Устройство для измерения запаздывания случайного сигнала

(5 )М. Кл. 0 04 Р 10/00 с присоединением заявки 3 Ф 3 ЬвударетеаинмИ квинтет ССФР ае делам изоеретенке и етернтийДата опубликования описания 02.04.82 А ф Гришков, А Н, Гуляев, И. Г. Дор х и А;" В.Яаргелов(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЗАПАЗДЫВАНИЯ СЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА1, Изобретение относится к специализщтованным средствам вычислительной техники, предназначенных для измерения запаздывания во времени случайных сигналов, и может быть использовано в измерительной технике при экспериментальном исследовании случайных сигналов.Известно устройство для измерения запаздывания случайного сигнала, содержащее фильтры нижних частот (ФНЧ), блок усреднения, блок управления, два линейных преобразователя, два умножителя, сумматор и вычитающие блоки 3Недостатком этого устройства является низкая точность и сложность, которая обусловлена необходимостью реализации 2+ 2 ФНЧ с импульсными характеристиками 1 с и /та-, двух идентичных линейных преобразователей с регулируемыми коэффициентами преобразования и двух идентичных блоков умножения.20 Наиболее близким по технической суюности к предлагаемому является уст2ройство, содержащее линейный преобразователь, последовательно включенные вычитающий блок, блок усреднения, блок управления, выход которого подключен к управляющему входу линейного преобразователя, первый умножитель, второй умножитель, соединенный по выходу с неинвертирующим входом вычитающего блока, последовательно подключенные к первому входу устройства первый и второй фильтры нижних частот, подключенный ко. второму входу устройства третий фильтр нижних частот, выход которого подключен к первому входу второго умножителя через фильтр верхних частот, выход вто 1 рого фильтра нижних частот подключен ко второму входу второго умножителя, первый вход первого умножителя подключен к выходу первого фильтра нижних частот, второй вход - к выходу третьего фильтра нижних частот, выход первого умножителя подключен к инвертирующему входу вычитающего блока через линейный преобразователь 2.ЪНаличие в составе этого устройства двух умножителей накладывает ограничение на точностьизмерений, так как для обеспечения необходимой точности требуется высокая идентичность их характеристик, невыполнение этого условия ведет к снижению точности устройства в целом.Целью изобретения является повышение точности измерений.ьПоставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения запаздывания случайного сигнала, содержащее линейный преобразователь, последовательно соединенные блок усреднения и блок уйравления, выход которого подключен к управлякщему входу линейного преобра ; зователя, умножитель, выход которого, подключен к сигнальному входу линейного преобразователя, последовательно соединенные первый и второй фильтры нижних частот, вход первого. из которых является первым входом устройства, последовательно соединенные третий фильтр нижних частот и фильтр верхних частот, вход третьего фильтра нижних частот является вторым входом устройства, введены генератор тактовых импульсов и три коммутатора, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к управляющим входам веех коммутаторов, первый и второй входы первого коммутатора подключены соответственно к выходам первого и второго фильтров нижних частот, а выход - к первому входу умножителя, первый и второй входы второго коммутатора подключены соответственно к выходу третьего фильтра нижних частот и к выходу фильтра верхних частот, а выход - ко второму входу умножителя, первый и второй входы третьего коммутатора подключены соответственно к выходу линейного преобразователя и к выходу умножителя, а выход - ко входу блока усреднения.Структурная схема, устройства для измерения запаздывания случайного сигнала приведена на чертеже.