Устройство для определения запаздывания случайного сигнала

О П И С А Н И ЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски к Социалнстнческнк Республик(22) Зайвлено 210476 (2) 2353183/18-24 Ь Об 6 7/19 с присоединением заявки Эй(43) Опубликовано 250578,бтоллетень Эй 19 Гецюаретаеаак ееяатетВееета Мецаетрав ИСРее дааев ааебретеаааа етарытей(45) Дата опубликования описания 0505,78(7) Заявитель Куйбышевский политехнический институт имениВ.В.Куйбышева(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАПАЗДЫВАНИЯСЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА Изобретение относится к области специализированных средств вычислительной техники, преднаэначенных для измерения запаздывания по времени случайного сигнала, и может быть исполь зовано в сейсмоакустике, при измерении параметров движения различных. объектов, например скорости прокатываемо- го металла, в радиодальнометрии и дру- гих случаях, 1 ОИзвестное устройство для измерения времени запаздывания двух случайных сигналов содержит, как правило, весь" ма сложные в технической реализации блоки постоянного и регулируемого за паздывания входного сигнала, что позволяет достичь высокую точность при пологой форме и колебательном характере взаимокорреляционной функции без априорного знания о знаке и примерной Ю величине времени запаздывания 111.Йаиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для определения запаздывания случайного сигнала, содержащее первый 26 блок вычитания, входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго блока умножения, а выкод через последовательно соединенный блок усреднения и блок управления - ЗО к управляющим входам первого и второго линейного преобраэователя, четыре фильтра нижних частот, выход первого иэ которых подключен ко входу второго фильтра нижних частот и к информациоН- ному входу первого линейного преобразователя, выход которого соединен с первым входом второго блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом второго фильтра нижних частот, а выход блока вычитания подключен к первому входу первого сумматора, выход третьего фильтра нижних частот соединен со входом четвертого фильтра нижних частот и с информационным входом в.орого линейного преобразователя, первый вход первого блока умножения подключен к выходу первого сумматора, а второй объединен со входом третьего фильтра нижних частот, первый вход второго блока умножения объединен со входом первого фильтра нижних частот ЩЦелью изобретения является расширйиие класса исследуемых сигналов, т.е. достижение воэможности анализа процессов с любыми корреляционными функциямиЭто достигается тем, что в устройство дополнительно введены два квадрэтора, второй сумматор и пятый фильтрУстройство работает следующим образом. При подаче на выходы устройства сигналов х ( т ) и ц ( 1 ) на выходах блоков умножения 6 и 14 возникнут сиг- налы, соответственно равные+1 гЬГ) х (с-г)РИ) дл+кЬ)ъ (с) х И,-Ф)У Ь) 6 тф ОС 40 Я.Х сь(ю)1 г(с-т)%г Се)сй-кЩ) (Ф)Р(с-г)кгЩЗоРт) )(г)У(с-)РЮ гс, (г) где Ь (7 )В - импульсная харак терчстика используемых Фильтров нижних 45 частот с постоянными времени Т.В установившемся режиме сигнал на выходе блока усреднения 16, являющийся оценкой математического ожидания раэ- ностИ сигналов (1) и (2), будет Равен 50 нулю.Для норма.ьных случайных процессов. для которых квадрат корреляционной функции самих сигналов пропорционален кОрреляционной функции квадратов сиг налов, и при выборе соответствующего числа звеньев Фильтра низкой частоты 12 можно показать, что сигнал на выходе блока 17 управления будет приближенно равен 60Овк1 У. Сг) 1 С Ф- г т г том числе и для п я плотность мощно лю на нулевой часоцессов, спектралти которых равна оте.6 нижних частот, вход, которого соединен с выходом первого линейного преобразователя, а выход подключен ко второму входу первого Сумматора, входы квадраторов являются соответственно первым и вторым входами устройства, а выход первого квадратора соединен со входом первого фильтра нижних частот и с первым входом второго блока умножения, Выход второго квадратора.подключен к входу третьего Фильтра нижних частот и ко Второму входу первого блока умножения, входы второго сумматора подключены соответственно к выходам второго линейного преобразователя и четвертого фильтра нижних частот, а выход со единен со вторым входом второго блока умножения.На чертеже представлена структурная схема описываемого устройства.Оно содержит первый квадратор 1, 20 Фильтры 2 и 3 нижних частот (ФНЧ), линейный преобразователь 4 с коэффициентом преобразования К ( ), первый сумматор 5, блок умножения 6, второй квадратор 7, фильтры 8 и 9 нижних частот, линейный преобразователь 10 с коэффициентом преобразования К ( т ), вычитающий блок 11, Фильтр 12 нижних частот, второй сумматор 13, блок умножения 14, блок вычитания 15, блок усреднения 16 и блок управления 17. Описанное устройство позволяет анализировать более ширикий случайный процесс, чем прототип. Применяемые часто для решения той же задачи дифференциальные схемы с блоками регулируемой задержки аналогового входного сигнала значительно сложнее в аппаратурной реализации. Формула изобретенияУстройство для определения запаздывания случайного сигнала, содержащее первый блок вычитания, входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго блоков умножения, а выход через последовательно соединенные блок усреднения и блок управления - к управляющим входам первого и второго линейного преобразователя, четыре фильтра нижних частот, выход первого из которых подключен ко входу второго Фильтра нижних частот и к информационному входу первого линейного преобразователя, выход которого соединен с первым входом второго блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом второго фильтра нижних частот, а выход второго блока вычитания подключен к первому входу первого сумматора, выход третьего фильтра нижних частот соединен со входом четвертого Фильтра нижних частот и с информационным входом второго линейного преобразователя, первый вход первого блока умножения подключен к выходу первого сумматора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения класса исследуемых сигналов, в него допоЛ- нительно введены два кэадратора, .вто-, рой сумматор и пятый фильтр нижних частот, вход которого соединен с выходом первого линейного преобразователя, а выход подключен ко второму входу первого сумматора, входы кэадраторов являются соответственно первым и вторым входами устройства, а выход первого квадратора соединен со входом первого фильтра нижних частот и с первым входом второго блока умножения, а выход второго квадратора подключен ко входу третьего фильтра нижних частот и ко второму входу первого блока умножения, входы второго сумматора подключены соответственно к выходам второго линейного преобразователя и четвертого фильтра нижних частот, а выход соединен со вторым входом второго блока умножения.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР .9 171161 М.Кл Р 6 06 б 7/19, 1965.2. Заявка Р 2156801/24М.Кл. Ь 06 6 7/19, 19/5, но которой принято положительное решение о выдаче авторского свидетельства.608174 В.Жовинскийемеш Коррек оставитель хреД М. Ке Н,Ковал Редактор Л.Народи 2804/34 ЦНИИПН Госу 303 илиал ППП Патент, г. Ужгород, Ул. Проектна Тираж ственного комит о делам изобрет Москва, Ж, 826 Подписнота Совета Министров ССний и открытийаушская наб., д. 4/5