SU741273A1 - Two-channel correlometer - Google Patents
Two-channel correlometer Download PDFInfo
- Publication number
- SU741273A1 SU741273A1 SU772508718A SU2508718A SU741273A1 SU 741273 A1 SU741273 A1 SU 741273A1 SU 772508718 A SU772508718 A SU 772508718A SU 2508718 A SU2508718 A SU 2508718A SU 741273 A1 SU741273 A1 SU 741273A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- signal
- digital
- correlometer
- quantization
- channel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Description
При детермированном квантованииWhen deterministic quantization
. (-, 2. (-, 2
И1 g/2r а Д« 12 число уровней квантовани велико (т.е. нет грубого квантовани ) и размах сигнала большой. В общем случае погрешность квантовани зависит от величины сигнала и при проектировании устройств приходитс или накладывать ограничени на параметры сигнала, или вводить необходимый запас по точности дл неблагопри тных ситуаций. Значит детерминировано-веро тностное квантование в обоих каналах коррелометра позвол ет осуществить режим грубого квантовани и избавитьс от наиболее непри тной систематической погрешности. Однако добавление к сигналу вспомогательного случайного сигнала, по сравнению с детерминированным квантованием , в два раза увеличивает максимальную и усредненную погрешность, из-за чего приходитс увеличивать--врем измерени . Оптимальной была бы така структура коррелометра, котора позволила бы получить несмещенные оценки мгновенных значений сигнала с погрешност ми Лу и X , равными минимально возможным, т.е. д/2 и . Если ошибка квантовани статистически независима от величины сигнала, то .такой коррелометр не имел бы ограничени на параметры сигнала.I1 g / 2r and D «12 the number of quantization levels is large (i.e. there is no coarse quantization) and the signal range is large. In the general case, the quantization error depends on the signal size and when designing devices it is necessary either to impose restrictions on the signal parameters, or to introduce the necessary accuracy margin for adverse situations. Therefore, deterministic-probabilistic quantization in both channels of the correlometer allows performing the rough quantization mode and eliminating the most unpleasant systematic error. However, the addition of an auxiliary random signal to the signal, in comparison with deterministic quantization, doubles the maximum and averaged error, due to which it is necessary to increase — the measurement time. Such a correlometer structure would be optimal, which would allow to obtain unbiased estimates of the instantaneous values of the signal with errors of Lu and X equal to the minimum possible, i.e. d / 2 and. If the quantization error is statistically independent of the magnitude of the signal, then such a correlometer would have no limit on the signal parameters.
Целью изобретени вл етс повышение точности измерени .The aim of the invention is to improve the measurement accuracy.
Поставленна цель достигаетс тем, что в каждый канал коррелометра введены цифроаналоговый преобразователь, генератор случайных чисел и сумматор, один вход которого подключен к выходу генератора случайных чисел, а другие - к соответствующим выходам компараторов своего канала, выход цифроаналогового преобразовател подключен ко второму входу делител напр жени , управл ющие входцл генератора случайных чисел первого и второго каналов подключены соответственно к выходу генератора стробимпульсов и к выходу элемента задержки.The goal is achieved by introducing a digital-analog converter, a random number generator and an adder, each input of which is connected to the output of a random number generator and others to the corresponding outputs of its own comparators, the output of the digital-analog converter is connected to the second input of a voltage divider. , the control inputs of the random number generator of the first and second channels are connected respectively to the output of the strobe pulse generator and to the output of the delay element.
На чертеже представлена блок-схема предлагаемого коррелометра.The drawing shows the block diagram of the proposed correlometer.