Устройство для измерения запаздывания случайного сигнала содержит фильтры 1 - 3 нижних частот, фильтр 4 верхних частот, умножитель 5, линейный преобразователь 6 с регулируемым коэффициентомИ,) преобразования, блок 7усреднения, блок 8 управления, коммута торы 9 - 11, генератор 12 тактовых импульсов. Между первым входом устройства и вторым входом коммутатора 9 включены последовательно фильтры 1и 2 нижних частот, а между вторымвходом устройства и вторым входомкоммутатора 10 включены последова 5 тельно филы;р 3 нижних частот и фильтр4 верхних частот, К первому входу коммутатора 9 подключен выход фильтра 1нижних частот, а к первому входу коммутатора 10 подключен выход фильтраО0 3 нижних частот. Выход коммутатора 9подключен к первому входу, а выходкоммутатора 10 - ко второму входу:умножителя 5. Выход умножителя 5подключен ко второму входу коммута 15тора 11 непосредственно, а к первомуего входу - через линейный. преобразователь 6, .Выход коммутатора 11 подключен к управляющему входу линейногопреобразователя 6 через последовательно20 включенные блок 7 усреднения и блок 8управления. Выход генератора 12 тактовых импульсов подключен к управляющимвходам коммутаторов 9 - 11.Устройство работает следующим обраф эомКогда первые входы коммутаторов9 - 11 подключены к их выходам (какпоказано на чертеже) сигналы ХиУИ)пройдя соответственно через30 фильгры 1 и 3 нижних частот, умножитель 5 и линейный преобразователь 6,образуют на входе блока 7 усреднениясигнал отрицательной полярности и равный по величинед р Ь) 3 к 1 т)3 Е (1)1,+Ь-т1,где Хи у- центрированныеф стационарносвязанные случайные сигналы, действующие соответственно на первом и втором входах устройства.При подключении вторых входов коммутаторов 9 - 11 к своим выходам сю4 ф нал Х , пройдя через фильтры 1 и2 нижних частота сигнал У И.) - черезфильтр 3 нижних частот и фильтр 4 верхних частот, а далее через умиожитель 5,образуют на входе блока 7 усредненияЫ сигнал положительной полярности и равный по величине.Г, . 93.7170 6Генератор 12 .тактовых импульсов, уп- но соединенные блок усреднения и блок равляя коммутаторами 9 - 11, позволяет управлеиияв выход которого подключенполучить на входе блока 7 усреднения к ущмвляющему входу линейного преоб переменный сигнал, имеющий форму меан . разователя, умножитель, выход которого дра, амплитуда положительных импульсов 5 подключен к сигнальному входу линейногооторого равна Ь 2 а.отрицательных 0, преобразователя, последовательно.соедиНа выходеблока 7 усреднения форми- ненные первый и второй фильтры нижних руется сигнал, пропорциональный оценке частот, вход первого из которых являет- матеМатического ожидания этого пере- ся первым входом устройства; последо-,менного сигнала, который, проходя через О вательно соединенйые третий фильтр ниж. блок 8 удравпения, меняет коэффициент . р них частот и фильтр верхних частот, вход преобразования) линейного преобрв- третьего фильтра нижних частот являетзователя 6 до тех пор, пока сигнал про ся вторым входом устройства, о т л ипорциональный оценке математического ч а ю щ е е с а,тэм, что, с целью по .ожидания,на выходе блока 7 усреднения 1 э вышения точности измерений, в него не станет равен нулю. При этом коеффи- введены генератор тактовых импульсов циент преобразования ФЩ линейного пре" и три коммутатора, причем выход генераобразователа 6 будет выступать в качестора тактовых импульсов подключен к тве оценки времени задержки равен управляющим входам всех коммутаторовво первый и второй входы первого коммуК е . вХ р) . татора подйтючены соответственно кВтХ, влад(Т)КТ иТ": ввьтолеи иервото и второго фильтров где Г -, время задержки; нижних частот, а выход - к.первомуТ - длительность обРабатываемых входУ Умножителав пеРвый и втой. Входы второго коммутатсра. подключены"М - взаимная. корреляционная функ- соответственно к выходу третьего фильт-ция сигналов )(ира нижних частот и выходу фильтра верхних частот, а выход к второму входудостижение высокой точностиизме-, них частотвумножителя, первый и второй входы рений задержки в предлагаемом устройстве обусловлено тем, что щомежуточ третьего коммут тор од иые преобразования над сигналами )(Ю ветстве н одупр н д производятся. одним умножителем раэователя и к выходу умножителя, а Кроме того, умножитель 5 в предлагае- выход - к входу блока усреднения.мом устройстве работает в режиме,иидио, у Источника инрормац и, кации усредненного произведения поступринятые во внимание при кспертизедающих на него сигнапов и может иметьлюбые, не равные нулю, амплитудноХ, Авторское свидетельство СССР- м 601968 О 06 Г 15/Э 6 1978формула изобретения щУстройство для измерения запаздыва, Ав свидетельство Риия случайного сигнала, содержащее ли" М 5874 . О 04 Р0 иейиый преобразователь, последователь-, 1978. и э ССС 10/О торское 44, кл