Устройство для вычисления спектра мощности

ЗОИ "1 .Л 1 Л. . 1 З 1 и О 3строис чик весов енв 1 сетн 1 и еи и ин-,Я,Е И 111 О клюневои элеблока огреСРЯВ 11 З Ни . 11 ЕРЕ 11 ИЮ Г 1 - 1:;- . ъ3.,.;-.;,ство - , зволяет в 1.г 1 ислить со . Гао.Б.Ю". СИЕКТРЯ: О 1 НОСТП И ИРИ РТО 1,1ЗННТС .:Я . ТЯО ЭТ 1 Х СОСТЯВ;1 И; ио,1 г .:=. К - некоторя заранее заданна 1- -,ен,:.а.=: велинина), но ет так.:.;еделения корреляционной функции подключен к первому сигнальному входу первого переключателя, выход которого связан с входом запоминающего блока, выход последнего подключен к входу второго переключателя, а его первый выход подключен к первому входу блока умножения, Второй выход второго переключателя соединен с сигнальным входом управляемого регистра, выход которого подключен к входу цифро- д аналогового преобразователя, Выход интегратора подключен к второму сигнальному входу первого переключателя, а также через последовательно соединенные блок определения весового коэффициента й и шифратор - к первому входу схемы сравнения, второй вход которой связан с выходом счетчика весового коэффициента, а выход схемы сравнения подключен к управляющему входу второго переключателя и 20 к первому входу элемента И, второй вход которого связан со счетным выходом счетчика гармоник. Выход элемента И соединен с управляющим входом ключевого элемента, выход которого подключен к счетчику весового коэффициента и к первому управляющему входу управляемого регистра. Выход блока синхронизации связан с сигнальным входом ключевого элемента, со вторым управляющим входом управляемого регистра и через счетчик ординат - с управляющим входом первого переключателя, а через делитель - с входом счетчика гармоник, Выход сумматора-накопителя подключен к первому сигнальному входу третьего переключателя, через преобразователь кода - к второму сигнальному входу третьего переключателя и через дешифратор - к его управляющему входу, Выход третьего переключателя через блок памяти связан с вторым входом блока умножения,В результате составляющие спектра мощности нормируются по некоторому весовому коэффициенту, определяемому из тех же составляющих спектра мощности45 8; С 1)Ьес,коэр Приращение величиныЯ будет равноьь 1 втс.каэфпричем приращение Ь А втс.коэф сравнимо сь 61,так как вычисляется по тем же составляющим й; . Погрешность определения спектра Ь ц ЬС к А бес,коеув С, (, получается меньше, чем в прототипе, где она определяется первым членом правой части последнего выра ления. Кроме того. генератор тригонометрических функций имеет более широкие возможности, так как вырабатывает значения косинусоидальных или синусоидальных составляющих с любой фазой в зависимости от исходного состояния сумматора-накопителя.На чертеже представлена блок-схемаустройства,Она содержит блок определения корреляционной функции 1, переключатель 2, запоминающий блок 3, переключатель 4, блокумножения 5, управляемый регистр 6, цифро-аналоговый преобразователь 7, интегратор 8, блок определения вес.ового коэффициента 9, шифратор 10, схему сравнения11, счетчик 12 весового козффициечта,элемент И 13, ключевой элемент 14, делитель 15, счетчик гармоник 16, ,сумматор.накопитель 17, переключатель 18 дешифратор 19, преобразователь кода 20, блокпамяти 21, блок синхронизации 22, счетчик ординат 23,При определении спектра мощности повычисляемой корреляционной функции устройство реализует алгоритмЦс.я=;у йу-.р. ".;Где Я - число Оодинат корде, -"овцойфункцииК - текущая о дината кор-яционнойфункции;1:л,1 ю- номер вычисляемой соавл;ошейспектра мощности;ЬГ - шаг дискретизации ко;реляционнойфу нкциц;К5 К ) ьТ 3 - корреляционная функция.