Устройство для оценки амплитуды узкополосного случайного процесса

 

Изобретение относится к вычислительной технике, a именно к устройствам для оценки мгновенного значения амплитуды yJкoпoлocнoгo слу ,чайного процесса, и может использоваться в системах автоматического управления и контроля при наличии значительного уровня аддитивного случайного шума. Цель изобретения - повьппение помехоустойчивости - достигается тем, что в устройство, содержащее генератор «рртогональных импульсных последовательностей, .вычислитель и компаратор, соединенный с входом устройства, введены знаковые и полузнаковые корреляторы,выходы которых соединены с вычислительным блоком, формирующим оценку амплитуды в виде частного от деления суммы модулей полузнаковых коэффициентов корреляции на сумму модулей знаковых коэффициентов корреляции. 1 ил. W ьо 4: СО СП сс 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (50 4 G 06 F 15/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3681999/24-24 (22) 29.12.83 (46) 07,08.86. Бюл. № 29 (72) О.Б.Скворцов (53) 681.3 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 4882!4, кл. С 06 F 15/36, 1975.

Авторское свидетельство СССР № 780010, кл. С 06 F 15/36, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1003104, кл. G 06 С 7/19, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ АИПЛИТУДЫ УЗКОПОЛОСНОГО СЛУЧАЙНОГО ПРО, ЦЕССА (57) Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам для оценки мгновенного значения амплитуды узкополосного слу„SU,, 1249538 A1,чайного процесса, и может использоваться в системах автоматического управления и контроля при наличии значительного уровня аддитивного слу. чайного шума. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости — достигается тем, что в устройство, содержащее генератор ортогональных импульсных последовательностей, .вычислитель и компаратор, соединенный с входом устройства, введены знаковые и полуэнаковые корреляторы, выходы которых соединены с вычислительным блоком формирующим оценку амплитуды в виде частного от деления суммы модулей полузнаковых коэффициентов корреляции на сумму модулей знаковых коэффициентов корреляции . 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для оценки мгновенного значения амплитуды узкополосного случайного процесса и может использоваться в системах автоматического управления

%. и контроля при наличьи значительного уровня аддитивного случайного шума.

Цель изобретения — повьппение помехоустойчивости устройства для оценки амплитуды узкополосного случайного процесса.

При создании устройства учитывался тот факт, что сумма модулей знаковых коэффициентов корреляции исследуемого сигнала относительно ортогональных опорных сигналов является постоянной величиной при заданном уровне шума.

На фиг.1 приведена функциональная

;схема устройства для оценки амплитуды узкополосного случайного процесса; на .фиг.2 — структурная схема устройства.

Формирователь импульсов может быть выполнен перестраиваемым, что позволит выполнять изменение (перестройку) частоты анализируемого узкополосного случайного процесса.

Формирователь формирует два ортогональных, т.е. сдвинутых на 90 один относительно другого, знаковых (логических) сигнала.

Знаковые и полузнаковые корреляторы могут быть реализованы как цифровыми, так и аналоговыми средстваыл, однако при цифровой реализации проще обеспечить оптимальный выбор постоянной времени усреднения корреf1, если sinuit >О 0, если sin6it «(О ,каждый из знаковых корреляторов формирует оценку знакового коэффициента корреляции G „ G „ соответственно

Т ()sgn(x()3 а

1 т, При цифровойреализации интегралыв

50 .приведенных соотношенияхзаменяются на суммы иоценки соответственноравны.

<,„Д ==>C(t; ) sgn fx (ьЮ) = — 1 C(t) sgn fx(t)) dt

1 о

Rc =2:С(д, )x(gati), cy h где д = 1,2,...,п;

ht — шаг квантования по времени.

G<„=AS(dt; )sgn(x(gati));

h . R,„=z S(ht1)x(gati); и

49538 2 ляторов при изменении (перестройке) по частоте. Аналогично вычислительный блок, реализующий функцию деления одной суммы модулей входных сигналов на другую сумму модулей, может быть реализован как цифровыми, так и аналоговыми средствами.

Устройство содержит компаратор 1, генератор 2 ортогональных импульсных последовательностей, вычислитель 3, выход которого является выходом 4 устройства, вход 5 которого соединен с входом компаратора 1 и первыми (аналоговыми) входами первого 6 и второго 7 полузнаковых корреляторов, выход компаратора 1 соединен с первыми входами первого 8 и второго 9 знаковых корреляторов,первый выход генератора 2 соединен с

20 вторыми входами первых 6 и 8 соответственно полузнакового и знакового корреляторов, второй выход генератора 2 ортогональных импульсных последовательностей соединен с вторыми входами вторых полузнакового 7 и знакового 9 корреляторов, выходы корреляторов 6-9 соединены с входами вычислителя 3, состоящего из сумматоров 10 и 11 и блока 12 деления.

30 Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал x(t) подается на вход 5 устройства. На выходах генератора 2 ортогональных импульсных

З последовательность формируются сигналы S(t) и C(t), имеющие такие же частоты, и равные

f1, если cosset> 0 0, если cos ис 60

Полузнаковые корреляторы формируют оценки полузнаковых коэффициентов корреляции R . и R „

Т

Кс„= ° S(t)x(t) dt;

1 о ., =-,,.(.)..".

1 о

Вычислитель 3 обеспечивает выполнение операции вычисления оценки

12495 амплитуды А, которая отличается от действительного значения амплитуды масштабным коэффициентом, равным соответственно

К = — (sinu<)dt

0 или при цифровой реализации

К = Içiï(ûü i)1.

Таким образом, окончательная оценА ки равна А = — .

K, 15

Оценки коэффициентов Gg + Gcv знаковой корреляции по модулю суммируются в вычислителе 3 сумматором 10, который формирует код, служащий нормой обеспечивающей устранение влия1

20 ния помех на результаты измерения.

Оценки полуэнаковых коэффициентов корреляции, накопленные в корреляторах б и 7, суммируются по модулю в вычислителе 3 сумматором 11, а блок !2 деления обеспечивает формирование на выходе 4 вычислителя и устройства оценки амплитуды в соответствии с выражением:

Формула изобретения

Устройство для оценки амплитуды узкополосного случайного процесса, 38 4 содержащее компаратор, вход которого является входом устройства, вычислитель,.выход которого является выходом устройства, и генератор ортогональных импульсных последовательностей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, оно содержит первый и второй знаковые корреляторы и первый и второй полузнаковые корреляторы, первые входы двух последних из которых объединены с входом устройст- . ва, выход компаратора подключен к первым входам первого и второго знаковых корреляторов, первый и второй выходы генератора ортогональных импульсных последовательностей подключены соответственно к вторым входам первых знакового и полузнакового корреляторов и вторым входам вторых знакового и полузнакового корреляторов, при этом вычислитель состоит из первого и второго сумматоров и блока деления, выход которого является выходом вычислителя, а первый и второй входы блока деления соединены с выходами суммы первого и второго сумматоров вычислителя, входы первого и второго слагаемых первого сумматора вычислителя соединены соответственно с выходами первого и второго знаковых корреляторов, а входы первого и второго слагаемых второго сумматора вычислителя соединены соответственно с выходами первого и второго полузнаковых корреляторов.