Устройство для определения среднеквадратического значения случайного сигнала

(51)5 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 (21) 4839567124 (22) 15.06.90 (46) 15.03.93. Бюл. 3 Ф 10 (71) Йаучно-исследовательский институт дальней радиосвязи (72) В.П.Копытин, К.М,Кушнаренко и В.А;.Смирнов (56) Авторское свидетельство СССР М 1695327, кл. 6 06 И 15/36, 1990. (54 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СР ДНЕКВАДРАТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ СЛ ЧАЙНОГО СИГНАЛА(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для измерения среднеквадратического значения случайного сигнала с релеевским законом распределения плотности вероятности. Целью изобретения является повышение точности. Устройство содержит пороговый блок 1, блок 2 ключей, накапливающий сумматор 3, блок 4 деления, сумматор 5, блок 6 умножения, элемент ИЛИ 7; счетчик 8, блок 9 вычитания, блок 10 деления, блок 11 умножения, синхронизатор 12,.счетчик 13, функциональный преобразователь 14. 1 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для измерения среднеквадратического значения случайного сигнала с релеевским законом распределения плотности вероятности.В основу построения устройства измерения среднеквадратического значения случайного сигнала с релеевским законом распределения плотности вероятности по выборкам сигнала, не превысившим пороговый уровень, положен следующий алгоритм .обработки, обеспечивающий более высокую точность измерения1 П М - щ-+ Ц-,- н 2ф Г 2, й - п 11где й - число опросных выборок, соответст-.вующих интервалу измерения Т;гп - число рыборок, не превысивших по-,роговый уровень;Ф(х) - интеграл вероятности;ш - амплитуда 1.й выборки,Целью изобретения является повышение точности иэмеоенйя среднеквадрагиче.ского зйачения случайного сигнала.Устройство содеркит (см, чертеж) пороговый блок 1, блок ключей. 2; накапливающий сумматор 3, блок деления 4, сумматор5, блок умнокения 6, элемент ИЛИ 7, счетчик 8, блок вычитания 9; блок деления 10,блок умножещдя 11, синхронизатор 12, счет-.чик 13, функциональный преобразователь14, информационный вход 15, вход запуска16, та кто вый. вход 17, вход 18 задания пороговогоуровняУстройство работает следующим обра. зом,На информационный вход 15 устройства параллельным. двоичным кодом поступа-., ет измеряемый сигнал цшь представляющийсобой выборки случайного процесса с реле. евским законом распределения плотностивероятности, Эти выборки сравниваются впороговом блоке 1 с пороговым уровнемцпор; поступающим на вход 18 устройства ввиде параллельного двоичного кода. Величина порога неизвестна и может медленноперестраиваться (например, из условия стабилизации вероятности ложной тревоги),Считает, что за время измерений величинацпор поддерживается практически постоянной. Выборки входного сигнала следуют с1периодом Лг =-, где Ь - ширина спектра сигнала по уровню 0,5 по мощности. Для дальнейшей обработки используются выборки, амплитуда которых цш не превысила в блоке 1 пороговый уровень Опор, Эти выборки через блок ключей 2 по;ступают на накапливающий сумматор 3, Навход 16 запуска устройства поступают им. пульсы с периодом следования Тп; достаточном для прохождения .возможного числаопросных выборок, По этим сигналам синхронизатор,1 2 вы рабаты вает стробим пуп ьсы, которые управляют работой блока 2 пропуская за время Т выборки, амплитуда которых не превысила пороговое значение цр. В накапливающем сумматоре 3 обра зуется сумма амплитуд этих выборок. Дляподсчета количествавыборок.в, не превы- .