Интерферометрическая система приема и цифровой обработки сигналов
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1141434
Автор: Королев
Текст
рекции ТЗВ собственные шумы малы по , сравнению с входным шумом и влиянием, их можно пренебречь.В режиме обработки корректированных сигналов, подаваемых на вход 22 вычислительного блока 15 вычисленное значение й 1с выхода блока 39 в цифровой форме подается на вход блока цифроаналогового преобразователя 40, на выходе 23 которого Форми руется управляющий сигнал вычислительного блока.15, снимаемый с его выхода 23 и подаваемый на вторые входы 24 (управления) адаптивных оптимальных корректоров 16 в виде напря ения постоянного тока или потенциаа пропорционального величине оптн= мальной полосы коррекции й 1 , . Под воздействием этого управляющего сигнала и осуществляется установка соответствующей полосы коррекции оптимальных корректоров 16, Числовые эна чения коэффициентов М, (о) и 1 хранятся в задатчике 36 констант, представляющем собой блок соответствующих регистров, и выдаются под воздействием коммутирующих (управляющих) импульсных сигналов от блока 28 коммутации на блок 36, и на блоки 33-35 от блока 36. При этом коэффициент У, ЗО определяющий динамический диапазон (5) блоков 6 и 14 памяти и показатель степени о являются паспортными тех - ническими характеристиками блоков 6 и 14 памяти и .поэтому заранее вводятся в виде чисел в соответствующие регистры эадатчика 36 констант.Логарифмическое вычислительное устройство, состоящее из блоков 33- 39 не работает в режиме обработки40 корректированных сигналов, отключаясь поп воздействием соответствующего коммутирующего импульса от блока 28 коммутации, подаваемого на вход 49 задатчика 36 констант, а от него на все остальные блоки 33, 35 и 37-3945Однако в этом режиме управляющий сигнал, выработанный в предыдущем режиме обработки некорректированных сигналов, сохраняется на выходе 23 цифроаналогового преобразователя 4050 до следующего переключения переключателей 25 на обработку некорректированных сигналов. Таким образом, режимы работы и отключения упомянутого логарифмического вычислительного устройства чередуются с частотой, равной частоте переключения переключателей 25 в зависимости от программы проведения интерферометрического эксперимента.С помощью адаптивных оптимальных корректоров 16, управляемых сигналами с выхода 23 вычислительного блока 15, обеспечивается оптимальная чувствительность, разерашающая способность и точность системы при изменяющихся в широких пределах параметров сигнала и входного шума, и поэтому интерферометрическая система превращается в оптимальную адаптивную систему сверхвысокой чувствительности, разрешающей способности и точности.Адаптивный оптимальный корректор 16, принципиальная схема которого дана на фиг, 3, является одним из вариантов его реализации и представляет собой резонансное устройство бестрансформаторного типа. Управление полосой коррекции производится в нем посредством изменения его резонанс,ной частоты путем регулирования (изменения) емкости управляемого кон денсатора (типа вариконда) 54 (фиг.3) с помощью напряжения постоянного тока потенциала), подаваемого на его обкладки через второй резистор 59 с входа 24 управления адаптивного оптимального корректора 16 или с выхода 24 управляющего сигнала вы- числительного блока 15, Это управляющее напряжение (потенциал) постоянного тока пропорциональное величине оптимальной полосы коррекции дГвырабатывается на выходе цифроаналогового преобразователя 40 вычислительного блока 15 и подводится к его выходу 23 его (фиг. 1, и 2) и к вторым входам 24 (управления) адаптивных оптимальных корректоров 16. Введение адаптивного оптимального корректора 16 наряду с последовательно соединенными вторым квантователем 18 и вторым дискретизатором 20 в каждый канал обработки (каждый информационный тракт), а также введение цепи обратной связи оптимального управления полосой коррекции систем тракты записи - воспроизведения блоков 6 и 14 памяти - адаптивные оптимальные корректоры 16 от управляющего вычислительного