Устройство стабилизации средней частоты шумовых выбросов над пороговым уровнем Советский патент 1982 года по МПК H04B1/10 

(54) УСТРОЙСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ СРЕДНЕЙ ЧАСТОТЫ ШУМОВЫХ ВЫБРОСОВ НАД ПОРОГСОЫМ

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах выделения сигналов на фоне помех.

Известно устройство автоматического регулирования среднего числа шумовых выбросов, содержащее два контура регулирования с различными постоянными времени till

Однако данное устройство обладает относительно низкой точностью стабили- to зации при изменении аквивалентной ширины спектра.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство ,5 стабилизашш средней частоты шумовых выбросов над пороговым уровнем, содержащее соединенные последователыю первый пороговый элемент, вход которого является входом устройства, я реверсив- 20 ный счетчик, между выходами разрядов которого и управляющим входом первого порогового элемента включен преобразователь код-напряжения Г2} . УРОВНЕМ

Однецсо у данного устройства точность стабилизации зависит от эквивалентной ширины спектра вытекает из следующего.

Пусть имеется нормальный стацнона уный шумовой процесс 1 (t | с средним значением гт и дисперсией . Вероятность ложной тревоги S выразится через параметры шумового процесса и пороговый уровень и формулой

.со

s

RTeJ I

рде ) интеграл вероятности;

U-m Ч0.1г -бОтсюда следует, что для постоянства вероятности ложной тревоги S const (3) необходимо выполнение условия

-jTrConsi.(3)

