SU1030807A1 - Спектроанализатор - Google Patents

Abstract

СПЕКТРОАНАЛИЗАТОР, содержащий генератор функций Уолша, тактовый генератор, N бипол рных ключей, N инт,еграт6ров первой группы информационный вход i-ro (,N) интегратора первой группы подключен к выходу }-го бипол рного ключа, информационные входы N бипол рных ключей объединены и  вл ютс  первым информационным входом спектроанализатора , а управл ющие входы N бипол рных ключей подключены к информационному выходу генератора функций Уолша , отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет вычислени  взаимного спектра, в него введены N сумматоров, N умножителей, N интег раторов второй группы, три коммутатора , двоичный счетчик, ин(юрмационный выход которого соединен с управл ющим входом первого коммутатора, выход которого подключен к первым входам N умножителей, выход 1-го (i 1,N) умножител  соединен с входом i-ro интегратора второй группы, выход которого  вл етс  i-ым инЛорма ционным выходом спектроанализатора, второй вход i-ro умножител  соединен с выходом i-ro сумматора, вход которого подключен к i-ому выходу второго коммутатора, i-ый вход кото:. рого подключен к выходу 1-го интегратрра первой группы, управл ющий вход которого объединен с первым уп (Л равл ющим входом третьего коммутатора и подключен к выходу переполнени  двоичного счетчика, тактовый вход которого подключен к первому информационному выходу третьего коммутатора второй информационный выход которос го соединен с тактовым входом генератора функций Уолша, выход пере о полнени  которбго подключен к второ00 му управл ющему входу третьего коммуо татора, информационный вход которого соединен с выходом тактового генератора , а информационный вход первого коммутатора  вл етс  вторым информационным входом спектроанализатора .