блока в корреляционной интерферометрической системе обеспечивает достижение максимальной (оптимальной) чувствитель19 11 ности, разрешающей способности и точности предложенной интерферометрической системы и дает существенный экономический Зффект, поскольку позволяет в несколько раз расширить полосу пропускания применяемой срав нительно узкополосной аппаратуры, например, магнитной видеозаписи, которая в этом случае является более простой, надежной и следовательно, экономичной. Введение новых средств, а также перенос части аппаратуры, например,41434 20 первых квантователей 17 и дискретизаторов 19 сигналов наряду с адаптивными оптимальными корректорами1 б и вторыми квантователями 18 и 5. дискретизаторами 20 сигналов избортовых пунктов 1 и 2 приема вназемный пункт 3 обработки сигналовпозволяют изменить структуру интерферометрической системы в целом, 10 уменьшив при этом веса и габаритыбортовых пунктов приема, что такжедополнительно является существеннымположительным эффектом и дает дополнительный экономический эффект.ираж 611твенногоретений иЖ, Ра Ужгород, ул, Проектна Патент Фили Т Государ делам изоб 35, Москва114 тель, дополнительйый блок памяти, де тектор максимума, первый, второй и третий логарифмические преобразователи, задатчик констант, сумматор, блок деления, вычислитель антилогарифма и цфроаналоговьп преобразователь, первые выходы блока коммутации являются первыми выходами вычислительного блока, первые и вторые входы переключателей являются соответственно первыми и вторыми входами вычислительного блока, выход каждого переключателя соединен с первым входом соответствующего блока памяти, выход которого подключен к первому входу регистра сдвига, третий выход блока коммутации соединен с первым входом блока переключения регистров, первые выходы которого подключены к вторым входам регистров сдвига, выходы которых соединены с соответствующими первыми, входами перемножителя, второй вход которого подключен к четвертому выходу блока коммутации, пятые выходы которого соединены с третьими входами переключателей, выход перемножителя подключен к первому входу дополнительного блока памяти, второй вход которого соединен с шестым выходом блока коммутации, выход дополнительного блока памяти подключен к входу. детектора максимума, первый выход которого соединен с третьим входом дополнительного блока памяти, второй 1434выход детектора максимума соединен .с первым выходом задатчика констант и с входом первого логарифмического преобразователя, выход которого подключен к первому входу сумматора, седьмой выход блока коммутации соединен с входом задатчика констант, второй и третий выходы которого через второй и третий логарифмические преобразователи подключены соответственно к второму и третьему входам сумматора, выход которого через последовательно соединенные блок деления и вычислитель антилогарифма подключен к входу цифроаналогового .преобразователя, выход которого является вторым выходом вычислительного блока.3. Интерферометрическая система поп. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что адаптивный оптимальный корректор выполнен на усилителе, параллельно входу которого подключены первый управляемый конденсатор, второй конденсатор и цепочка последовательно соединенных третьего конденсатора, дросселя и первого резистора, выводы которого являются первым входом адаптивного оптимального корректора, второй вход которого через второй резистор соединен с входом усилителя, при этом выход усилителя является выходом адаптивнОго оптимального корректора.Изобретение относится к применению вычислительной техники в радиоастрономии и может использоваться для:исследования различных источников космического радиоизлучения, та ких как планет, звезд, радиогалактик, квазаров, пульсаров и др.Известна система приема и обработки интерференционных сигналов радиоинтерферометра, в которой для регистрации сигналов применены маг. нитофоны МУЗс полосой записываемых частот 10-100 кГц, Обработка сигналов в этой системе производится на ЭЦВМ БЭСМ. При этом считанные с МУЗсигналы преобразуются в циф-ровой код и вводятся в оперативную память машины 132Недостаток этой системы заключается в ее значительной узкополосности. Поэтому система обладает низкой чувствительностью и имеет невысокую разрешующую способность.