Коррелометр содержит каналы А и В предварительной обработки сигнсша, в каждом канале - блок согласовани 1, источник тока 2, делитель напр жени 3, включенный между источником тока 2 и выходом цифроаналогового преобразовател 4. Блок 1 соединен с первыми входами компараторов 5, вторые входы которых соединены с отводамиделител напр жени 3. .Величина тока источника тока 2 и величина напр жени делител определ ет величину кванта. Генератор 6 случайных чисел подключен к цифроаналоговому преобразователю 4 и входу сумматора 7, к другим входам которого подключены выходы компараторов 5. В сумматоре 7 осуществл етс преобразование унитарного кода компараторов 5 в бинарный код и вычитание из оценки мгновенного значени сигнала цифрового эквивалента мгновенного значени вспомогательного случайного сигнала цифроаналогового преобразовател 4. В блоке 8 цифровой обработки, подключенном к входам сумматоров 7, перемножаютс оценки мгновенных значений сигналов и результаты усредн ютс . Временное согласование всего устройства осуществл етс генератором 9 стробимпульсов, подключенным непосредственно к управл ющим входам компараторов 5 и генератора 6 случайных чисел канала А, а через элемент задержки 10 - к управл ющим входам компараторов 5 и генератора б случайных чисел канала Б, к управл ющему входу блока 8 цифровой обработки . Выход счетчика 11 соединен с входом управлени генератора 9 стробимпульсов .The correlometer contains channels A and B of the pre-processing signal, each channel has a matching unit 1, a current source 2, a voltage divider 3 connected between the current source 2 and the output of the digital-to-analog converter 4. Block 1 is connected to the first inputs of the comparators 5, the second inputs of which connected to the tapes of the voltage separator 3. The magnitude of the current of the current source 2 and the voltage value of the divider determines the magnitude of the quantum. The random number generator 6 is connected to a digital-to-analog converter 4 and an input of the adder 7, to the other inputs of which are connected the outputs of the comparators 5. The adder 7 converts the unitary code of the comparators 5 to a binary code and subtracts the instantaneous value of the auxiliary random signal from the estimate of the instantaneous signal digital-to-analog converter 4. In block 8 digital processing connected to the inputs of adders 7, the instantaneous values of the signals and the result are multiplied Ats are averaged. The timing of the entire device is carried out by the generator 9 strobe pulses connected directly to the control inputs of the comparators 5 and the generator 6 of the random numbers of channel A, and through the delay element 10 to the control inputs of the comparators 5 and the generator b of the random numbers of channel B, to the control input block 8 digital processing. The output of the counter 11 is connected to the control input of the strobe pulse generator 9.
В результате добавлени к сигналу вспомогательного сигнгша с равномерным распределением, последующего квантовани этой аддитивной смеси и вычитани из результата квантовани цифрового эквивалента вспомогательного сигнала получают несмещенную оценку мгновенного значени сигнала, погрешность которой не больше ± д/2, а дисперси оценок не более g2/i2. Важным преимуществом вл етс еще и то, что одномерное распределение сшибки равномерное, не зависит от сигнала , а спектр оишбки равномерный, подобный белому шуму.By adding an auxiliary signal to the signal with a uniform distribution, then quantizing this additive mixture and subtracting from the quantization result of the digital equivalent of the auxiliary signal, an unbiased estimate of the instantaneous signal value is obtained, the error of which is no more than ± d / 2, and the dispersion of the estimates is not more than g2 / i2. An important advantage is also the fact that the one-dimensional error distribution is uniform, independent of the signal, and the spectrum of the error is uniform, similar to white noise.
В коррелометре нет вного суммировани сигнала с вспомогательным сигналом. Это выполн етс косвенно сдвигом семейства опорных уровней квантовани . Поэтому оценка мгновенного значени сигнгша х определ етс согласно выражению х ng д - д/2 дл положительных значений сигнала , или -ng + (g - х 9/ дл отрицательных значений сигнала, где п - число сработавших компараторов 5. Последнее выражение можно преобразовать в виде х (ng + - д/2 Значит, в сумматорах получают код согласно выражению (ng + - д/2), имеющему знак + или -.There is no clear summation of the signal with the auxiliary signal in the correlometer. This is accomplished indirectly by shifting the family of quantization reference levels. Therefore, the estimate of the instantaneous value of the signal x is determined according to the expression x ng d - d / 2 for positive signal values, or -ng + (g - x 9 / for negative signal values, where n is the number of comparators 5 that have been triggered. The last expression can be converted to x (ng + - d / 2) So, in the adders get the code according to the expression (ng + - d / 2), having a + or - sign.
Работу коррелометра удобнее рассмотреть с начала измерени коррел ционного момента. Под воздействием стробимпульса генератора 9 происходит стробирование компараторов 5 и фиксаци результата квантовани . Одновременно происходит выдача цифрового эквивалента мгновенного значени вспомогательного сигнала с генератора б случайных чисел в сумматор 7 и генерирование нового случайного числа, которое смен ет старое число на входе цифроангшогового преобразовател 4. Элемент 10 задержки задерживает строб импульс на врем Г, после чего в каНале Б происходит аналогична последовательность операций, за исключением того, что блок 8 цифровой обработки получает тактовый импульс г под воздействием которого оценки перемно-жаютс и усредн ютс . Число тактовых импульсов подсчитывает накапливающий счетчик И, при переполнении которого иэмеритель ый цикл прекращаетс .The operation of the correlometer is more convenient to consider from the beginning of the measurement of the correlation moment. Under the influence of the strobe pulse generator 9, the comparators 5 are gated and the quantization result is fixed. At the same time, the digital equivalent of the instantaneous value of the auxiliary signal from the random number generator b to adder 7 is generated and a new random number is generated, which replaces the old number at the input of the digital toggle converter 4. Delay element 10 delays the strobe pulse by the time G, after which the channel B occurs a similar sequence of operations, except that the digital processing unit 8 receives a clock pulse r under the influence of which the estimates are multiplied and averaged. The number of clock pulses is calculated by the accumulating counter, AND, upon overflow of which the gage stops.
