Устройство для определения характеристической функции Советский патент 1982 года по МПК G06G7/52 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЙ

Изобретение относится к статистическому анализу случайных процессов и может быть использовано для разработки на его основе измерительных систем, приборов, а также специализированных вычислительных блоков , предназначенных для работы со случайными сигнёьлами.

Известйо |устройство, позволяющее производить статистический анализ случайных процессов, включающее сумматор , выход которого соединен со входом ограничителя, а также последовательно соединенные ограничитель, полосовой фильтр, детектор, блок усреднения 1.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее две группы из п параллельных каналов, каждый из которыхсостоит из последовательно соединенных полосового фильтра, детектора огибающей и блока усреднения, а также последовательно соединенные широтно-импульсный модулятор и инвертор, причем выход. широтно-имЛульсного модулятора подключен ко входу полосовых фильтров первой группы и ко входу инвертора, выход которого соединен

ФУНКЦИИ

со входом ПОЛОЗОВЫХ фильтрюв второй группы каналов С2 ..;

Недостатком этого устройства яв-г ляется невысокая точность измерения характеристической функции за счет наличия полосовых фильтров и детекторов огибающей.

0 Целью изобретения является повы.шение точности измерения характеристической функции.

Эта цель достигается тем, что в устройство дЛя определения харак15 .теристической функции, содержащее широтно-импульсный модулятор, вход которого является входом устройства, блоки усреднения, введены генератор косинусоидальных напряжений и блоки

20 умножения, первые входы которых объединены и подключены к выходу широтно-импульсного модулятора, а второй вход каждого блока умножения соединен с соответствующим выходом гене25ратора косинусоидальных на.пряжений, выход каждого блока умножения соединен с входом сортветствующего блока усреднения, выход каждого из которых является соответствующим выхо30дом устройства. На фиг. 1 представлена блок-схе ма устройства/ на фиг. 2 - временны диаграммы. Устройство содержит широтно-импульсный модулятор 1, генератор 2 косинусоидальных напряжений, выход модулятора 1, подключен к первому входу каждого блока умножения Зу,, ..., 35„4. , 3-1 г ...f 35п« Выход геjHepaTopa 2 подключен к второму вхо ду одного из блоков 3, ., ..., Зу умножения, а выходы этих блоков умножения соединены со ответственно ,со входами блоков 4, ..., 4(jn+M 4.2, ..., 42 п усреднения Исследуемый случайный процесс подается на. широтно-импульсный моду лятор 1. На выходе широтно-импульсн го модулятора 1 получается широтноимпульсный модулированный сигнал, который можно записать в виде т т °° y(ti.2.f:,in5,jIA-. - uzxoo5(2lcu,t.2fc.(. t -TJ Г xcos((2 :+1/U)t«r .1.: 1 .. ПЗ временных диаграмм, приведен ных на фиг, 2, видно, что для обеспечения широтно-импульсного преобра зования исследуемого сигнала x(t) необходимо выполнение следующих условий, A7/|X(t)l Cv /l+|X(t)| где lxU)ln,(, - максимальное значени по модулю, которое м жет принимать исслед емый сигнал; А - величина постоянной установки; С - коэффициент наклона .пилообразного напряже ния, вырабатываемого внутри ишротно-импуль сного модулятора 1. Из выражения (2) .видно, что С должен удовлетворять соотношение Будем считать Тогда с учетом выражения (3) и из ременных диаграмм будем иметь . , .., ,.. W Подставляя (4) в (1) получим (и)С05() yfti-xw+r А ()jr .j cosUlcHNt II sin|2HS-2))i. Сигнал с выхода широтно-импульс(юго модулятора 1 поступает на первый вход блоков умножения 3, На второй вход этих блоков умножения оступают косинусоидальные сипнапы нечетных частот с генератора 2. Так : Ha второй вход блока умножения Зц поступает сигнал icos Ut, на 32т1+1 ый сигнал cos(2n;+l)wt. Сигнал с выхода . каждого из блоков умножения 3, ...,. Зйп+ч поступает соответственно на ходы блоков усреднения 4-,, ...,. На выходе 4,, -го блока уседнения получается 2пИ Vn f t2nHMx(t|. Однако известно, что (2пН;4Х WjrRe (2n+1)d 2n...G2пИ)л. л-- -.шаг дискретизации характеристической функции. Таким образом, на выходе блоков усреднения 4, ..., 4jn+iполучаем вещественную часть характеристической функции. Кроме того, сигнал с выхода широтно-импульсного мЬдулятора 1 поступает на первый вход каждого из блоков умножения. На второй вход блоков умножения поступают косинусоидальные сигналы.четных частот с генератора 2. Так на второй вход блоков умножения 3 „, ..., 32f, -поступает сигналCos , на Згп-ый - сигнал POS Сигнал с выхода каждого блока умножения Зд, ..., 32п поступает соответственно на ВХОДЕЛ блоков усреднения 4 На выходе блока усреднения имеем, С 2п : 21чГ 2 Известно, что «Гs.n2nЛX{tn 3„ fx 12ПЛ) (t).(- rik:.xi)На выходе блоков усреднения 4g, ..., 4j будем иметь мнимую часть характеристической функции. Таким образом, на выходе блоков усреднения 4,, ;.., 4 „+ -i 2 2п 5УЯ® иметь вещественную и мнимую части характеристической функци Предлагаемое устройство найдет широкое применение для разработки на его основе специализированных вы числительных блоков, предназначенны для работы UO случайными сигналами . Формула изобретения Устройство для определения хара теристической функции, содержащее 56 иротно-импульсный модулятор, вход которого является входом устройства, блоки усреднения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит генератор косинусоидальных напряжений и блоки умножения, первые входы которых объединены и подключены/к выходу широтно-импульсного модулятора, а второй вход каждого блока умножения соедийен с соответствующим выходом генератора косинусоидальных напряжений, выход кг1ждого блока умножения соединен с входом соответств щего блока .усреднения, выход каждого из которых является соответствующим выходсм устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 395861, кл. G Об F 15/36, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 21383529/18-24, кл, G Об G 7/52, 23.12.80 (прототип).

,Ш) i i I

Jmf() „ f ЦлЛ)

V.. йЬ. .«IIT 1.tf /41 т Фиг.

Ji