Устройство для цифрового анализа сигналов

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 300178 (21) 2573317/18-21 (51)М л С О 1 й 23/00 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(53) УДК 621. 317. .757(088.8) Дата опубликования описания 150780 72) Авторы изобретения В,И.шульгин, Л.А,Краснов и А.А.Чумаченко Харьковский авиационный институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОГО АНАЛИЗА СИГНАЛОВ Изобретение относится к радиоиэмерительной технике, Устройство может быть использовано всистемах траекторных измерений для определения скорости и ускорения объектов.Известны устройства для цифровой обработки сигналов, содержащие квадратурные каналы преобразования сигнала в цифровую форму, генератор линейно-модулированных сигналов дискриминатор и решающий блок 11 .Однако точность анализа их недостаточна.Известны также устройства, содержащие формирователь чисел, квадратор, сумматор, делитель, умножитель, счетчик и блок регистрации 2.Эти устройства не обеспечивают совместного измерения частоты и производной частоты исследуемого сигнала, что снижает точность обработки.Цель изобретения - повышение точности измеречий.цель достигается эа счет того, что 25 устройство для цифрового анализа сигналов, содержащее последовательно соединенные формирователь нуль- пересечений, первый умножитель, сумматор и вычислительный блок, а также первый квадратор, подключенный к выходу формирователя нуль-пересечений, вход которого объединен с входом счетчика, при этом первый выход счет-. чика подключен к второму входу первого умножителя, дополнительно содержит блок прореживания нуль-пересечений, подключенный к объединенным входам формирователя и счетчика, второй квадратор, подключенный к второму выходу счетчика, второй умножитель, один вход которого соединен с выходом первого квадратора, а другой - с первым выходом счетчика, блоки возведения в третью и четвертую степени, входы которых соединены с выходом формирователя нуль-пересечений, и четыре сумматора, через которые выходы второго квадратора, второго ум-, ножителя и блоков воздействия в третью и четвертую степени подключены к входам вычислительного блока.На чертеже представлена структурная схема устройства.Оно содержит блок 1 прореживания нуль-пересечений, счетчик 2 числа нуль-пересечений, первый квадратор 3, формирователь 4 нуль-пересечений, второй квадратор 5, первый блок 6В блоке О возведения в третью степень и блоке 9 возведения в четвертую степень на входы которых поступают числа 1 с выхода формирователя 4 чисел, соответствующйх моментам нуль-пересечений, формируются числа 1 и 1 соответственно. Затем эти числа поступают на входы соответственно сумматора 13 и сумма 60 умножения, второй блок 7 умножения,блок 8 возведения в третью степень,блок 9 возведения в четвертую степень, сумматоры 10-14, вычислительный блок 15.Работает устройство следующимобразом.5Поток нуль-пересечений исследуемого сигнала поступает на вход блока 1 прореживания нуль-пересечений,который обеспечивает выделение изпотока нуль-пересечений некоррелированных, т.е. наиболее информативных,нуль-пересечений. Это достигаетсяделением входного потока нуль-пересечений в и, раз. Полученный прореженный поток нуль-пересечений поступает 15на вход формирователя 4 чисел, соответствующих моментам нуль-пересечений,на выходе которого формируются числа 1 к, несущие информацию о моментахвыпадения Й -х нуль-пересечений. 20Счетчик 2 числа нуль-пересеченийподсчитывает количество импульсов,поступивших на его вход с выходаблока 1 прореживания нуль-пересечений с момента начала измерения, иформирует номер каждого из приходящих нуль-пересечений, В квадраторе 3,на вход которого поступают числа1 к с выхода формирователя 4 чисел,соответствующих моментам нуль-пересечений, формируются числа 1 . В 30квадраторе 5, на вход которого поступают числа К с выхода счетчика 2числа нуль-пересечений, формируютсячисла Й и подаются на вход сумматора 10, который вычисляет сумму , 35йИ=1В блоке 6 умножения вычисляетсяпроизведение Р 1 к чисел К, поступающих с выхода счетчика 2 числа нульпересечений, и чисел 1 к, поступающихс выхода формирователя 4 чисел, соответствующих моментам нуль-пересеченийПолученное произведение подается на.вход сумматора 11, которыйФормирует на своем выходе суммуЕЯ 1 . В блоке.7 умножения, на входы которого поступают числа К с:выхода счетчика 2 числа нуль-пересечений и числа 1 с выхода квадратокра 3, вычисляется произведение К 1 ккоторое затем подается на вход сумматора 12, Формирующего на своемвыхбде суммуЙ 1,55 тора 14, которые вычисляют соответстн нвующие суммы иК:1" К"С выходов сумматоров 10-14 указанные суммы чисел поступают на соответствующие входы вычислительного блока 15, который производит обработку поступающей информации и формирует на своем выходе оптимальные оценки частоты 1 и ее производной Г в соответствии с критерием максимума логарифма отношения правдоподобия.Данное устройство обеспечивает точность измерения указанных параметров сигнала, близкую к потенциальной, т,к; реализует оптимальные методы обработки в соответствии с критерием максимума логарифма от- ношения правдоподобия. Оптимальная структура схемы измерителя позволяет осуществить его реализацию с помощью стандартных блоков вычислительной техники в сравнительно малом объеме. Формула изобретенияУстройство для цифрового анализасигналов, содержащее последовательно соединенные формирователь нульпересечений, первый умножитель,сумматор й вычислительный блок, атакже первый квадратор, подключенный к выходу формирователя нуль-пересечений, вход которого объединен свходом счетчика, при этом первыйвыход счетчика подключЕн к второму входу первого умножителя, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности измерений,оно дополнительно содержит блок прореживания нуль-пересечений, подключенный к объединенным входам формирователя и счетчика, второй квадратор, подключенный к второму выходу счетчика, второй умножитель, одинвход которого соединен с выходомпервого квадратора, а другой - с первым выходом счетчика, блоки возведения в третью и четвертую степени,входы которых соединены с выходомформирователя нуль-пересечений, ичетыресумматора, через которые подключены выходы второго квадратора,второго умножителя и блоков возведения в третью и четвертую степеник входам вычислительного блока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2354266/09,кл. 0 06 Г 15/34, 29.10.76,2 Андреева И,С., Снитко Б.Н.Об измерении частоты по переходамнапряжения через нулевой уровень,едак 2 31ЦНИИ ака 3035,ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 л Тираж 1019 Росударственного ком делам изобретений и о осква, Ж, Раушска