Устройство для измерения импульсной реакции

")" чф 1 Р) К АВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬСТ средних з ры 9, Вхо на цизкочживается отовк рмиро в фил 4 йь ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗ(71) Куйбышевский электротехническийинститут связи(56) Авторское свидетельство СССРФ 1297240, кл . Н 04 В 3/46, 1985.(54) УСТР 01 СТВО ДЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПУЛЬСНОГ РЕАК 1 ЦИ(57) Изобретение относится к электросвязи. ель изобретения - повышениеточности измерений. Устр-во содержитрасщепитель 1 сигнала, блок решения2, М-отводную линию задержки 3, блокподготовки 4 данных, регистр 5 сдвига, вычислительный блок 6, блоки весовых ф-ций 7, блоки формирования 8 чений и усредняющие филь ой сигнал, расщепленный тотцые компоненты, задер линии задержки 3 для фор ектора сигналов, По этим сигналам регистра 5 форб. и 4 необмирования всигналам имируются воке подгходимые для предварительного оценивания сигналы, по которым в вычислительном блоке 6 получаются смещенныеоценки отсчетов импульсной реакцииканала, Затем в блоке весовых ф-ций7 осуществляется компенсация смещения предварительных оценок с учетомсредних значений отсчетов импульснойреакции, полученных в блоке фования 8. Далее из этих сигнало ьтры 9 окончательно формируют измеренные отсчеты импульсной реакции. 1 ип.1406 798 51015 ф ется компенсация смещения предвари 20 25 1 фк 22 1+Вк- ф е ф мк Им и;,к э (1)(2)Ва,Чамао3 а ме Км льсной ад ча из рения импу50 ции канала связи состоит в нахождении оценок отсчетов В;, 11,М, по наблндаеюа отсчетам Ч; при известных решениях относительно информационных символов, полученных в блоке решения и хранящихся в регистре сдвига.В блоке 4 подготовки данных производится вычисление необходимых величин для нахождения оценок отсчетов Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано всистемах передачи дискретной информа-,ции по каналам связи с рассеяниемэнергии принимаемых сигналов во времени и по частоте, в частности в декаметровом радиоканвле связи.Цель изобретения - повышение точности измерений.На чертеже представлена структурная электрическая схема устройствадля измерения импульсной реакции.Устройство для измерения импульсной реакции содержит расщепитель 1сигнала, блок 2 решения, М-отводнуюлинию 3 задержки, блок 4 подготовкиданных, регистр 5 сдвига, вычислительный блок 6, М блоков 7 весовыхфункций, М блоков 8 формированиясредних э начений и М ус редняющих фил ьтров 9,Устройство для измерения импульсной реакции работает следующим образом.Входной сигнал, расщепленный нанизкочастотные компоненты в расщепигде (а 1 - совокупность информацион 1lных символов, принимающихзначения + 1, ) = -ф),оо;В- ш-й отсчет импульсной реакции канала,и; - отсчет шума.Выбирая для простоты обозначений 40 1О, совокупность М сигналов на выходах линии задержки можно согласно (1) записать как теле 1 сигнала, задерживаются в линии 3 задержки так, что на ее отводахформируется вектор сигналов, необходимый для получения оценок отсчетовимпульсной реакции. В блоке 4 подготовки данных по сигналам с линии задержки и по известным решениям, накопленным в регистре 5 сдвига, формируются необходимые для предварительного оценивания (измерения) сигналы, по которым в вычислительномблоке 6 получаются смещенные оценкиотсчетов импульсной реакции канала.В блоке 7 весовых функций осуществлятельных оценок с учетом средних значений отсчетов импульсной реакции,полученных в блоке 8 формированиясредних значений. С выходов блоков 7весовых функций сигналы подаются наусредняющие фильтры 9, где происходит,окончательное формирование измеренныхотсчетов импульсной реакции. На выходе К-го отвода линии задержки в момент времени сигнал имеет вид импульсной реакции из уравнения (2) .Наличие в правой части (2) отсчетовшума и;, 1 = 1,М, приводит к тому,что решение (2) относительно неизвестных я;, д = 1,М, не обладает устойчивостью в том смысле, что малымизменениям и в (2) (т,е. малым изменениям Ч; из-эа шума от реализациик реализации) не соответствуют малыеизменения получаемого решения, Этообъясняется тем, что определительсистемы уравнений, которая соответствует матричной записи (2), можетоказаться близким к нулю иэ-эа наличия шума, а также из-эа возможныхошибок на вьжоде блока решения, т,е.