SU1101847A1 - Устройство дл определени коррел ционных функций - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОРРЕЛЯЦИОННЫХ ФУНКЦИЙ, содержащее блок задержки, первый и второй смесители , измеритель частоты, измеритель фазы, измеритель амплитуды, первый гетеродин, сумматор, фильтр нижних частот, блок усреднени , амплитудный детектор, блок вычитани , первый вход первого смесител  подключен к выходу блока задержки, вход которого соединен с первым входом второго смесител  и  вл етс  информационным входом устройства, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены второй гетеродин, первый и второй коммутаторы, квадратичный детектор и генератор гармонических сигналов, первый выход которого подключен к входам первого и второго гетеродинов , первые выходы которых подключены соответственно к первому и второму информационным входам первого коммутатора, информационный выход которого подключен к второму входу первого смесител , выход которого подключен к первому входу сумматора, выход которого подключен к входу фильтра нижних частот, выход которого подключен к входу квадратичного детектора, выход которого подключен к входу блока усреднени , выход которого подключен к входу амплитудного детектора, выход.которого подключен к первому входу блока вычитани , выход которого подключен к управл ющим входам первого и второго гетеродинов, вторые выходы которых подключены соответственно к первому и второму информационным входам второго коммутатора, информационный выход которого подключен к информационному входу измерител  частоты и второму входу второго смесител , выход которого подключен к второму входу сумматора, выход блока усреднени  подключен к информационному входу измерител  амплитуды и первому информационному входу измерител  фазы, второй информационный вход котоС 4: тэого подключен к первому выходу генератора гармонических сигналов, вто рой выход которого подключен к управл ющим входам первого и второго коммутаторов , измерител  частоты, измерител  фазы и измерител  амплитуды.

Description

Изобретение относитс  к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано дл  опреде лени  автокоррел ционных функций выс кочастотных узкополосных случайньк, также .детерминированных процессов. Известен коррел тор, содержащий л нию задержки, блоки умножени  и блоки усреднени . Наиболее близким к изобретеиин) по т1эхнической сущности  вл етс  уст ройство дл  определени  коррел ционных функций, содержащее управл емую линию задержки, вход которой  вл етс  входом устройства, управл емый гетеродин, два смесител , два блока умножени , два блока усреднени , два амплитудных детектора, блок вычитани , сумматор, блок регистрации, два фильтра нижних частот и два филь ра верхних частот, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам первого блока умножени , выходы фильтров нижних частот подключены соответственно к первому и второму входам второго блока умножени , первые входы первого и второг смесителей подключены соответственно к выходу управл емой лечии и задержки и к входу устройства, вторые вхо ды смесителей подключены соответстве но к первому и второму выходам гете родина, выходы первого и второго сме сителей подключены соответственно к входам первых и вторых фильтров нижних и верхних частот, выходы блоков умножени  через блоки усреднени  подключень соответственно к первому и второму входам сумматора и к входам амплитудных детекторов, выходы амплитудньгх детекторов подключены со ответственно к первому и второму вхо дам бло-ка вычитани , выход которого подключен к входу управл емого гетер дина, третий и четвертый выходы гете родина подключены соответственно к первому и второму входам блока ре гистрации, третий вход которого под ключен к выходу сумматора 23, Однако использование в известном устройстве двух типов фильтров (филь ры нижних и верхних частот) и двух к налов коррел ционной обработки (два перемножител  с блоками усреднени ) снижает точность измерений за счет иеидентичности и нестабильности ампл тудно-частотных и фазочастотных характеристик данных элементов. Цепь мзобретени  повь. точ-. нести измерений коррел ционных функций . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее блок задержки, первый и второй смесители, измеритель частоты, измеритель фазы, измеритель амплитуды, первый гетеродин, сумматор, фильтр нижних частот, блок усреднени , амплитудный детектор, блок вычитани , первый вход первого смесител  подключен к выходу блока задержки , вход, которого соединен с первым входом второго смесител  и  вл етс  информационным входом устройства , введены второй гетеродин, первый и второй коммутаторы, квадратичный детектор и геператор гармонических сигналов , первый выход которого подключен к входам первого и второго гетеродинов, первые выходы которых подключены соответственно к первому и второму информационным входам первого коммутатора, информационный выход которого подключен к второму входу первого смесител , выход которого подключен к первому входу сумматора, выход которого подключен к входу фильтра нижних частот, выход которого подключен к входу квадратичного детектора, выход которого подключен к входу блока усреднени , выход которого подключен к входу амплитудного детектора., выход которого под- ключен к первому входу блока вычитани , выход которого подключен к управл ющим входам первого и второго гетеродинов , вторые выходы которых подключеь:ы соответственно к первому и второму информационным входам второго коммутатора, информационный выход которого подключен к информационному входу изг-Еерител  частоты и второму входу .второго смесител , выход которого подключен к второму входу сумматора, выход блока усреднени  подключен к информационному входу измерител  амплитуды и первому информационному входу измерител  фазы, второй информационный вход которого подключен к первому выходу генератора гармонических сигналов , второй выход которого подключен к у.аравл ющим входам первого и второго коммутаторов, измерител  частоты, измерител  фазы и измерител  амплиНа чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит (управл емый) блок 1 задержки, смесители 2 и 3, коммутаторы 4 и 5, (управл емые) гет родины 6 и 7, сумматор 8, фильтр 9 нижних частот, квадратичный детектор 10, блок 11 усреднени , амплитудный детектор 12, блок 13 вычитани , гене ратор 14 гармонических сигналов и блок регистрации, состо щий из измерител  15 частоты, измерител  16 фа зы и измерител  17 амплитуды. Устройство работает следующим образом . На входы смесителей 2 и 3 поступают случайные процессы, отличающиес  временной задержкой С за счет блока 1 задержки. На входы смесителей 2 и 3 через коммутаторы 4 и 5 подаютс  гетеродинные напр жени , частоты которых отличают с  на заданную величину F . Значение частоты F задаетс  генератором 14, который также задает частоту переключени  коммутаторов 4 и 5. Частоты гетеродинов 6 и 7 выбраны таким образом, чтобы частота пер- . вого гетеродина 6 быпа ниже частоты исследуемого процесса, а частота второго гетеродина 7 - выше этой частоты, т.е. г j. - f и Г2 Р Я с - частота исследуемого процесса; fp - промежуточна  частота после преобразовани , равна  частоте среза фильтра нижних частот. На выходах смесителей имеем преобразованные по частоте случайные процессы, спектры которых смещены относительно друг друга на частоту F . Помимо этого,в режиме коммутации 1 спектр процесса на выхо де смесител  ,после преобразовани  первым гетеродином 6 соответствует спектру входного процесса, а в режиме коммутации 2 после преобразовани  вторым гетеродином 7 он перевернут по частоте по отношению к спектру входного процесса. После преобразовани  случайные процессы суммируютс  в сумматоре 8 и через фильтр 9 нижних частот поступают на квадратичный детектор 10 При этом в режиме коммутации 1 фильт нижних частот пропускает на вход квадратичного детектора 10 низкочас тотную часть спектра входных процес сов, а в режиме коммутации 2 - высокочастотную часть спектра. После перемножени  в квадратичном детекторе 10 и усреднени  в блоке 1 полученный сигнал поступает в блок регистрации. Выражение дл  сигнала на выходе блока 11 усреднени  можно записать в режиме коммутации 1 U(t) kl G(f)cos(2Jili-27rfr)df ; В режиме коммутации 2 U2(t)Kl С()со5()с , где k - коэффициент пропорциональности G ()- спектр исследуемого процесса. Коррел ционна  функци  случайного процесса выражаетс  как R(t)rK G(cos((f) . После несложного преобразовани  получаем R(f) Aco5()(2I7ft- Jt. + A2Cos(2Flt-V2) , где А - амплитуда сигнала, пропорциональна  огибающей коррел ционной функцииi Ч - фаза сигнала, соответствующа фазе высокочастотного заполнени  коррел ционной функции; иА,- амплитуда и фаза сигнала на выходе блока усреднени  в режиме коммутации 1 и 2 соответственно. При правильной работе системы автоматической подстройки частоты гетеродинов, состо щей из амплитудного детектора 12 и блока 13 вычитани , т.е. при равенстве амплитуд сигналов на выходе блока усреднени  в режимах коммутации 1 и 2 А А-, фаза заполнени  коррел ционной функции равна . . . Сигнал автоматической подстройки частоты поступает на управл емые гетеродины 6 и 7 с выхода блока 13 вычитани . Таким образом, измер   амплитуды и фазы сигналов на выходе блока 11