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  спектра ного анализа стационарных случайных процессов. Известен вычислитель коэффициентов Уолша, содержащий блок форйировани  функций Уолша, вход которого подключен к выходу преобразовател  напр жение - унитарный код, выходы которого соединены с входами вычислител  11 . Недостатком этого устройства  вл етс  то, что оно позвол ет вычисл ть толико коэффициенты Уолша, Наиболее близким к изобретению  вл етс  анализатор спектра Уолша, содержащий генератор функций Уолша и VI-однотипных каналов, состо щих из бипол рного ключа, интегратора и квадратора 2 J. Однако известное устройство позвол ет вычисл ть только автоспектр Уолша. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет вычислени  взаимного спектра Уолша. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в Спектроанализатор, содер щий генератор функций Уолша, тактовый генератор, N бипол рных ключей, N интеграторов первой группь1, информационный вход i-ro (,N) интегратора первой, группы подключен к выходу i-ro бипол рного ключа, ин . формационные входы N бипол рных клю чей объединены и  вл ютс  первым ин формационным входом спектроанализатора , а управл ющие входы N бипол р ных ключей подключены к информацион ному выходу генератора функций Уолша ., введены N сумматоров, N умножителей , N интеграторов второй группы , три коммутатора, двоичный счетчик , информационный выход которого соединен с управл ющим входом перпвого коммутатора, выход которого подключен к первым входам N умножителей , выход i-ro (,N) умножител  соединен с входом i-ro интегратора второй группы, выход которого  вл етс  i-ым информационным выходом спектроанализатора, йторой вход i-ro умножител  соединен с выходом i-сумматора, вход которого подключен к i-му выходу второго коммутатора , i-ый вход которого подключен к выходу i-ro интегратора первой группы, управл ющий вход которого 7 , объединен с первым управл ющим входом третьего коммутатора и подключен к выходу переполнени  двоичного счетчика, тактовый вход которого подключен к первому информационному выходу третьего коммутатора, второй информационный выход которого соединен с тактовым входом генератора функций Уолша, выход переполнени  которого подключен к второму управл ющему входу третьего коммутатора , информационный вход которого соединен с выходом тактового генератора , а информационный вход пер8ОГО коммутатора  вл етс  вторым информационным входом спектроанализатора . На чертеже приведена блок-схема спектроанализатора. Спектроанализатор содержит генератор 1 функций Уолша, бипол рные ключи 2, интеграторы 3 первой.группы , сумматоры , умножители 5, интеграторы 6 второй группы, коммутатор 7, двоичный счетчик 8, коммутатор 9, тактовый генератор 10 и коммутатор II. Пусть стационарно св занные случайные процессы x(t) и y(t) заданы на интервале .M. Взаимный спектр Уолша 4/J) равен v,(i),M-t)R,j|-t)i, где г(i,t) - автокоррел ционна  функци  i-и функции Уолша. Пусть имеетс  Р реализаций Xg(t) и y.,(t) на интервале Ь,м двух стационарно св занных эргодических процессов (t) и y(t). Рассмотрим значени  ) и y(t)o в дискретных отсчетах t K/M/W, где N 2 . Тогда дл  W yможно использовать следующую оценку: л- -I п м /.. г- W ii)--x )ХеС1). е-0 -0 л / IL О В матричном виде можно записать W (.,Xv(N-l)), Xe (Xe/o;.,.,Xe((oV.,,NieCN-i).Символ 9+ьЗоб означает пок омпонентное умножение векторов Q и. , Q - верхнетреугольна  матрица. Таким образом, имеем асимптотически несмещенную и асимптотически состо тельную оценку взаимного спек ра Уолша,. Оценку можно записать следующим образом: XV-p|ltQae)e. где Q QW; W - матрица Уолша. Спектроанализатор работает следу ющим образом. На oda входа устройства в виде н пр жени  поступают исследуемые процессы x(t) и y(t). Напр жение, соот ветствующее процессу y(t).поступает на информационные входы бипол рных ключей 2, работой которых управл ет генератор 1 функций Уолша, в результате чего в ключах происходит повторение напр жени , если на управл ющем входе ключей присут- , ствует напр жение, или инвертирование , если напр жение на управл ющем входе равно нулю. Преобразованное таким образом напр жение с выходов ключей 2 поступает на вход интеграторов 3. Такое преобразование проис ходит в течение времени Т, где Т интервал задани  функций Уолша. По окончании времени на выхо дах интеграторов 3 присутствуют напр жени , пропорциональные коэффициентам Уолша. Эти напр жени  в свою очередь через коммутатор 11 по ступают на входы сумматоров Ц, весовые сопротивлени  .которых устанавливаютс  в соответствии со значе ни ми строк матрицы G. В результате суммировани  выходных напр жений интеграторов 3 в сумматорах (на выходах последних по истечении времени будут присутствовать напр жени , пропорциональные коэффициентам преобразовани  по Q. По окончании времени t-T счетчик генератора 1 функций Уолша вырабатывает импульс переполнени , который дает разрешение на прохождение тактовых импульсов с выхода тактового генератора 10 на вход двоичного счетчика 8 и запрет на прохождение тактовых импульсов на вход счетчика генератора 1 функций Уолша. В результате этого с тактовой частотой коммутатор 7 с одного канала на N подключает последовательно входной процесс x(t) к входам умножителей 5, в результате чего происходит перемножение процесса x(t) с коэффициентами преобразовани  по Q и результат перемножени  запоминаетс  в интеграторах 6. По истечении времени tT (t; период .следовани  тактовых импульсов) двоичный счетчик вырабатывает импульс переполнени , который дает запрет на прохождение тактовых импульсов на его вход и разрешение на прохождение их в счетчик генератора 1 функций Уолша, а также этот импульс сбрасывает интеграторы 3 в нулевое состо ние . С этого момента начинаетс  следующий цикл работы, аналогичный предыдущему. После обработки и циклов () на выходе выходных интеграторов 6 будут присутствовать напр жени , пропорциональные значени м взаимного спектра Уолша Wji i). Таким образом, предлагаемый спектроанализатор позвол ет вычисл ть оценку взаимного спектра Уолша, который  вл етс  как несмещенной, так и состо тельной .

Claims (1)

1. СПЕКТРОАНАЛИЗАТОР, содержащий генератор функций Уолша, тактовый генератор, N биполярных ключей, N интеграторов первой группы, информационный вход i-го (ί=1,Ν) интегратора первой группы подключен к выходу i-ro биполярного ключа, информационные входы N биполярных ключей объединены и являются первым информационным входом спектроанализатора, а управляющие входы N биполярных ключей подключены к информационному выходу генератора функций Уолша, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет вычисления взаимного спектра, в него введены

   N сумматоров, N умножителей, N интеграторов второй группы, три коммутатора, двоичный счетчик, информационный выход которого соединен с управляющим входом первого коммутатора, выход которого подключен к первым входам N умножителей, выход 1-го (»=» =1,Ν) умножителя соединен с входом i-го интегратора второй группы, выход которого является i-ым инФорма^· ционным выходом спектроанализатора, второй вход i-ro умножителя соединен с выходом i-ro сумматора, вход которого подключен к i-ому выходу второго коммутатора, i-ый вход кото:. рого подключён к выходу i-ro интегратора первой группы, управляющий вход которого объединен с первым управляющим входом третьего коммутатора и подключен к выходу переполнения двоичного счётчика, тактовый вход которого подключен к первому информационному выходу третьего коммутатора второй информационный выход которого соединен с тактовым входом генератора функций Уолша, выход пере** полнения которбго подключен к второму управляющему входу третьего коммутатора, информационный вход которого соединен с выходом тактового генератора, а информационный вход первого коммутатора является вторым информационным входом спектроанализатора.

   £0 80 COT'TTS

   1 1030807