Корреляционное устройство для определения запаздывания случайного сигнала

ЕнЕ;,лтлт; л Юбяабте", я,лл л Своз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 010377 (21) 2458958/18-04с присоединением заявки ЭЙ(51) М. Кл.Я 06 Государственный ком итеСовета Министров СССРио делам изобретенийи открытий иоритет -3) УДК 681, 3(43) Опубликовано 0509.78,бюллетень,% 3 (45) Дата опубликования описания 2007.78 72) Авторы изобретения(71) Заявитель ку вский политехнический институт им. йбышева(54) КОРРЕЛЯЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕН ЗАПАЗДЫВАНИЯ СЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА с первым входом блока умножения, выход которого через последовательносоединенные блок усреднения н блокуправления подключен к управляющемувходу линейного преобразователя. Выход последнего подключен к ннвертирующему входу первого блока вычитания,неинвертирующий вход которого подключен к выходу второго блока вычитания.Недостатком устройства являетсянеобходимость обеспечения строгойидентичности характеристик двух используемых линейных преобразователей,так как любая их разница вносит пог"решность в измерение. Кроме того, высокая точность измерений достигается обеспечением прециэионности обоихумножителей. Удовлетворение высоких , требований ко всем четырем блокам может быть достигнуто лишь сложностьюнх реализации.Цель изобретения - У ие аппай реализации.авленная цель достигается тем,редложенное устройство введенный инвертор, вход которогоен ко второму входу устройстыход соединен с первым входомра, второй вход которого обьеннвертирующим входом второго прощен ратурноПост что в и масштаб подключ ва, а в суммато динен с Изобретение относится к области специализированных средств вычислительной техники. предназначенных для измерения запаздывания во времени двух случайных сигналов и может быть использовано при обнаружении сигналов на фоне помех, в радиодальнометрии, в измерительной технике при экспери-" ментальном исследовании случайных сигналов.Известно устройство 1, щеднаэначенное для измерения запаздывания случайного сигнала, содержащее умно- жители, блок усреднения и блок управления. Необходимость применения блока регулируемой задержки усложняет устройство, особенно при анализе низкочастотных сигналов.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство 2, содержащее четыре фильтра нижних частот, вход первого из которых является первым входом устройства, а выход соединен со входом второго фильтра нижних частот, вход третье го фильтра. является вторым входом устройства, а выход подключен ко входу четвертого фильтра нижних частот, сумматор и два блока вычитания. Выход первого блока вычитания соединен В.К.Семенычев и А.П.Токаре5 10 15 20 д 5 30 Формула изобретения 40 45 50 55 60 5 блока вычитания и подключен к выходутретьего фильтра нижних частот. Неинвертирующий вход первого блока вычитания соединен с выходом четвертогофильтра нижних частот. Выход сумматора подключен ко входу линейного пре.образователя, а выход второго фильтра - ко второму входу блока умножения.Структурная схема устройства приведена на чертеже,Устройство содержит последовательно соединенные фильтры нижних частот(ФНЧ) 1 и 2. Вход ФНЧ 1 соединен совторым входом устройства, а выходподключен к инвертирующему входу второго блока вычитания 3, выход которого подключен к неинвертирующему входу первого блока вычитания 4. Второйвход устройства через масштабный инвертор 5 с коэффициентом преобразования Ц 2 подключен к первому входусумматора б, второй вход которогоподключен к выходу ФНЧ 1, а выход через линейный преобразователь 7 с регулируемзм коэффициентом преобразования К (ф) подключен к инвертирующему входу первого блока вычитания 4,выход которого подключен ко второмувходу блока умножения 8,выход которого через блок усреднения 9 и блокуправления 10 подключен к управляющему входу преобразователя 7.Первыйвход устройства через ФНЧ 11 и 12подключен к первому входу блока умножения 8.Все фильтры нижних частотпредставляют собой инерционные звеньяс постоянной времени, равной Т.Устройство работает следующим образом.На первый вход устройства поступает сигнал Х Ц на второй вход - сигнал Щ.Последовательно включенные фильтры 11 и 12 образуют фильтр с ивгрльсиой характеристикой И 11/ТИмпульсная характеристика фильтра, образованного ФНЧ 1, 2 и вычитающимблоком 3, равна И) щ" (1-ЦТ ).йИспользуя эти обозначения, выразимсигналы на первом входе с коэффициентом преобразования сь 1 блока умножения 8 Щ., НРИ-)М (1) .о и втором входе с коэффициентом преобразования о блока умножения 8. Коэффициент преобразования 1(ф преобразователя 7 изменяется до тех пор, ,пока математическое ожидание произведения этих сигналов, определяемое блоком усреднения 9, не станет равным нулю. Можно показать, что в эом случаеустановившееся значением(ф равно 1 ф ) Л) д 1Кф:- гт р 3Таким образом, устройство содержит лишь один линейный преобразователь (не требуется второй линейный преобразователь со строго совпадающей характеристикой), один (а не два) умножитель, который работает в режиме индикации равенства нулю усредненного произведения поступающих на него сигналов, что существенно упрощает предьявляемые к нему требования.Так, каналы умножнтеля могут иметь любые не равные нулю, лишь равные, амплитудо-частотные и фазочастотные характеристики, Это повышает точность измерения при одновременной возможности упрощения аппаратурного решения. В сравнении с устройством (21 упрощение устройства и повышение точности работы достигается заменой блока регулируемого запаздывания четырьмя фильтрами нижних частот. Методическая точность достигается за счет невозможности выхода на ложный экстремум н отсутствия необходимости знания знака задержки. Корреляционное устройство для определейия Запаздывания случайного сигнала, содержащее четыре фильтра нижних частот, вход первого из кото. рых является первым входом устройства, а выход соединен со входом второго фильтра нижних частот, вход третьего фильтра является вторым входом устройства, а выход подключен ко входу четвертого фильтра нижних частот, сумматор, два блока вычитания; выход первого блока вычитания соединен с первьж входом блока умножения, выход которого через последовательно соединенные блок усреднения и блок управления подключен к управляющему входу линейного преобразователя, выход которого .подключен к инвертирующему входу первого блока вычитания, неинвертирующий вход которого подключен к выходу второго блока вычи-, тания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, в устройство введен масштабный инвертор, вход которого подключен ко второму входу устройства, а выход соединен с первым входом сумматора, второй вход которого объединен с инвертирующим входом второго блока вычитания н подПодписноета Совета Мининий и открытиЯская,наб., д. 4 лиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,ключен к выходу третьего фильтранижних частот, неинвертирующий входпервого блока вычитания соединен свыходом четвертого фильтра нижнихчастот; выход сумматора подключен ковходу линейного преобразователя, авыход второго фильтра - ко второмувходу блока умножения. аз 4911/46 Тираж 826 ЦНИИПИ Госу;арственного коми по делам изобрет 113035, Москва, Ж, РаушИсточники инФормации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР В 226959, М., кл Я 06 Р 15/34,1969,2. Заявка 9 2156108/24, М., кл. О 06 С 7/19, 1975, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.