Устройство для вычисления функции корреляции второго порядка

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСН РЕСПУБЛИН 1)4 С 06 Р 15/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЕТЕЛЬ Н АВТОРСКОМ 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯУНКЦИИ КОРРЕЛЯЦИИ ВТОРОГО ПОРЯД(5) Изобретение относится к измерительной технике, предназначенодля измерения параметров комплексной функции взаимной корреляции первого и второго порядков группы сигналов. Целью изобретения являетсярасширение класса решаемьи задач засчет одновременного вьделения квадаОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРУ 512583, кл. Н 04 В 1/ 10, 1976,Авторское свидетельство СССРУ 1406609, кл. С 06 С 7/19, 1985. 6 О 719 А 11460719 ратурных компонент и модулей комплексных функций взаимной корреляции первого порядка группы сигналови квадратурных компонент и модулякомплексной функции взаимной корреляции второго порядка. Работа устройства основана на компенсации взаимной фазовой задержки входных сигналов путем симметрирования при помощи моночастотных Фазовращателейи взаимной привязки гетеродинов, извыходных сигналов которых формируются квадратурные опорные сигналы, Устройство содержит приемные каналы 1,Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения параметров комплексной функции взаимной корреляции перво 5 го и второго порядков группы сигналов.Цель изобретения - расширение класса решаемых задач эа счет одновременного выделения квадратурных компонент и модулей комплексных функций взаимной корреляции первого порядка сигналов и квадратурных компонент и модуля комплексной Функции взаимной корреляции второго порядка.На чертеже приведена структурная схема устройства.Устройство содержит приемные каналы 1 - 1, каждый из которых вклю- чает смеситель 2, усилитель 3 промежуточной частоты, гетеродин 4, блоки 5, - 5взаимно корреляционного анализа, каждый из которых содержит смеситель 6, полосовой усилитель 7, фазовращатель 8, квадратурный 25 фаэовращатель 9, фазовый детектор 10, фильтр 11 низкой частоты, пере- множитель 12, полосовой усилитель 13, синхронные детекторы 14 и 15, интеграторы 16 и 17, смеситЕли 18 и 19, полосовые усилители 20 и 21 сумматор 22, полосовой усилитель 23 и амплитудный детектор 24.Блок 25 бикорреляционного анализа содержит смеситель 26, полосовой усилитель 27, фазовращатель 28, квадра 35 турный фазовращатель 29, перемножисмесители 2, 6, 18, 19, 26, 36, 37,усилители Э, 27 промежуточной частоты, гетеродины 4, блоки 5 взаимно.корреляционного анализа, полосовыеусилители 7, 1 Э, 20, 21, 23, 31, 38,39, 41, фазовращатели 8, 28, квадратурные фаэовращатели 9, 29, фазовыедетекторы 10, фильтры 11 низкой частоты, перемножители 12, 30, синхронные детекторы 14, 15, 32, 33, интеграторы 16, 17, 34, 35, сумматоры22, 40, амплитудные детекторы 24,42, блок 25 бикорреляционного анализа. 1 ил. тель 30, полосовой усилитель 31,синхронные детекторы 32 и 33, интеграторы 34 и 35, смесители 36 и 37, полосовые усилители 38 и 39, сумматор40, полосовой усилитель 4 1, амплитудный детектор 42.Устройство работает следующимобразом.На вход -го приемного канала поступает сигналч с) А,с)соа 27 с,с+ф,с,где А; (с)и ) (С) - соответственно переменные составляющие амплитуды и фазы сигнала навходе приемного канала1, (1=1,2п), причемминимальное количествоприемных каналов равнотрем,Гетеродины 4 д-го приемного канала вырабатывают сигнал видаЕ,С)=а;соа)22 -Е; ) С+ ),при этом частота гетеродина канала 1 равна средней частоте спектра входного сигнала, а его фаза ( принята за начальную, равную нулю,с которой сравниваются фазы ); остальных гетеродинов 4.Смеситель 2, гетеродин 4 и усилитель 3 промежуточной частоты -го канала осуществляют преобразование с усилением соответствующего входного сигнала промежуточной частоты вида5 1 нал интегратора 35 - квадратурной компоненте комплексной функции бикорреляции, сопряженной по Гильберту с выходным сигналом интегратора 34.Сигналы, несущие информацию о квадратурных компонентах комплексной функции взаимной корреляции с выходов интеграторов 16 и 17 каждого блока 5 5 .5 поступают также на входы соответствующих смесителей 18 и 19, На опорный вход смесителя 18 поступает сигнал с выхода фазовращателя З,а на опорный вход смесителя 19 - сигнал с выхода квадратурного фазовращателя 9. Смесители 18 и 19 каждого блока 5 5.5 , обеспечивают перенос спектра сигналов, несущих информацию о квадратурных компонентах комплексной функции взаимной корреляции, на разностную частоту этого блока. Полосовые усилители 20 и 21 обеспечивают усиление сигнала на разностной частоте. Сумматор 22 производит суммирование выходных сигналов полосовых усилителей 20 и 21. Этот сигнал, усиленный полосовым усилителем 23 и продетектированный амплитудным детектором 24, несет информацию о модуле комплексной функции взаимной корреляции одного из входных сигналов и входного сигнала второго приемного каналаЧ ,(С) л А (с) А;(с)В блоке 25 бикорреляционного анализа выделение сигнала, пропорционального модулю комплексной функции взаимной корреляции второго порядка, осуществляется аналогично, Сигналы, с выходов интеграторов 34 и 35 преобразуются смесителями 36 и 37 в сигналы разностной частоты, усиливаются полосовыми усилителями 38 и 39 и суммируются сумматором 40, выходной сигнал которого усиливается усилителем 4 1 с последующим детектированием амплитудным детектором 42, Выходной сигнал амплитудного детектора 42 имеет видЧ,"-А,(е) А(С) А (С) .