Устройство для определения запаздывания случайного сигнала

Союз Советск наСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 и 732860 3 .(22) Заявлено 16,11.77 (21) 2544094/18-24 с при соеди не н нем заявки .% Гаоударствеииыа комитет(23) Приоритет ло делам изобретений,и открытийДата опубликования описания 08,05,80(71) Заявитель Куйбышевский политехнический институт им, В, В, Куйбышева(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАПАЗДЫВАНИЯ СЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, предназначенным для измерения во времени случайных сигналов, и может быть использовано при обнаружении сигналов на фоне помех в радиодальнометрии, в измерительной технике при экспериментальном исследовании случайных сигналов и в других случаях,Известно устройство, предназначенное1 О для измерения запаздывания случайных процессов, содержащее перемножитель, вычитающее устройство и систему регулируемого запаздывания 11.Для устройства характерна малая точ 15 ность и существенная сложность, определяемая главным образом блоком регулируемого запаздывания аналогового случайного сигнала.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения запаздывания случайного сигнала, содержащее первый и второй блоки умножения, первые входы которых являются соответственно первым и вторым входами устройства, вторые входы блоков умножения соединены соответственно с выходом первого блока вычитания и с выходом первого сумматора, выход первого блока умножения подключен к неинвертируюшему входу второго блока вычитания, инвертирующий вход которого соединен с выходом второго блока умножения, выход второго блока вычитания через последовательно соединенные блок усреднения и блок управления подключен к управляющим входам пеового и второго линейных йреобразователей, выходы которых подключены соответственно к инвртирующему входу первого блока вычитания и ко второму входу первого сумматора, а также последовательно соединенные попарно первый и второй, третий и четвертый фильтры низких частот 2.Недостатком этого устройства является значительная величина погрешности от смешенности оценки г, возникающая при малом соотношении постоянной времени 1 фильтров нижних частот и интервала кор3 7328рел ил = р а)д еивлиевруемаеасигнала с нормированной корреляционнойфункцией ) О Я)Обеспечение стократного и более повышения постоянной времени фильтра нижнихчастот ГИ, трудно реализовать техничес.- ки, особенно при инфранизкочастотныханализируемых сигналах, увеличивает время переходных процессов и следовательно, необходимую длительность реализации,Цель изобретения - повышение точности при ограничениях на постоянную времени применяемых фильтров нижних частот,Укаэанная цель достигается тем чтов устройство введены четыре сумматора,два блока весовых коэффициентов и дваблока фильтров, входы которых подключены соответственно к первому и второмувходу устройства, ( И) выход первогоблока фильтров подключен к соответствующим входам первого блока весовых ко эффициентов и второго сумматора, одиниз входов которого соединен с выходомпервого фильтра низкой частоты, вход которого соединен с И -ым выходом пер 25вого блока фильтров, ( П) выход второго блока фильтров подключен к соответствующим входам второго блока весовыхкоэффициентов и третьего сумматора, одиниэ входов которого соединен с выходомЗОтретьего фильтра низкой частоты, вход которого подключен к И -му выходу второго блока фильтров, один из входов первого и второго блоков весовых коэффициентов соединен соответственно с выходом35второго и четвертого фильтров низкой частоты, выходы блоков весовых коэффициентов подключены к соответствующим входам соответственно четвертого и пятого40сумматоров, выходы которых подключенысоответственно к неинвертирующему входу первого блока вычитания и ко второмувходу первого сумматора, а выходы второго и третьего сумматоров соединены с45инофрмационными входами соответственно первого и второго линейных преобразователей.На чертеже представлена структурнаясхема устройства,50Устройство содержит блок 1 фильтровнижних частот с передаточными функциями %р)=+Тфильтры 2 и 3 нижних частот с передаточными функциямиФр) ., подключенные последовательнт55но к первому входу устройства; блок 4весовых коэффициентов , =Т(Ь"0,1(=0,1,". 11,через который соответствующие выходыфильтров нижних частот блоков 1 3 подо4ключены к входам сумматора 5, сумматорб, через который выходы фильтров блока1 и 2 подключены к входу первого линейного преобразователя 7 с коэффициентомпреобразования К И;) Ко второму входуустройства подключены последовательноблок 8 фильтров нижних частот с передаточными функциями Ф(ф - у фильтры4+тр9 и 10 нижних частот с передаточнымифункциями 94(р: - ,их выходы че 4 Ф "Гррез блок 11 весовых коэффициентов=Т фй, К.