Известна. система с регистрацией интерференционных сигналов, в которой применяется магнитное устройство. записи ЭВМ с полосою записываемых частот до 320 кГц 2,Недостаток этой системы заключается в ее сравнительной узкополосностиИзвестна также система, в которой применены видеомагнитофоны с полосой частот до 2 МГц, Эта система широкополосна и поэтому обеспечивает более высокую чувствительность и разрешением .3 11414Недостаток ее состоит в том, что требуется очень сложное устройствосинхронизации лент при воспроизведении записей и их обработке, которая осуществляется с помощью аналогового коррелятора.Наиболее близким к изобретению является интерферометрическая система приема и цифровой обработки сигналов, содержащая на каждом пункте приемагналов антенну, подключенную к первому входу приемника, выход которого соединен с первым входом преобразователя частоты, выход которого подключен к первому входу блока памяти, антенну приема сигналов единичного времени, соединенную с первым входом блока синхронизации, первый выход которого через таймер подключен к второму входу блока памяти,20 второй выход блока синхронизации соединен с первым входом блока коммутации, квантовый генератор, выходы которого соответственно подключены к вторым входам приемника, преобразователя частоты, блока коммутации, блока синхронизации и к третьему входу блока памяти, к четвертому входу которого подключен выход блока коммутации, выход блока памяти через линию связи подключен на пункте об 30 работки сигналов к первому входу соответствующего блока памяти, второй вход которого подключен к соответствующему первому выходу вычислительного блока 43, 35Недостатком известной системы является ограниченное использование тракта канала) цифровой магнитной записи блоков памяти (накопителей на основе видеомагнитофонов) по полосе 40 их пропускания, что не позволяетобеспечить предельную чувствительность и разрешающую способность интерферометрической системы и достаточную дос,товерность приема слабых сигналов с помощью этой системы.Целью изобретения является повышениедостоверности приема слабых сигналов путем повышения чувствительности и разрешающей способности ин терферометрической системы. Поставленная цель достигается тем, что в интерферометрическую систему приема и цифровой обработки сигнаЛов,55 введены на пункте обработки сигналов . в каждом информационном тракте адаптивный оптимальный корректор, перЗ 4 4вый и второй квантователи сигналов,первый и второй дискретизаторы сигналов, выход блока памяти соединен спервым входом адаптивного оптимального корректора и через последователь-но соединенные первый квантовательсигналов и первый дискретизатор сигналов подключен к соответствующемупервому входу вычислительного блока,выход адаптивного оптимального корректора через последовательно соединенные второй квантователь и сигналов и второй.дискретизатор сигнаГлов подключен к соответствующему второму входу вычислительного блока, второй выход которого соединен с вторымвходом адаптивного оптимального корректора,Кроме этого, вычислительный блоксодержит переключатель, блок памяти .-и регистр сдвига для каждого информационного трактаа также блока коммутации, блока переключения регистров,перемножитель, дополнительный блокпамяти, детектор максимума, первый,второй и третий логарифмическиепреобразователи, задатчик констант,сумматор, блок деления, вычислительантилогарифма и цифроаналоговыйпреобразователь, первые выходы блока коммутации являются первыми выходами вычислительного блока, первыеи вторые входы переключателей являются соответственно первыми и вторымивходами вычислительного блока, выход каждого переключателя соединенс первым входом соответствующегоблока памяти, выход которого подключен к первому входу регистра сдвига, третий выход блока коммутациисоединен с первым входом