразования сигналов в циф|Х)вую форму, сигнальные входы которых объединены, а к первым и вторым управляющим входам подключены соответствующие выходы квадратурного генератора 2, к третьим и четвертым управляющим входам - соответствующие выходы задающего генератора 3 сигналов дискретизации, М буферных регистров 4, к входам последних подключены вьь ходы М каналов 1, а выходы буферных регистров 4 подключены через блок 5 вычисления дискретного преобразования Фурье к входу квадраторе 6, последовательно соединенные элемент памяти 7 промежуточных результатов отсчетов Фурье, буферный блок 8 памяти, интерполятор 9, к другому его входу подключен выход б;юка 10 обнаружения частоты и ее производной, к входу которого подключен другой выход буфер1юго блока 8

памяти, прк этом выход квадратора 6 подключен к входу элемента памяти 7.

Устройство работает следующим образом.

На сигнальные входы всех М каналов 1 подается сигнал, представляющий собой сумму сигналов от MHonfx анализируемых целей на интервал наблюдения (О, Т), а на первый и второй утгравмяющий входы каналов 1 подаются сигналы, сдвинутые один относительно другого на угол /2 .колебания местного квадратурного генератора 2, вьшолнешюго в виде синтезатора линейно-частотно-модулированного (ЛЧМ) сигнала. В каждом из М каналов сигнал подвергается квадратурному гетеродинированню колебаниями квадратурного генератора 2 я низкочастотной фильтрации, что позволяет сформировать на базе принятого сигнала низкочастотный аналитический сигнал, при этом составляющие сигнала за счет ускорения разных целей оказываются в большей или меньшей степени скомпенсированными в разных каналах ЛЧМ составляющими гетеродинирующих колебаний. Далее низкочастотные аналитические колебания в каждом из М каналов дискретизируются по времени с шагом М, определяемым сигналами дискретизации задающего генератора 3, и подвергаются ана логово-цифровому преобразованию. За время Т в каналах накапливается X 1 I дискретных отсчетов указа1шых сигналов.

По окончании интервала наблюдения производится перезапись информации из каналов в буферные регистры 4.

Блок 5 вычисления по дискретным отсчетам низкочастотного аналитического сигнала из любого буферного регистра 4 вычисляет 2N отсчетов его Фурье-спектра с шагомЛ А, Квадратор 6

путем нахождения квадратов модулей отсчетов Фурье-спектра формирует 2N отсчетов энергетического спектра, колрые помещаются затем в соответствующую строку элемента 7 памяти. По завершении цикла вычисления всех М знергетических спектров информация из элемента 7 памяти переписьтается в буферный блок 8 памяти. Блок 10 согласно заданному алгоритму обнаружения путем анализа дискреттеях отсчетов 3}tepre«ческого спектра сштила делает грубую оценку частоты и ее производной. Интерполятор 9, используя информацию, заложенную в ампдитуде отсчеюв знергетического спектра, формирует точные оценки частоты и ее производной.

Предложенное устройство позволяет определить точные координаты максимумов даергетическсг fi спектра дня всех целей, а следовательно, полу«игь оценки частоты и производной частоты, оов11адающие с оценками максимального правдоподобия.

Формула изобретения

Устройство для обработки сигналов. Содержащее М каналов преобразования сигналов в цифровую форму, сигнальные входы которых объединещ,, а к первым и вторым управляющим входам подключены соответствукнцие выходы квадратурного генератора, к третьим и четвертым управляющим входам соответствующие выходы задающего генератора сигналов дискретизации, М буферных регистров, к входам которых подключены выходы -М каналов преобразования сигналов в цифровую форму, а выходы буферных регистров подключены через блок вычнсления дискретного преобразования Фурье к входу квадратора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, введены последовательно соединенные злемент памяти промежуточных результатов отсчетов Фурье, буферный блок памяти, интерполятор, к другому входу которого подключен выход блока обшружения частоты и ее произВОД1ЮЙ, к входу этого блока подключен другой вьн ход буферного блока памяти, hpH зтом выход квадратора подключен к входу элемента памяти промежуточных результатов отсчетов Фурье.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Заявка № 2354266/09, кл. G 06 F15/34, 1967, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.