=О, 1 , И подключены ксумматору 12, сумматор 13, через который выходы фильтров блока 8 и 9 подключены к входу второго линейного преобразователя 14 с коэффициентом МВыход линейного преобразователя 7подключен к инвертирующему входу блока15 вычитания, неинвертируюший вход которого подключен к выходу сумматора 5,а выход - к первому входу первого блокаумножения 16, второй вход которого подключен к второму входу устройства, а выход - к неинвертирукшему входу блока17 вычитания.Выход линейного преобразователя 14подключен к первому входу сумматора 18,второй вход которого подключен к выходусумматора 12, а выход - к первому входу блока 19 умножения, второй вход которого подключен к первому входу устройства, а выход - к инвертирующему входу блока 17 вычитандя. Выход блока 17вычитания через блок 20 усреднения иблок 21 управления подключен к управляющим входам линейнь 1 х преобразователей7 и 14,Устройство работает следующим образом,На первый вход устройства поступает90сигнал ) ,на второй вход - сигнал (В результате обработки входных сигналов в группах блоков, состоящих иэфильтров нижних частот линейных преобразователей, блоков весовых коэффициентов и сумматоров 1-7 и 8-14), на входы блока 15 вычитания поступают сигналы д,732860 1 Ж=Г 9(Ф) д сеМожно показать, что погрешность от смешенностиММ) (с)с К ТЮ0,сдесь р, (с):С.р врвктер иэменезнаменателя в ывает, что в данном случае Я весьма эффективно уменьшается не увеличениемв сравнении с ГИ ) я путем увеличения числа И. Заметим, что=1 соответствует погрешности от смещецности, полу-З 5 чаемой при прид)ецеции прототипа.Таким образод)а предлагаемое техническое решение позволяет весьма эффек-. тивно умень)пить 3" при ограничениях на40 величину - в сравнении с интервалом корреляции входного сигнала.Формуле изобретенияУстройство для определения запаздывания случайного сигнала, содержащее два4 блока умножения, первые входы которых являются входами устройства, вторые входы блоков умножения соединены соответственно с выходом первого блока вычитания и с выходом первого сумматора, вы 50 ход первого блока умножения подключен к неинвертирующему входу второго блока вычитания, инвертируюший вход которого соединен с выходом второго блока умножения, выход второго блока вычитания через последовательно соединенные блок усреднения и блок управления подключен к управляющим входам первого и второго линейных преобразователей, выхоключены соответров, выходы коственно к неинв ирующему входу первогко второму входу первыходы второго и тресоединены с информациответственно первого)х преобразователей,информации,мание при экспертизеВ. ИАрховский В, ф,тройствв, МЭнер 7-220.видетельство СССР06 б 7/1 9 у 3. 976 локв вычитани го сумма в ов тьего суммат онными входаники ринятые 1. Жов во вцинскийнные ус,с.2рское с , кл. 6) яцио 1974 оррКЯ 2. Авт М 60369 (прототип ) 5 6 . ця входы сумматора 18 о о 00 о у рметр)юик:о1(1-СФ(О:)ДС) ФЮЗИ,-С)ГИ М, Чосле преобразования этих сигналов в дблоках 15-21 в установившемся режиме,( Завов ф р)в -- ) И ф)а. и:приап на выхоне бпока 21 управпенин( Тр)2 )кММутЮЬП) кЬ,-"С)дртХЮТЬй)ййе-е)йу 1-мх щтр)м-у)м-у ы р)трр) х вюок 1 уо При идеальном выполнении операции ин- ды которых подключены соответственно тегрирования к инвертирующему входу первого блока у)Й вычитания и ко второду входу первого сумматора, а также последовательно сое диненные попарно первый и второй, тре тий и четвертый фильтры низких частот, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены четыре сумматора, два блока ве совых коэффициентов и двв блока фильт- о ( ) У уРов, входы которых подключецы соответ - Т ии око т)1 отвеине к первому и второму нхоау уот Х/ ) 0 1 с ройствв, 1 -1) выход первого блока фильтров подключен к соответствующим входам первого блока весовых коэффици+;, 1 а при переходе )еки ( С+ СО 1 ту р рентов и второго сумматора, один иэ вхок оценке сверху учтем х дов которого соединен с выходом первого ния Ъл (Ю) числителя и фильтра низкой частоты, вход которого функции (Ю, Т, 1 ). соединен с И-ым выходом первого блоАнализ подученного выражения показ З 0 ка фильтров, ( 1-1) выход второго блоКа фильтров подключен к соответствующему входам второго блока весовых коэффициентов и третьего сумматора, один из входов которого соединен с выходом третьего фильтра низкой чвстоты, вход которого подключен к 1 -му выходу второго блока фильтров, один из входов первого и второго блоков весовых коэффициентов соединен соответственно с выходом второго и четвертого фильтров низкой частоты, выходы блоков весовых коэффициентов подключены к соответствующим входам соответственно четвертого и пятого суммато732860 аз 1554/10, Тираж 751 Ло ЦНИИПИ Государственного комитета по делам иэобретений и открытий 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул, П