блока переключения регистров, первые выходы которого подключены к вторым входамрегистров сдвига, выходы которыхсоединены с соответствующими первымивходами перемножителя, второй входкоторого подключен к четвертому выходу блока коммутации, пятые выходыкоторого соединены с третьими входами переключателей, выход перемножителя подключен к первому входу дополнительного блока памяти, второйвход которого соединен с шестым выходом блока коммутации, выход дополнительного блока памяти подключенк входу детектора максимума, первыйвыход которого соединен с третьимвходом дополнительного блока памяти,второй выход детектора максимума сое 1141434динен с первьм выходом задатчика кон стант и с входом первого логарифмического преобразователя, выход которого подключен к первому входу .сумматора, седьмой выход блока коммута ции соедичен с входом задатчика констант, второй и третий выходы крторого через второй и третий логарифмические преобразователи подключены соответственно к второму и третьему 1 О входам сумматора, выход которого через последовательно соединенные блок деления и вычислитель антилогарифма подключен к входу цифроаналогового преобразователя, выход 15 которого является вторым выходом вычислительного блока.Адаптивный оптимальный корректор выполнен на усилителе, параллельно входу которого подключены первый уп равляемый конденсатор, второй конденсатор и цепочка последовательно соединенных третьего конденсатора, дросселя и первого резистора, выводы которого являются первым входом адаптивного оптимального корректора, второй вход которого через второй резистор соединен с входом усилителя, при этом выход усилителя является выходом адаптивного оптимального кор ЗО ректора.На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемой интерферометрической системы; на фиг, 2 - функцио.нальная схема вычислительного блока; Зна фиг. 3 - АЧХ некорректированныхи корректированных блоков памяти (наоснове видеомагнитофонов или накопителей ЭВИ), а также спектральныехарактеристики сигнала и шумов, на 4 Офиг. 4 - один из вариантов реализацииодной секции адаптивного оптимального корректора,Интерферометрическая система приема и цифровой обработки сигналов, на- фпример, космического излучения планетзвезд, радиогалактик, пульсеров, квазаров и других, содержащая на каждомпункте 1 и 2 приема сигналов антенну3, подключенную к первому входу приемника 4, выход которого соединен спервым входом преобразователя 5 частоты, выход которого. подключен к первому входу блока 6 памяти, антенну. 7 приема сигналов единого времени,соединенную с первым входом блока 8синхронизации, первый выход которогочерез таймер 9 подключен к второму 1 входу блока 6 памяти, второй выходблока 8 синхронизации соединен с первым входом блока 10 коммутации, квантовый генератор 11, выходы которого соответственно подключены к вторым входам приемника 4, преобразователя 5, блока 10 коммутации, блока 8 синхронизации и к третьему входу блока 6 памяти, к четвертому входу ко- торого подключен выход блока 10 коммутации, выход блока 6 памяти через линию 12 связи подключен на пункте 13, обработки сигналов к первому входу соответствующего блока 14 памяти, второй вход которого подключен к соответствующему первому выходу вычислительного блока 15.Основное отличие предлагаемой интерферометрической системы состоит в том, что в нее введены на пункте 13 обработки сигналов в каждом информационном тракте адаптивный оптимальный корректор 16, первый 17 и второй 18 квантователи сигналов, первый 19 и второй 20 дискретизаторы сигналов, выход блока 14 памяти соединен с первым входом адаптивного оптимального корректора 16 и через последовательно соединенные первый квантователь 17 сигналов и первь 1 й дискретизатор 19 сигналов подключен к соответствующему первому входу 2 1 вычислительного блока 15, выход адаптивного оптимального корректора 16 через последовательно соединенные второй квантователь 18 сигналов и второй дискретизатор 20 сигналов подключен к соответствующему второму входу 22 вынислительного блока. 