Устройство для измерения времени задержки

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соаетскик

Социалистических

Реснублнк

{uj983646 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 23. 07. 81 (21) 3324957/18-21

I с присоединением заявки ЙоР М g+ з

G.04 F. 10/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 621. 318 (088 ° 8) Опубликовано 23Л282- Бюллетень Ио 47

Дата опубликования описания 23.12.82 аЫ .I (ч (72). Автор изобретения

Ю.С. Спиридонов (71) Заявитель (54) УС1РОИСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ЗАДЕРЖКИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при исследовании линий задержки.

Известно устройство измерения времени задержки, содержащее блок регулируемой задержки, блок умножения и фильтр (13.

Известное устройство характеризуется низким быстродействием. ,Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство, содержащее блок регулируемой задержки, блок постоянной задержки, два блока умножения, два фильтра, блок вычитания и усилитель, причем первый, вход устройства совмещен с входом блока регулируемой задержки, выход которого соединен с первым входом первого и через блок постоянной задержки с первым входом второго блоков умножения, вторые входы которых через исследуемую линию задержки подключены к входу устройства, а выходы блоков умножения через соответствующие фильтры, блок вычитания н усилитель соединены с управляющим входом блока регулируемой задержки (2).

Устройство вычисляет взаимно корреляционную функцию входных сигналов и взаимную корреляционную функцию сдвинутую относительно первой на постоянную величину. По сигналу сравнения этих функций перестраивается регулируемая линия задержки, величина которой в состоянии равновесия характеризует запаздывание сигнала, прошедшего через линию задержки.

Однако наличие блока регулируемой

I задержки черезмерно усложняет известное устройство.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок постоянной задержки, блок вычитания, два блока умножения и два фильтра, причем вход блока постоянной задержки подключен к входу устройства, а выходы блоков Умножения соединены с входами соответствукщих фильтров, введены блок вычитания и блок деления, причем первый вход дополнитель-. ного блока вычитания соединен с вы25 ходом блока постоянной задержки, вход которого соединен с вторым входом дополнительного блока вычитания и первым входом первого блока вычитания, выход которого соединен с пер30 вым входом первого блока умножения, 983б46 второй вход которого совместно с входами второго блока умножения подключен к выходу дополнительного блока вычитания, выходы фильтров через блок деления подключены к выходу устройства.

На чертеже показана структурная схема устройства измерения времени задержки.

Устройство содержит исследуемую .

Йинию 1 задержки, блок 2 постоянной задержки, два блока 3 и 4 вычитания, два блока 5 и б умножения, два фильтра 7 и 8 и блок 9 деления. Вход устройства соединен с исследуемой линией 1 задержки, с входом блока 2 постоянной задержки, с входом блока 3 вычитания и с входом блока 4 .вычитания, Выход исследуемой линии 1 задержки подключен к.другому входу блока 3 вычитания, выход которого подсоединен к входу первого блока 5 умножения, Второй блок 4 вычитания соединен входом с выходом блока 2 постоянной задержки, а выходом с входами блоков 5 и 5 умножения, выходы которых подключены соответственно через фильтры 7 и 8 к блоку 9 деления, выход которого является выходом устройства., Рассмотрим работу предлагаемого устройства ° 30

Пусть В (t) — входной сигнал. Тогда на выходе исследуемой линии задержки имеем сигнал, равный R(t-Üt>)+ï.(t), где at> — время задержки ЛЗ, и (t) — аддитивный шум ЛЗ. 35

Рассморим величину д Р(Ц= R(t}- R (t-at>)- n(t). (a)

Разложим R(t-at>) в ряд Тейлора относительно точки с и, ограничив- 40 шись первым членом разложения, получим

n(k) =М5 а()- а к(). (1)

Определим at, минимизирующее дис-45 персию ошибки, D fn(t)j =М ф R(t)-ag(+))<(() Продифференцировав выражение (3) 50 и приравняв его нулю, получим й((И .R-aà) gj=o (q) Таким образом, g pg.я1 л = - д (<) 55

"<" 3

Учитывая, что R можно определить как я Ы R(t)-R(t-ьа), (6)

} -,у: дг 60 где VR — конечная разность на интервале времени д, получим

Из м(йй ой3 (}.} лт e(VR ) б5

Предлагаемое устройство реализует вычисление а э по формуле (7).

При этом блок 3 вычитания производит вычисление nR(t) . Блок 2 постоянной задержки и блок 4 вычитания предназначены для вычисления R(t) в виде первой конечной разности. Блок

5 умножения .производит операцию дВ.R, а блок б умножения — операцию возведения в квадрат R . Фильтры 7 и 8 осуществляют операцию усреднения соответствующих сигналов.

Таким образом, на выходе устройства получается величина at.> времени задержки плинии задержки в относительных единицах дТ времени задержки блока 2 постоянной задержки.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным вместо блока регулируемой задержки содержит блок вычитания и блок деления, которые по своему построению существенно. проще .

Кроме того, блок регулируемой.задержки является электромеханическим устройством, а блоки вычитания и деления — электрическими. Поэтому надежность последних существенно выше.

Формула изобретения

Устройство для измерения времени задержки, содержащее блок постоянной задержки, блок вычитания, два блока умножения и два фильтра, причем вход блока постоянной заДержки подключен к входу устройства, а выходы блоков умножения соединены с входами соответствующих фильтров, o т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения, в него введены блок вычитания и блок деления, причем первый вход дополнительного блока вычитания соединен с выходом блока постоянной задержки, вход которого соединен с вторым входом дополнительного блока вычитания и первым входом первого блока вычитания, выход которого соединен с первым входом первого блока умножения, второй вход которого совместно с входами второго блока умножения подключен к выходу дополнительного блока вычитания, выходы фильтров через блок деления подключены к выходу устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Козубовский С.Ф. Корреляционные экстремальные системы. Киев, Науксва думка, 1973, с. 35-37.

2 ° Козубовский С.Ф. Корреляционные экстремальные системы. Киев, Наукова думка, 1973, с, 44-46 (прототип).