при неточно заданной матрице инфоомационных элементов а , К-(М),(М). Гарантировать устойчивость решения при действии указанных факторов можно, придав диагональным коэффициентам указанной выше системы некоторое постоянное смещение вс,Данная система, которая представляетсобой эквивалентную форму записи соотношения (2), имеет вид)г = О гз= Ь, М(М)НЕИЗВЕСТНЫХ КОЭффИЦИЕНтОВ л;1 1 Ф 3. Для случая М = 3, когда матрица информационных элементов имеет вид На выходе вычислительного блока(блока решения системы алгебраическихуравнений) формируются оценки, кото 25 рые для случая М = 3 имеют вид 2 - Уз) + л(2 г ) (1 г 2)В (5) л Ь( (11 ) - , 2)- ( 2- У )+ - (2 - ),Ьъ Ь 1 2 З - 2 + 21),2 = Ы + 3. 35 Выбор о 4 отличным от нуля позволяет за счет появления смещения у оцел л лнок К(В Кг и Вэ уменьшить дисперсиюошибки оценок. Смещение оценок (5) вслучае и; = О определяется какЕ 1 Гя( = - В, (32 г +оС о - 22 ) + ВгЫ(2 д)г Х б 323 ) + К)Ы(2 Гу а гк В В,=В Во Ко - Ко = ВКо 1(2),о - Ео о,) + Ко(12 о оо 2 о -2 о) + К о 2(22 о оо),о 1(6)ГВоКо КоВ(К,о 2(2)о ооо)ооо)+Коо 2(оо ооо 1 оо)+ Ко(12+оо 1 - ЕоЬ; - коэффициенты перед истинным значением отсчета импульсной реакции в выражении для В. Черта над символом означает усреднение. В силу того, что смещение кааБО дой оценки является линейной комбинацией истинных значений отсчетов импульсной реакции, его ио)кно компенсировать, используя вместо (б) оценки типачВ ш В -- 11 И) 1+ЬВ В1где (3; - часть смещения, не зависящаяот оцениваемого отсчета,В каждое ; входят неизвестные истинные значения отсчетов импульсной реакции В,В 8 , кроме я,. Заменяя в (7) неизвестные а 1 Ф дВ среднимиВзначениями оценок В, можно убедиться путем непосредственного вычисления, что среднее значение оценки (7)(7) где , - сумма построчных произве 11дений элементов 1-го и 3-гостолбцов матрицы информаци Оонных элементов.В блоке 4 подготовки данных осуществляется вычисление величин ,1,М, и Ь;. В силу того, что1 коэффициентыобладают свойством11Ч, и что 1;, (Коэффициенты с совпадающими индексами) представляют собой постоянное положительное числоМ, 1 = 1,М, в блоке подготовки данных достаточно вычислять лишь коэффициентов У" и Ь опреО 1)какХ гг 3 зь ЗВ21 ао а 1 + а 1 ао + ага 1 Вз( = аоа +а,а, + а а,(4)3 зг = а.,а.,+ а,а, + а,ао,аоЧ 1 + а,Чг + агЧ 3,а,Ч, + аоЧг + аЧ;а Ч, + а , Чг + а Ч,1406 /98 с указанной заменой равно нулю, т.е.каждая оценка оказывается несмещенной. При этом сохраняется устоичивость получаемых оценок при относительно невысокой писпрсии ошибкиоценинания..я М = 3 рассмотренные оценкиимеют нил чЙ(3 1 Ъ О 7 7 г 3 )е.2 зц,ь.(2 г-г 3 з )32 г +ху г М(М)тальные- выходов которого под 2ключены к соответствующим входам вычислительного блока и третьим входам блоков весовых Функций,Устройство для измерения импульсной реакции канала связи, содержащее последовательно соединенные расщепи,тель сигнала и М-отводную линию за - держки, последовательно соединенные Составитель Ш.ЭвьянТехред М,Дндык Корректор Л.Патай Редактор А.Огар Тираж ббО ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Заказ 3209/55 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чЗначения д в ,8 получаются 15 на выходе соответствующих блоков 8 формирования средних значений, представлялщих собой обычные усредняющие фильтры, например КС, постоянная времени которых выбирается большей ква- О зипериода замиранийВычисление оценок (8) осуществляется в блоках 1 весовых функций. 1ч чПолученные текущие оценки 0 Ым подаются на усредняющие фильтры 9, которые осуществляют весовое суммирование текущего и предыдущего значений оценок. формула и з о б р е т е н и я30 блок решения и регистр сдвига, блокподготовки данных, вычислительныйблок, М входов которого соединены сМ выходами блока подготовки данных,а М выходов через соответствующиеблоки весовых функций подключены квходам соответствующих усредняющихфильтров и через соответствующие блоки Формирования средних значений квторым входам остальных блоков весовых Функций, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностиизмерения, М выходов линии задержкисоединены с М первыми входами блокаподготовки данных, 2 Мвыходов регистра сдвига подключены к вторымвходам блока подготовки данных, ос