15, второй выход 23 которого соединен с вторым входом 24 адаптивного оптимального корректора 16.Другая отличительная особенность предложенной интерферометрической системы состоит в том, что вычисли тельный блок 15 (фиг; 2) содержитпереключатель 25, блок 26 памяти и регистр 27 сдвига для каждого инфор-, мационного тракта, а также блок 28коммутации, блок 29 переключения регистров 27, перемножитель с сумматором 30, дополнительный блок 3 1 памяти, детектор 32 максимума, первый 33, второй 34 и третий 35 логарифмические преобразователи, задат. чик 36 констант, сумматор 37, блок38 деления, вычислитель 39 антилогарифма и цифроаналоговый преобразо1141434 ватель 40. Первые выходы 41 блока 28коммутации являются первыми выходами вычислительного блока 15, первые2 1 и вторые 22 входы переключателей25 являются соответственно первыми 5и вторыми входами вычислительногоблока 15, выход каждого переключателя 25 соединен с первым входом соответствующего блока 26 памяти, выходкоторого подключен к первому входу 10регистра 27 сдвига, третий выход42 блока 28 коммутации соединен спервым входом блока 29 переключениярегистров 27, первые выходы 43 которого подключены к вторьм входам реги стров 27 сдвига, выходы 44 которыхсоединены с соответствующими первымивходами перемножителя с сумматором30, второй вход 45 которого подключен к четвертому выходу блока 28 20коммутации, пятые выходы 46 которого соединены с третьими входами переключателей 25, выход перемножителяс сумматором 30 подключен к первомувходу дополнительного блока 31 памя 25ти, второй вход 47 которого соединен с шестым выходом 47 блока 28 коммутации, выход дополнительного блока31 памяти подключен к входу детектора32 максимума, первый выход 48 кото- ЗОрого соединен с третьим рходом дополнительного блока 31 памяти, второйвыход детектора 32 максимума соединенс первым выходом задатчика 36 констант и с входом первого логарифмического преобразователя 33, выходкоторого подключен к первому входусумматора 37,О седьмой выход 49 блока 28 коммутации соединен с входомзадатчика 36 констант, второй и тре ртий выходы которого через второй 34и третий 35 логарифмические преобразователи подключены соответственно квторому 50 и третьему 51 входамсумматора 37, выход которого черезпоследовательно соединенные блок 38деления и вычислитель 39 антилргарифма подключен к входу цифроаналогово"го преобразователя 40, выход 23 которого является вторым выодм вычислительного блока. цепочка последовательно соединенных третьего конденсатора 56, дросселя 57 и первого резистора 58, выводы которого являются первым входом адаптивного оптимального корректора 16 второй вход 24 которого через второй резистор 59 соединен с входом 53 усилителя 52, при этом выход усилителя 52 является выходом адаптивного оптимального корректора 16.Интерферометрическая система функционирует следующим образом.На каждом автономном пунктах 1 и 2 приема антенной 3 производится при" ем сигналов космического излучения, например, от какой-либо планеты, звезды, радиогалактики, пульсара или квазараЭти сигналы после преобразования на промежуточную частоту с помощью смесителя в приемнике 4,снабженным АРУ, и подачи сигналов с выхода 60 высокостабильного гетеродина (квантового генератора 11) значительно усиливаются усилителем промежуточной частоты приемника 4, Затем после дополнительного преобразования на видеочастоту в преобразователе 5 частоты при подаче гетеродинного напряжения свыхода 61 квантового генератора 11 записываются (запоминаются) в блоке 6 памяти, которыйявляется широкополосным записывающимвоспроизводящим устройством на основе видеомагнитофона или накопителя ЭВИ, скорость движения носителя которого синхронизируется сигналамис выхода 62 квантового генератора 11.