ск-).72%1 - в "1 - тригонометрическая функция видаСОЬ 25 Г 1ЛИБО Ьиъ , "2 ЙПри вычислении косинусоидальных состав. ляющих спектра мощности устройство работает следующим образом,В блоке 1 осуществляется вы,исление И ординат корреляционной функции М 1 К -льС 1 входного сигнала Х ( ";которые в виде тп -разрядного двоичного кода через открытый первый сигнальный вход первого переключателя 2 поступают и запоминающий блок 3, Счетчик ординат 23, отсчитавН ординат корреляционной функции, формирует сигнал, запрещающий дальнейшее прохождение ординат корреляционной функции на вход запоминающего блока 3 и подключает выход интегратора 8 через второй сигнальный вход первого переключателя 2 на вход запоминающего блока 3, Одновременно сигнал с выхода делителя 15 уста 532863Бный код единицы, Генератор тригонометрических функций находится в исходном сос - тоянии. При вычислении кэсинусэидальных составляющих исходное состояние характеризуется исходным кодом сумматора-накопителя 17, равным 2-84, а при вычислении синусоидальных - 2, где Г, - некоторое целое число, удовлетворяющее усло- вие й . Г, И4гПри этом емкост ь суклматора-накопителяН17 равна 2-- 1, а дешифратор 194для кодов, ,равных от 2 - н до 21 1 Осумматора-накопителя 17, формируется сгнал, разрешающий прохождение прямых кодов через третий переключатель 18 навход блока памяти 21, а для кодов от 2Н20до О+ -- 1 - дополнительных кодов сфвыхода преобразователя хода 20 через переключатель 18 на вход блока памяти 21.МВ блоке памяти 2 л. хранится , - ,- + 1) кодовых значений ординат первого к,: - ,:.а".аЦкосинусоидальнойл функции Саб Г 2с адресами.Формирование знака тригоно:;ет, -вской функции на блок.-схз:ле;. в . показано.,посл;=.записи в запоминаюшцй блэк 3 Й значений10ординат корреляционной функции перв:, й импульс блока синхронизации 22 осуществляет вывод из запоминающего блока 3 первой ординаты корреляционной функции Ч (О)через второй переключатель 4 на первыйвход блока умножения 5. На выходе у м -матора - накопителя 17 установлен, как бы -Нло указано выше, код равнь и 2 -- , который через первый сигнальный вход третье -го переключателя 18 поступает на блокпамяти 21, При этом формируется код и;вой ординаты косинусоидальной фучкцииСоь 127 Гк-л)181, который соответствуетСоя (О) =1 и поступает на второй входблока умножения 5. Вычисленное в блокеумножения 5 произведение 7, (О) 1 поступает в интегратор 8, Очередной импульсблока синхронизации 22 осушествляет вывод из запоминаюшего блока 3 втоюой ординаты корреляционной функции 2 ( д Г ),которая поступает на вход блока умножения 5, В зто же время в сумамторе-накопителе 17 в результате сложения с кодомсчетчика гармоник 16, равным единице, образуется код, равный ( г-1) который чере з третий пер еклю -;атель 1 8 поступает на вход блока памяти 21 в качествеадреса второй ординаты кэсичусэидалЫлэйфункции и выбирает код, соответствующийСОЯ Г -гйВлек уклноженпя 5 вь.исля- Я ет произведение М (ьГ) Сов (. )код2 3которого поступает в интегратор 8, где суммируется с хранимым в нем значением.Далее цикл вычислений повторяется-- 2) раз, образуя 1 квадрант коси 4нусоидальной функции, О. ( ф+ 1) -й импульс блока синхронизации 22 осушествляет вывод из запоминающего блока 3( - +1) - й ординаты корреляционнойЯфункции, код которой поступает в блокумножения 5. Одновременно в сумматоренакопцтеле 17 образуется сумма, равная26Код этой суммы проходит в дешифратор 19, который открывает третий переключатель 18 на прохождение дополнительного кода, равного 2 , с выхода преобраЬзователя кода 20 на вход блока памяти21, Этому коду соответствует код( Н,.) -й эрдинаты косинусэидальнэйХФункции, равный СОЗ ( 2 )который поступает на второй вход блока умножения 5.Произведение, равное Я4 ЬТ)СОВ ( г ),Н, 7с выхода блока умножения з поступает винтегратор 8.(К.Далее до 2 л- го импульса блока синхронизации 22 адреса блока памяти 21,формируемые преобразователем кола 20, измеЯняются от 2 - 1 до 2-- +1 . Этим4адресам на выходе блока памяти 21соответствуют коды 2 - го квадрантакосинусоидальной функции.2 Ф л ) - й импульс блока сцнхронизации 22 выбирает из запоминаюшего блока3 код ( + ( - й ординаты корреляционной функции. Сумматор-накопитель 17 воезультате суммирования с - единиц -й2ми кода счетчика гармоник 16 переполняется и возврашается в исходное состояние- В исходное состояние возврашаетМ4Гя также дешифратор 19 и третий переключатель 18,Генератор тригонометрических ФункцийГ Н, ри поступлении импульсов с- +4.) - гопэ й -й начинает снова выводить из блопамяти 21 ординаты косинусоидальной.,кции 1 и 2-го квадрантов, ,что равно-.