Устройство для определения функции когерентности

. (19) (11) сю 4 С 06 Р 15/36 15/332 ЯГг дл ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМЪ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Куйбьппевский политехнический институт им.В.В.Куйбьппева (72) И.И.Волков, В.К.Семенычев и А.С.Агеев(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФУНКЦИИ КОГЕРЕНТНОСТИ(57) Изобретение относится к прикладному анализу случайных сигналов, анализу функционирования разнообразныхдинамических систем, их испытаний,диагностике и разработке техническихсредств анализа, Цель изобретенияповышение точности, Для того в устройство введен блок 5 деления, входы которого соединены соответственно свыходом блока 4 памяти, в которомхранятся результаты преобразованияФурье автокорреляционной функцииот вэаимокорреляционной функции анализируемых входных сигналов, и с выходом блока 3 дискретного преобразования фурье, осуществляющего преобразование вэаимокорреляционной функции от автокорреляционной функциивходных сигналов. 1 ил.1 13688Изобретение относится к области прикладного анализа случайных процессов и может быть использовано для исследования разнообразных динамичес 5 ких систем, в диагностике механических систем и т.д.Цель изобретения - повьппение точности (при определении функции когерентности за счет уменьшения числа 10 арифметических операций посредством органиэации вычисления с помощью одного дискретного преобразования Фурье сразу произведения спектральных плотностей). 15На чертеже изображена структурная схема устройства.Устройство содержит мультиплексор 1, коррелометр 2, блок 3 дискретного преобразования Фурье (ДПФ),20 блок 4 памяти, блок 5 деления и блок 6 синхронизации.Устройство работает следующим образом.Для определения функции когерент- ности 50 55, (ьа) =Б(в)/Б(ы 1 Б(а 1 (1) необходимо определить следующие функ 8 уУь Бк(И), Я (Я . В Устройстве определение спектральной плотности мощности случайного сигнала Е(Т) реализуется при помощи косинус-преобразования найденной корреляционной функции К(ш) сигнала 2 Ф й Б (г) =2 ) Сов шиьЬ К (т) ю.огде Я - объем выборки сигнала,Ь;, - корреляционное окно;- период дискретизации,На входы устройства поступают отсчеты корреляционных функций К),К в 1, К (е 1 процессов х и уФункция когерентности (1) вычисляется в два этапа. На первом этапевычисляется числительБ (о) и запоминается в блоке 4 памяти, на второмэтапе вычисляется знаменатель Я(я) хх Б(ф производится деление блоком 5,Сигнал 7 блока 6 согласованияподключает второй информационный входмультиплексора 1, устанавливает коррелометр 2 в режим вычисления автокорреляционной функции (АКФ), а блок 4 25 30 35 40 45 90 2памяти - в режим записи, По сигналу 8 блока 6 формируются отсчеты АКФ К (и) от -М до +И временного ряда К (и), поступающего на третий вход последовательности отсчетов устройства. Отсчеты К (и) поступают в блок 3 дискретного преобразования Фурье где определяется спектральная плотность мощности в соответствии с (2) .При этом по сигналу 9 в блоке 3 ДПФ входная последовательность К)(п) умножается на корреляционное окно Ь по сигналу 10 вычисляется К отсчетов функции Я( И), на выходе блока 3"УДПФ с точностью до множителя формируется оценка квадрата модуля Я (И ), т.е.+ 1 ) х) По адресам, формируемым сигналом 11 блока 6, отсчеты (3) записываются в блок 4 памяти в К ячеек.На втором этапе сигнал 7 блока 6 подключает первый информационный вход мультиплексора 1, устанавливает коррелометр 2 в режим вычисления взаимной корреляционной функции (ВКФ) а блок 4 памяти - в режим считывания. Сигналы а= К (п) и 1= К (и), представляющие собой отсчеты от -М до +И АКФ соответствующих сигналов хи у,поступают соответственно на первый и второй входы последовательности отсчетов устройства. По сигналу 8 блока 5 коррелометром 2 вьгчисляется +1 отсчетов ВКФ Ка(п), которые поступают в блок 3 ДПФ, где аналогично предыдущему вычисляется оценка спектральной плотности мощности сигнала К (п) по алгоритму (3),а 1при этом на выходе блока 3 ДПФ с точностью до множителя формируется оценка 2= -- -"- 8 (ь 8 (ы) )аь +1) которая поступает на блок 5 деления,одновременно с оценкой (3) Б(ь )из блока 4 памяти по сигналам 11блока 6, В результате на информационном выходе устройства формируется оценка функции когерентности (1)(а),Таким образом, на втором этапевычисления функции когерентности спомощью одного ДПФ вычисляется сразупроизведение Б ( Я) 8 ) (Я ) .Составитель Л. ЙВУа 3 юэТехред М.Ходанич Корректор М. Пожо Редактор А.Ворович Заказ 291/51 Тираж 704 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.Проектная, 4 313 Формула изобретенияУстройство для определения функции когерентности, содержащее мультиплексор, коррелометр, блок дискретного преобразования Фурье, блок памяти и блок синхронизации, первый выход которого подключен к входу управления записью/считыванием блока памяти, входу синхронизации приемакоррелометра и управляющему входумультиплексора, первый информационный вход которого является входомпервой последовательности отсчетовустройства, входом второй последовательности отсчетов которого является вход первой последовательности отсчетов коррелометра, вход второй последовательности отсчетов которогоподключен к выходу мультиплексора,второй выход блока синхронизации подключен к тактовому входу коррелометра, выход которого подключен к информационному входу блока дискретного 68890 4преобразования Фурье, вход разрешения приема и вход начала вычисленийкоторого подключены соответственно к 5третьему и четвертому выходам блокасинхронизации, пятый выход которогоподключен к адресному входу блока памяти, информационный вход которогоподключен к выходу блока дискретного преобразования Фурье, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности, в него введенблок деления, выход которого является информационным выходом устройст ва, входом задания вэаимокорреляционной функции которого является второйинформационный вход мультиплексора,выход блока дискретного преобразования Фурье подключен к первому входу 20 блока деления, второй вход которогоподключен к выходу блока памяти, апервый выход блока синхронизации подключен к синхронизирующему входу блока деления.