При этом одновременно с записьюпринимаемых сигналов производится запись синхронизирующих сигналов длязадания начала записи и запись кода текущего времени от электронныхчасов 63 с помощью таймера 9, выполняющего роль устройства ввода кода времени. Третья отличительная осооенностьпредлагаемой системы состоит в том,что адаптивный оптимальный корректор16 (фиг. 3) выполнен на усилителе52, параллельно входу 53 которогоподключены первый управляемый конден"сатор 54, второй конденсатор 55 и Кроме того, с выхода 62 высокостабильного стандарта частоты (квантово. го генератора 11) производится также запись опорных сигналов, необходимых для восстановления временного масштаба сигналов при воспроизведении записей. Электронные часы 63 синхронизируются сигналами с выхода 64 квантового генератора 11 и сигналами системы еди. ного времени (СЕВ) с выхода приемника 65, поступающими на вход послед 1141434 10него с антенныприема радио или телевизионных сигналов.Записанные с помощью блоков 6 памяти (фиг. 1) в пунктах 1 и 2 приема сцгналы космического излучения передаются по линиям 12 связи в общий пункт 13 обработки сигналов. При этом возможны различные способы передачи этих сигналов. Самый простой из них заключается в том, что 10 сигналограммы с записями перевозятся по линиям 12 связи в пункт 13 обработки и устанавливаются в блоки 14 памяти (видеомагнитофоны или накопители ЭВМ) для последующе го воспроизведения и обработки сигналов .Передача записанных блоками 6 сигналов из пунктов 1 и 2 приема может производиться, кроме того, сра О зу после сеанса их приема и накопления по радиолиниям, роль которых в этом случае выполняют линии 12 связи, которые могут быть также линиями дальней космической связи (радио или 25 телевизионной) типа "Ор ита",Экран" Горизонт" и др.Передача сигналов космического излучения может производиться непосредственно во время сеанса приема и регистрации их, а обработка осуществляться в реальном масштабе времени с незначительной дополнительной временной задержкой, присущей бло. кам 6 памяти и связанной с процессами записи-воспроизведения информации в этих блоках 6. Автономные пункты 1 и 2 приемамогут располагаться порознь как наЗемле, так и других планетах и космиОческих объектах, орбитальных и межпланетных станциях, искусственныхспутниках Земли, Луны и .других планет. При этом интерферометрическаясистема может содержать любое количество автономных пунктов приема,попарно образуя интерферометры с базами, равными расстояниям между пунктами,Воспроизводимые в аналоговой фор- оме блоками 14 памяти (накопителямиили видеомагнитофонами) в пункте 13обработки сигналы подаются на входы2 1 вычислительного блока 15 черезпоследовательно соединенные первый квантователь 17 и первый дискретизатор 19 сигналов, а также на входы22 вычислительного блока 15 через последовательно соединенные. адаптивФные оптимальные корректоры 16 АЧХтрактов (каналов) записи-воспроизве-,дения (ТЗВ) блоков 6 и 14 памяти,второй квантователь 18 сигналов и второй дискретизатор 20 сигналов.При этом управление режимами работыблоков 14 памяти производится от блока 28 коммутации через линии 66 связиВоспроизводимые некорректированные сигналы с входов 21, а также корректированные с входов 22 в цифровой форме подаются. через переключатели 25 (фиг2) на входы блоков 26 памяти, которые представляют собой дополнительные регистры, служащие для накопления и хранения операндов с целью удобства их дальнейшей обработки. Под воздействием коммутирующих сигналов от блока 28 коммутации и блока 29 переключения регистров 27, который является генератором импульсов сдвига, производится выборка укзанных операндов из блоков 26 (буферной) памяти и пересылка их в регистры 27 сдвига. С помощью блока 29 переключения регистров 27 производится относительный сдвиг операндов (массивов чисел), хранящихся в регистрах 27 сдвига, эквивалентный относительному временному сдвигу соответствующих реализаций а и Ь(Т) сигналов, принятых в зарегистрированных в пунктах 1 и 2 приема, Причем квантованные и дискретизованные значения, например, сигнала ахранятся в левом регистре 27, а сигнала Ъ - в правом регистре 27.С помощью перемножителя 30, представляющего собой перемножитель с накапливающим сумматором (не показан) производится перемножение указанных значений сигнала ы(1), хранящихся в ячейках левого регистра 27, на значения сигнала Ь, хранящихся в ячейках правого регистра 27 и суммирование полученных частичных произве дений 63.1Такие операции перемножения и сум"мирования осуществляются для каждого единичного относительного сдвига, например, на один двоичный разряд, эквивалентный временному сдвигу равному одному интервалу (шагу) дискретизации сигналов.