но формированию в 3 и 4 квадрантахс обратнымц знаками, Ро-эвременно осупк ствляется последовательный выбор с( - " +Л ) -й по й -ю эрдинаты кэррегляционной функции, которые последовательно перемножаются в блоке у.множения 5и суммируются в интеграторе 8.После М -го суммирования в интеграторе 8 накапливается значение спектра мощности, равное Йл ( ) на основной частоте23: 2 йфТ йь.ЕКод этой ординаты поступает в блок 9тгт 1 г ГП гдигг-"= - . ь,.о; л., - хогд и через первь:й переключатель 2 давосся в запохгинаогпйт блок 3, - ,- г;гр -о8 обнуляется, а сумматор- накоп:ттс:. УСтапаВЛИВастСЯ В ИСОДгОС Сог.-. -,;:После Выт 1 исления неевой Гостев 1 Яот 11 з 1спектра мощности ., г" ,) делитель 3 з Г";НавлВаЕТ В СЧЕттИКД Галгт,ОНИК г Д КОД рантНЫй дг-тггт, тг иа ЧиназтСЯ 1 РОЦЕСС ВЬ ИСДвги.:, дт,составляющей с.ектра:о аПРОТЕКаЕТ анагО.г.тНО г ги Э. ОТОРС- гдкГгиигТЕЛЕ . т С 1 РИ:тгеО;имгульса блока снхропизад 1".; 22, ог,. -Дт Стг;тгтРОВап(Е ЕГО Рг-.дт 1 тх,д О г О С,тесчетчика гаомон:к 3.8 рав-:р озультате из блока памяти 21 пибира;всязначения косинуса через Опн; оод, ,-, .;- О"ь-СОО г ВЕТСТВУЕТ ВТОРОЙ ГИРХг ОПП КггВ ИПТЕГраТОрС Я Ндхд,дива т( ,гт,гОТВЕтотВУСЩй б, ;"; 1. КОТОРЬ Ц;, ев блок 3 и В ддпом.;11,;и,.; МОШт ОСТИ ПавтООЯЕТСЯ И,-Яшк щИХ Сноттра тО 1 ИНОСТП;.,ОИС:.Г-пым образомгнопр дтгесггтг,.-,г;П,а;тя ; ,г г Пдттп дгт-т;Р 01 О КвгЧДРинта, .,д.:и КОДт СОГтавтЛЯОЩИХ Са:. гЗ,ОД1 г, гт т т г,гто М., ЗЬ гтогг,г ПОСТуПЛЕН."Я В бхгом 1 дна;1 и,ртг;гг;г ДОННОМ" КРИТЕРИКт КОтозь:.й Вьгб ЗаВИСИМОСТИ От Н тотав,ЕННОй Да Дат;:., Л,г;ЕО Ппи ВЫтИС тЕггги Ог;,Ого.т дттгг) , гг., ра МОПНОСТИ В ООКЕ В г ЬтС(г.-.Е.гс.:; .;:, СО. СИЯ, а Прн ВЫЧИСЛЕНИИ щИрокоиоодтг .Х г 1 гд Кт ров в блоке О нэкотооый В =Овгз. Коз фипиент преобразуется в соо: Ветст.:уюцгпт. код в шифраторе 10 и посту.аст;а Вход схемы сравненя 13 После ь нс ПОСЛЕДНЕЙ С -дт ) СОСтавпЯЕОЭЬзй г МОШНОСтнт СЧЕТЧИК 1-арМОЬИК :,.- , .;. гба. тт . ВаЕт СГНапт КОтОРЫй ЧЕРЕЗ ОКО мент И 3.3 .Поступгает 1 тд. Блючев 3.4, ОтКрЫВая ЕГО ддя ПрОХСт 1 КЛЕтнгя И; сов блока синхронизации 22 на сте, чик 12 и первый управляющий вход управяо- МОГО рЕГИСтра б. Я тОЕНТ ранга.;тВд да счетчика 3.2 и кода щифратора 3.0 схсма сравнения 3.3. формирует сигнал, заир л- ваю 1 ций элемент т 3,3 и переключаюцпл.; второй переключатель 4 на вг Вод зпаГ;, ч Ь () и запоминающего блока 3 н аЗаказ 5450/204 Тираж 864 ПодписноеИНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, .ул. Проектная, 4 го переключателя, выход которого связанс входом запоминающего блока, выход последнего подключен к входу второго переключателя, первый выход которого подключен к первому входу блока умножения, второй Ьвыход второго переключателя соединен с сигнальным входом управляемого регистра, выход которого подключен к входу цифроаналогового преобразователя, выход интегратора подключен ко второму сигнальному. 10входу первого переключателя, а также через последовательно соединенные блок определения весового коэффициента и шифратор - к первому входу схемы сравнения,второй вход которой связан с выходомсчетчика весового коэффициента, а выходсхемы сравнения подключен к управлякццему входу второго переключателя и к первому входу элемента И, второй вход которогосвязан со счетным выходом счетчика гармоник, выход элемента И соединен с управляющим входом ключевого элемента, выходкоторого подключен к счетчику весового 10коэффициента и к первому управляющемувходу управляемого регистра, выход блокасинхронизации связан с сигнальным входомключевого элемента, со вторым управляющим входом управляемого регистра и черезсчетчик ординат - с управляющим входомпервого переключателя, выход сумматоранакопителя подключен к первому сигнальному входу третьего переключателя, черезпреобразователь кода - ко второму. сигнальному входу третьего переключателя и черездешифратор - к его управляющему входу,выход третьего переключателя через блокпамяти связан с о вторым входом блока умножения,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авт. св. СССР М 123769, М.КлС 01 К 29/00, 1959.2. Патент Франции М 2088191 М.Кл,С 06 Р 15/00 опубликован в 1972 г.