сивших порог завремя Т, служит. счетчик 8, на счетный вход которого с выхода элемента ИЛИ 7 поступает импульс, свидетельствую щий о. появлении кода амплитудыДля под-,счета возможного числа опросных выборок К используется счетчик 3, на счетный вход которого с выхода 1 синхронизатора поступает пачка импульсов опроса заданной дли тельности, которые формируются в самомсинхронизаторе из непрерывной последовательности импульсов цтзкт, подаваемой на вход 17 устройства. В соответствии с алгоритмом обработки подсчитанные значения 30 т и М подаются на. блок вычитания 9, иполученйая в результате разность Й - т, отражающая число превышений амйлитуд выборок цш порога цпор, нормируется затем в блоке 10 деления к величине И и численно отвечает относительной частоте у 1, появлеч4. ния амплитуд цш выше порога опор, Относительная частота у 1 умножается на блокеумножения 11 на величину порога цпор и 40 одновременно используется на блоке 14 дляфункционального преобразования,. отвечающего зависимостигУ 1= 5 7В соответствии с алгоритмом обработкиинформация с выхода накапливающего сум матора 3 и счетчика 13 параллельным двоичным кодом поступает на соответствующие входы блока деления 4, позволяющего произвести оценку средней амплитуды цр вы-. борок, не превысивших порог за время измерения Т. Результат умножения в блокеравный у 2= у 1 Опор, поступдВтна сумматор 5, где он складываясь с оценкой средней амплитуды цср выборок, не превысивших поРог, обРазУет сУммУ ц = У 2+ цсбр.Окончательный результат измерениясреднеквадратического значения сигнала5 1802364 Составитель В.КопытинТехред М,Моргентал Корректор М.Самборская Редактор С.Кулакова 3 аказ 849 .Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 получается в блоке б путем умножения о, на соединен с первым выходом синхрониэатоу, снимаемых с блоков 5 и 14 соответствен- ра, второй выход которого подключен к вхоно. дам сброса накапливающего сумматора иСинхронизатор 12 служит для управле- первого и второго счетчиков. третий выходния работой блоков устройства. Синхрони синхронизатора соединен с тактовым вхозатор служит для считывания и стирания дом накапливающего сумматора; вход эапуинформации в накапливающем сумматоре 3 .ска и тактовый вход устройства соединеныи,счетчиках 8 и 13. Время появления выход- . с одноименными входами синхронизатора, ного сигнала устройства определяется мо- четвертый выход которого подключен к уп-ментомсчитыванияинформациисблоков 3, 10 равляющему входу блока ключей, выход 8 и 13 по сигналу разрешения на считыва- первого блока умножения соединен с пер, ние, формируемому на выходе 3 синхрони- вым входом сумматора, о т л и ч а ю щ е е с,затора. Сигнал "Сброс" имеет вид короткого я тем, что, с целью повышения точности, в импульса и появляется на выходе 4 синхро- него введены второй блок деления и второй низатора несколько позже импульсаразре блок умножения, выход которого является шения на считывание. выходом устройства, входом задания порогового значения уровня. шумов которого явФо р м ул а и 3 о б р е т е н и я . ляется первый вход первого блока Устройство для определения средне- умножения, выход блока ключейсоединен с квадратического значения случайного сиг-. 20 информационным входом накапливающего нала,содержащее блок ключей, сумматора, выход которого. соединен свхонакапливающийсумматор, первый блок де- дом делимого первого блока деления, выход,ления, сумматор, первый блок умножения, которого подключен к второму входу сумма- " блок вычитания, два счетчика, функциональ- тора, выход которого соединен с первымный преобразователь, элемент ИЛИ, синх входом второго блока умноженйя, третий ,р он и затор и и о роговы й блок, выход синхронизатора подключен к входам ;информационный вход которого являетсяуправления считыванием первого и второго ,информационным входом устройства, а вы- счетчиков, выход второго счетчика соединен. ход соедийен с информационным входом с входами делителя первого и второго блоблока ключей, выходы которого подключены 30 ков деления, вход делимого второго блока к входам элемента ИЛИ, выход которого со- деления соединен с. выходом блока вычита,единен со счетным входом первогосчетчи-. ния, выход второго блока деления подклю,;ка, выход которого подключен к входу . чен к второму. входу первого блокавычитаемого блока вычитания, вход умень-, умножения и через функциональный преоб-аемого которого соединен свыходом вто раэователь к второму входу второго блока.ого.счетчика, счетный вход которого умножения.