При этом каждому такому сдвигу соответствует одно вычисленное в пе11 1141434 12,м(1;) иЬИ;+вдб 30 ремножителе с накапливающим сумматором, выполняющим роль коррелятора, значение взаимной корреляцион- ной функции (ВКФ) сигналов в соответствии с алгоритмом 1 5ь=т фЬ 1-цс 1,огде Т - длительность реализаций сигналов сиН) и Ь10- временной сдвиг между ними.Однако в действительности при оп- ределении ВКФ сигналов а И) и ЬЯ) в блоке 30 интегрирования заменяется суммированием в соответствии с при ближенным алгоритмом 20 где ЙЬбчьС) - оценка ь-й ординаты ВКФ,- дискретные выборки сигналов ай ) и Ь(Ф),сдви 25нутые относительно другдруга на величину временной задержки п д;йТ - шаг задержки (интервал дискретизации) сигналов,ю - количество шаговсдвигаво времени сигнала Ъ(Ф) относительно сигнала ыполучаемого в регистрахсдвига 2,Каждое вычисленное укаэанным образом значение КВФ сигналов пересылается из блока 30 в соответствую-.щую ячейку памяти дополнительногоблока 31 памяти. С помощью детектора 32 максимума, выполняющегороль экстремального анализатора3,производится выборка максимальногозначения ВКФ .из дополнительногоблока 31 памяти. При этом опрос ячеек памяти дополнительного блока 31памяти с помощью детектора 32 максимума осуществляется через вход48, а выход максимальных значенийВКФ из блока 31 в блок 32 произво"дится через выход дополнительногоблока 31 памяти. Значения ВКФ сигналов, т.е. числовые значения самой функции и ее аргумента (временной задержки ) могут выводиться также из дополнительного блока 31 памяти на выход 6 вычислительного блока 15, который является выкодом интерферометрической системы, для дальнейшей обработки полученных данных с помощьювнешней ЭВМ (не показана) с целью получения различной астрометрической и астрофизической информацииоб источниках сигналов и, в частности, получения их радиокарт. Однако дальнейшее использование полученных данных ВКФ выходит за рамкирассматриваемого технического решения.Разрешение, с которым по ВКФ сигналов определяется разность показаний часов, обратно пропорциональнопроизведению эффективной ширины полосы записываемых - воспроизводимыхсигналов на отношение сигнал/шум.Для оптимизации этого произведения, а стало быть, и разрешающейспособности системы введен адаптивный оптимальный корректор 16, последовательно соединенный с вторым кван.тователем 18 и дискретизатором 20.Более подробно действие впервыевведенного адаптивного оптимальногокорректора 16 может быть понято изследующий разъяснений.Известно, что разрешающая способность радиоинтерферометра как угломерного инструмента определяетсякак Л/В где Ъ - длина волны принимаемого излучения, В - величина базы.Чувствительность таких систем за 1 висит от эффективной площади антенн3, чувствительности приемников 4 точносгЭти синхронизации автономныхпунктов 1 и2 приема дпя одновременного синхронногонакопления сигналов в блоках 6 памяти и от характеристик обрабатывающих эти сигналы устройств (блоков 14памяти и вычислительного блока 15).От этих же факторов зависит и реальная разрешающая способность, которая.хуже предельной из-за того,что накопление и обработка сигналовпроизводится не на частоте приема ,соответствующей длине волны Л, а наболее низкой промежуточной частоте(более длинной волне) и в ограниченнойполосе частот, определяемой полосойпропускания блоков 6 и 14 памяти (например, видеомагнитофонов или накопителей ЭВМ) .Следовательно, из всей элементов4тракта приема, регистрации и обработки сигналов самым "узким местом",в интерферометрической системе с точ"ки зрения полосы пропускания и отл ичение С/Ш ,замедляется и прикакой-то вполне определенной полосе коррекпНи (частоте коррекции 1 ) это отношение достигает максимального (оптимального) значения. Дальней шее увеличение полосы коррекции ведет к снижению отношения С/Ш изза относительно большого прироста уровня мощности добавочных собственных шумов. 