усреднени  и измерител ми 17 и 16 в каждом режиме коммутации, определ ют ординату коррел ционной функции исследуемого процесса

Ч f Ч - 4

Л измер   частоты управл емых гетеродинов в каждом из режимов коммутадаи с помощью измерител  15, определ ют аргумент коррел ционной функции

I/ + If t ъ

2JT(f,

Предлагаемое устройство определ ет коррел ционные функции случайных процессов на основании амплитудных, фазовых и частотных измерений и обладает более высокой точностью за счет того, что имеет один общий канал обработки и один частотно-формирующий блок-фильтр нижних частот. При определении аргумента коррел ционной функции не требуетс  значени  частоты среза этого фильтра, а следовательно, нестабильность его характеристик не снижает общей точности устройства.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОРРЕЛЯЦИОННЫХ ФУНКЦИЙ, содержащее блок задержки, первый и второй смесители, измеритель частоты, измеритель фазы, измеритель амплитуды, первый гетеродин, сумматор, фильтр нижних частот, блок усреднения, амплитудный детектор, блок вычитания, первый вход первого смесителя подключен к выходу блока задержки, вход которого соединен с первым входом второго смесителя и является информационным входом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй гетеродин, первый и второй коммутаторы, 'квадратичный детектор и генератор гармонических сигналов, первый выход которого подключен к входам первого и второго гетеродинов, первые выходы которых подключены соответственно к первому и второму информационным входам первого коммутатора, информационный выход которого подключен к второму входу первого смесителя, выход которого под ключен к первому входу сумматора, выход которого подключен к входу фильтра нижних частот, выход которого подключен к входу квадратично го детектора, выход которого подключен к входу блока усреднения, выход которого подключен к входу амплитудного детектора, выход ,которого подключен к первому входу блока вычитания, выход которого подключен к управляющим входам первого и второго гетеродинов, вторые выходы которых подключены соответственно к первому и второму информационным входам второго коммутатора, информационный выход которого подключен к информационному входу измерителя частоты и второму входу второго смесителя, выход которого подключен к второму входу сумматора, выход блока усреднения подключен к информационному входу измерителя амплитуды и первому информационному входу измерителя фазы, второй информационный вход котового подключен к первому выходу генератора гармонических сигналов, второй выход которого подключен к управ ляющим входам первого и второго комму таторов, измерителя частоты, измерителя фазы и измерителя амплитуды.

   1 1101847