Сигналы с выхода фазовращателя 8 и квадратурного фазовращателя 9 блоков 5 5 .5, взаимно корреляционного анализа поступают на входы фазового детектора 10 выход 460719 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ной сигнал которого, пропорциональный отклонению ЬР разностной частотыот номинального значения частоты Рнастройки квадратурного фазовращателя 9, поступает через фильтр 11 низких частот на управляющий вход гетеродина 4 Частота гетеродина 4 приэтом изменяется таким образом, чторазностная частота сигнала с выхода смесителя 6 приводится к частотеРц настройки частоточувствительногоквадратурного фазовращателя 2. Приэтом обеспечивается взаимная стабилизация частоты гетеродина второгоприемного канала и частот гетеродинов остальных (и) приемных каналов, а также точно выполняется условие ортогональности квадратурныхкомпонент комплексных функций взаимной корреляции. Формула изобретения Устройство для вычисления функции корреляции второго порядка, содержащее два приемных канала, каждый из которых состоит из усилителя промежуточной частоты, гетеродина и смесителя, информационный вход которого в каждом приемном канале является соответствующим информационным входом устройства, выход и опорный вход каждого смесителя соединены соответственно с входом усилителя промежуточной частоты и выходом гетеродина своего канала, первый блок взаимно корреляционного анализа, содержащий три смесителя, пять полосовых усилителей, фазовращатель, квадратурный фазовращатель, перемножитель, два синхронных детектора, два интегратора, сумматор, амплитудный детектор, фазовый детектор и фильтр низкой частоты, причем в блоке взаимно корреляционного анализа первый и второй входы первого смесителя соединены с выходами гетеродинов соответственно первого и второго каналов, выход первого смесителя через последовательно соединенные первый полосовой усилитель и фазовращатель соединены с входом квадратур- ного фазовращателя и первым входом фазового детектора, выход которого через фильтр низкой частоты соединен с управляющим входом гетеродина первого канала, первый и второй входы перемножителя соединены с выходами460719 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 7 1 усилителей промежуточной частоты соответственно первого и второго канала, выход перемножителя через второй полосовой усилитель соединен с информационными входами первого и второго синхронных детекторов,выходы которых соединены с входами соответственно первого и второго интеграторов, выходы которых являются соответственно выходами первой и второи квадратурных компонент первой комплексной функции взаимной корреляции первого порядка устройства и соединены с информационными входами соответственно второго и третьего смесителей, выходы которых через соответственно третий и четвертый полосовые усилители соединены с первым и вторым входами сумматора соответственно, выход которого через пятый полосовой усилитель соединен с входом амплитудного детектора, выход которого является выходом модуля первой комплексной функции взаимной корреляции первого порядка устройства, выход фазовращателя соединен с опорными входами первого синхронного детектора и второго смесителя, выход квадратурного фазовращателя соединен с вторым входом фазового детектора и с опорными входами второго синхронного детектора и третьего смесителя, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет одновременного выделения квадратурных компонент и модулей комплексных функций корреляции первого порядка и сигналов и квадратурных компонент и модуля взаимной корреляции второго порядка, в него дополнительно введены (и) приемных каналов, (и) блоков взаимно кор- реляционного анализа и блок бикорреляционного анализа, содержащий три смесителя, пять полосовых усилителей, фаэовращатель, квадратурный фазовращатель, перемножитель, два синхронных детектора, два интегратора, сумматор, амплитудный детектор, причем выход гетеродина второго приемного канала соединен с первыми входами первых смесителей с второго по (и)-й блоков взаимно корреляционного анализа, выход фильтра низких частот и второй вход первого смесителя х-го (=2п 1) блока взаимно корреляционного анализа соединен соответственно с управляющим входом и выходом гетеродина (х+1) -го приемного канала,в блоке бикорреляционного анализапервый и второй входы первого смесителя соединены соответственно свыходами первых полосовых усилителей первого и второго блоков взаимно корреляционного анализа, выходпервого. смесителя через последовательно соединенные первый полосовойусилитель и фаэовращатель соединенс входом кьадратурного фазовращателя., первый и второй входы перемножителя соединены соответственно с выходом второго полосового усилителяпервого блока взаимно корреляционного анализа и выходом усилителя промежуточной частоты третьего приемного .канала, выход перемножителя вблоке бикорреляционного анализа через второй полосовой усилитель соединен с информационными входами первого и второго синхронных детекторов,выходы которых соответственно черезпервый и второй интеграторы соединены с информационными входами второгои третьего смесителей, выход второго смесителя через третий полосовойусилитель соединен с первым входомсумматора, выход третьего смесителячерез четвертый полосовой усилительсоединен с вторым входом сумматора,выход которого через пятый полосовойусилитель соединен с входом амплитудного детектора, выход фазовращателя соединен с опорными входами пер"вого синхронного детектора и второгосмесителя, выход квадратурного фазо-вращателя соединен с опорными вхо"дами второго синхронного детектораи третьего смесителя, .выходы первого интегратора, второго интегратораи амплитудного детектора являютсясоответственно выходами первой квадратурной компоненты, второй квадратурной компоненты и модуля комплексной функции взаимной корреляции второго порядка устройства, в -м блокевзаимного корреляционного анализавыходы первого интегратора, второгоинтегратора и амплитудного детектора являются соответственно выходамипервой квадратурной компоненты, второй квадратурной компоненты и модуля-й комплексной функции взаимнойкорреляции первого порядка устройства.