10Полоса коррекции, при которой наблюдается оптимальное(максимальное) отношение С/Ш , на выходе коррелятора называется оптимальной полосой коррекции, которая определяется со гласно алгоритму (1)Ь . ф.Кф фУ с вхсвх авхопт в.1 ф+о 3 6 в вх 0)а сааб (ф20 где- показатель степени кривой 74 (фиг. 4) при аппроксимации еа .епенной функцией видаш сов( ) ш собПри этом спектральные плотности шумоподобного сигналаЬс (Р) и входного шума б , поступающего совместно с сигналом на вход блоков 6 и 14 памяти в первом приближении30 можно считать независящими от частоты 1 в силу сравнительной узкополосности ТЗВ накопителей 6 и 14.Для достижения наивысшей чувствительности и разрешающей способности предлагаемой интерферометрической системы, которые имеют место только при оптимальной коррекции АЧХ ТЗВ блоков 6 и 14 памяти, в режиме обработки корректированных сигналов, подаваемых на входы 22 вычислитель-о ного блока 15, с выхода 23 цифроаналогового преобразователя 40 вычислительного блока 15 на вторые входы 24 (входы управления) адаптивных оптимальных корректоров 16 подается сигнал оптимального управлениЖ Под действием этого управляющего сигнала устанавливается оптимальная полоса коррекции й , ТЗВ блоков 6 и 14 памяти.Формирование этого управляющего сигнала осуществляется в вычислительном блоке 15 в соответствии с алгоритмом (2) следующим образом.Значения глобального максимума ВКФ сигналов, пропорциональные коэффициенту А, выбранные из дополнительного блока 31 памяти с помощью детектора 32 максимума пересылаются в последний и нормализуются в нем, а затем подаются на вход первого логарифмического преобразователя 33 для вычисления логарифма по основанию два от (1+с) .При этом на вход первого логарифмического преобразователя 33 добавляется единица с первого выхода задатчика 36 констант. Числовые значения логарифма от (1+с) с отрицательным знаком подаются на первый. вход сумматора 37, на второй вход 50 которого подаются с положительным знаком числовые значения логарифма по основанию два от коэффициента У с выхода второго логарифмического преобразователя 34, на вход которого, в свою очередь, подаются числовые значения коэффициента У с второго выхода задатчика 36 констант. На третий вход 51 сумматора 37 подаются с отрицательным знаком числовые значения логарифма по основанию два от величины (п) с выхода третьего логарифмического преобразователя 35 на вход которого вводятЭФся числовые значения коэффициента (и) с третьего выхода задатчика 36 констант.Просуммированные с указанными знаками значения упомянутых логарифмов после деления на коэффициент л в блоке 38 деления подводятся к вычислителю 39 антилогауифма, на выход которого выдаются цифровые значения оптимальной полосы коррекции лЕТЗВ блоков 6 и 14 памяти в соответствии с алгоритмом (2). Таким образом, с помощью логарифмического вычислительного устройства, состоящаго из блоков 33-39 вычисляется значение оптимальной полосы коррекции ь ТЗВ блоков 6 и 14 памяти согласноалгоритму . оЯв Юо (1-ой)-йо (ь При этом вычисление оптимальной полосы ЬГ осуществляется по данным ВКФ некорректированных сигналов, т.е. подаваемых на вход 21 вычислительного блока 15, поскольку в этом режиме работы вычислительного блока 15 нормализованное значение глобального максимума ВКФ (коэффициента корреляции) равно К, так как без кор
СмотретьЗаявка
3564330, 24.01.1983
КОРОЛЕВ ЕВГЕНИЙ ФЕДОРОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G08C 19/28
Метки: интерферометрическая, приема, сигналов, цифровой
Опубликовано: 23.02.1985
Код ссылки
<a href="https://patents.su/13-1141434-interferometricheskaya-sistema-priema-i-cifrovojj-obrabotki-signalov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Интерферометрическая система приема и цифровой обработки сигналов</a>
Предыдущий патент: Устройство для телеизмерений
Следующий патент: Устройство для передачи телеизмерительной информации
Случайный патент: Высокотемпературный электронагревательный элемент