Пороговый уровень и из выражения (1) можно выразить через пара гетры щумового процесса и вероятность ложной тревотИ следующим образом 0 .(4) При изменении параметров шумового про цесса, для сохранения постоянного значения вероятности ложной тревоги, пороговый уровень U должен изменяться в соот ветствии с формулой (4) при условии (З В известном устройстве происходит следующее. Для среднего числа пересечений К ( и порогового уровня нормальным случайным процессом, средняя частота .шумовых выбросов F над пороговым уровнем и равна числу пересечений за единицу времени .. где Т - время наблюдений. Из формулы (5) можно получить формулу для порогового уровня U:u-f (Р,)+т, (Ь) где (РтЛШд д) - функция, зависяпцая от F и ДО) Из сравнения формул 4 и 6 следует: „-, (F,flu,3,).(7) Для выполнения условия y const необходимо поддерживать постоянными величинами F и . В известном уст ройстве регулировка основана на выполнении первого из этих условий, поскольку в нем, путем соответствующей регулиров порогового уровня, обеспечивается равенство средней частоты шумовых выбро сов и опорных импульсов РОП Второе условие, в общем случае, не выполняется. Поэтому точность регулировки - наибольшая для устройства рассматриваемог типа при одном значении ДиИз.„ уменьшается, если л О)3(4 отличается от этого значения, Цель изобретения - повышение точности стабилизации средней частоты шумовых выбросов с различной эквивалентной шириной спектра. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве стабилиза1щи средней частоты шумовых выбросов над пороговы уровнем, содержащем соединенные после- довательно первый пороговый элемент, вход которого является входом устройств и реверсивный счетчик, между выходами разрядов которого и управляющим входом первого порогового элемента включен преобразователь код-напряжение, к входу устройства подключены последовательно второй пороговый элемент, делитель частоты и дополнительный реверсивный счетчик, к выходам разрядов которого подлючен дополнительный преобразователь код-напряжения, между выходом устройства и точкой соединения других «ходов реверсивных счетчиков, включен третий пороговый элемент, управляющий вход которого соединен с выходом дополнительного преобразователя код-напряжения, между выходами преобразователей коднапряжения и управляющим входом второго порогового элемента включен весовой сумматор. На чертеже приведена структурная схема предложенного устройства. Устройство стабилизации средней частоты шумовых выбросов на пороговым уровнем содержит первый пороговый элемент 1, третий пороговый элемент 2, второй пороговый элемент 3, реверсивный счетчик 4, дополнительный реверсивный счетчик 5, преобразователь б коднапряжения, дополнительный преобразователь 7 код-напряжения, весовой сумматор 8 и делитель 9 частоты. Устройство работает следующим образом. Случайный процесс (t) поступает одновременно на входы пороговых элементов 1-3. При пересечении уровня порогового элемента случайным процессом снизу вверх, на его выходе образуется импульс нормированной длительности и амплитуды. Импульсы с выходов пороговых элементов 1 и 2 поступают на входы реверсивного счетчика 4. При неравенстве средних частот и импульсов, на выходах реверсивного счетчика 4 образуется код, соответствующий разности частот. Этот код преобразуется в напряжение U преобразователем 6 код-напряжение, которое , воздействуя на первый пороговый элемент 1 изменяет его пороговый уровень таким образом, что средние частоты импульсов, поступающих на входы реверсивного счетчика 4 уравниваются. Контур, состоящий из последовательно соединенных первого порогового элемента 1, реверсивного счетчика 4 и преобразователя 6 код-напряжения предназначен, таким образом, для автоматического поддержания равенства средних частот шумовых выбросов над пороговыми уровнями пороговых элементов 1 и 2. Импульсы с третьего порогового элемента 2 и с второго порогового элемента 3 через делитель 9 поступают на входы дополнительного реверсивного счетчика 5. При неравенстве средних частот импульсов на его входах, и его выходах образуется код, соответствующий разности частот. Код преобразуется в напряжение Uij дополнительным преобразователем 7, которое, воздействуя на третий поро говый элемент 2, изменяет его пороговы уровень таким образом, что средние частоты импульсов на входах дополнитель ного реверсивного счетчика 5 становятся равными. Но при этом отношение средних частот импульсов на выходах пороговых элементов 3 и 2 равно коэффициенту деления делителя 9. Контур, состоящий из последовательно соединенных третьего порогового элемента 2, дополнительного реверсивного счетчика 5 и дополнительного преобразователя 7 код-напряжение предназначен, таким образом, для автоматического абес печения заданного отношения частот шумовых выбросов над пороговыми уровнями пороговых элементов -2 и 3. Напряжения U и Ui с выходов преобразователей код-напряжение 6 и 7 посту- пают на весовой сумматор 8, на выходе которой образуется напряжение Uj равное полусумме входных напряжений. 0(3, Это напряжение, воздействуя на управляющий вход второго порогового элемента 3, автоматически обеспечивает установку его порогового уровня между уровнями пороговых элементов 1 и 2, на равных расстояниях от них. Положение порогового урсданя U., определяет заданное значение вероятности ложной тревоги. Предложенное устройство производит регулировку порогового уровня не только с учетом дисперсии & и среднего значения т как известное, но и с учетом эквивалентной ширикы спектра . Таким образом точность регулировки по рогового уровня не зависит от частотных свойств шумового процесса. Формула изобретения Устройство стабилизации средней частоты шумовых Ыэ1бросов над пороговым уровнем, содержащее соединенные последовательно первый пороговый элемент, вход которого является вxoдo f устройства, и реверсивный счетчик, между выходами разрядов которого и управляющим входом первого порогового элемента включен преобразователь код - напряжение, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности стабилизации средней частоты шумовых выбросов процессов с , различной эквивалентной шириной спектра, к входу устройства подключены последовательно второй пороговый элемент, делитель частоты и дополнительный реверсивный счетчик, к выходам разрадов которого подключен дополнительный преобразователь код - напряжение, между входом устройства и точкой соединения других входе реверсивных счетчиков включен третий пороговый элемент, управляющий вход которого соединен с выходом дополнительного преобразователя код - напряжение, между выходами преобразователей код - напрйжение и управляющим входом второго порогового элемента включен весовой сумматор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 396837, кл. Н 04 В 1/15, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 32ОО67, кл. Н 04 В 1/1О, 1971 (прототип).

Sxoi

шоЗ

-