Введение новых элементов - сумматоров и выполнение генератора вспомогательного случайного сигнёша в виде последовательно соединенных генератора случайных чисел и цифроаналог .ового преобразовател позвол ет в полной мере использовать потенциальные возможности стохастического квантовани сигналов в канаша.х предварительной обработки сигналов. Статическа погрешность измерени , по сравнению с прототипом, при прочих одинаковых параметрах снижаетс в два райа. Введение новых элементов приводит к некоторому усложнению устройства, однако при современном уровне цифровых интегральных схем, это оправдываетс , так как выгоднее повышать метрологические параметры устройства не за счет ангшоговой, а за счет дискретной части устройства. Например, оба сумматора и блок цифровой обработки можно заменить микропроцессом или выполнить на микросхемах средней степени интеграции, например , К1 55 ИПЗ. Выполнение генератора случайного сигнала в виде генератора случайных или псевдослучайных чисел с цифроаналоговым преобразователем также соответствует современным тенденци м в приборостроении, так как позвол ет гарантировать стабильность и точность веро тностных характеристик сигнала. Частота смены кодов цифроаналогового преобразовател равна частоте вз ти парных выборок, т.е. требовани к быстродействию этого узла не очень высокие.The introduction of new elements — adders and the execution of an auxiliary random signal generator in the form of serially connected random number generator and a digital-analogue of a new converter make full use of the potential possibilities of stochastic signal quantization in the Canash.x preprocessing of signals. The static measurement error, as compared with the prototype, with all other parameters being the same, decreases in two areas. The introduction of new elements leads to some complication of the device, however, at the modern level of digital integrated circuits, this is justified, since it is more profitable to improve the metrological parameters of the device not at the expense of the angular one, but at the expense of the discrete part of the device. For example, both adders and a digital processing unit can be replaced by a microprocess or performed on chips of medium integration, for example, K1 55 IPP. The execution of a random signal generator in the form of a random or pseudo-random number generator with a digital-to-analog converter also corresponds to the current trends in instrument making, since it allows one to guarantee the stability and accuracy of the signal's probabilistic characteristics. The frequency of changing the codes of the digital-to-analog converter is equal to the frequency of taking paired samples, i.e. The speed requirements of this node are not very high.
Основными достоинствами предложенного устройства вл ютс повьлиение точности измерени и независимостьThe main advantages of the proposed device are the increase in measurement accuracy and independence
статистической.погрешности от параметров сигнала.statistical error of the signal parameters.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU772508718A SU741273A1 (en) | 1977-07-15 | 1977-07-15 | Two-channel correlometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU772508718A SU741273A1 (en) | 1977-07-15 | 1977-07-15 | Two-channel correlometer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU741273A1 true SU741273A1 (en) | 1980-06-15 |
Family
ID=20718479
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU772508718A SU741273A1 (en) | 1977-07-15 | 1977-07-15 | Two-channel correlometer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU741273A1 (en) |
-
1977
- 1977-07-15 SU SU772508718A patent/SU741273A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU741273A1 (en) | Two-channel correlometer | |
US3639843A (en) | Voltage to pulse ratio converter | |
US4144577A (en) | Integrated quantized signal smoothing processor | |
EP0076009B1 (en) | Tuning circuit incorporating a frequency synthesizer circuit | |
EP0222021A1 (en) | D/a converter | |
SU877581A1 (en) | Step voltage function generator | |
SU974578A1 (en) | Voltage effective value-to-time interval converter | |
RU2178202C2 (en) | Statistical analyzer of random-process moment functions | |
SU358967A1 (en) | ||
SU515113A1 (en) | Correlometer | |
SU783747A1 (en) | Time interval meter | |
SU754668A1 (en) | Voltage-code converter | |
SU1029091A1 (en) | Voltage effective value stochastic converter | |
SU741453A1 (en) | Device for testing analogue-digital converters | |
SU1418769A1 (en) | Device for computing square root from difference of squares of two voltage | |
SU474931A1 (en) | Time-pulse type stochastic converter | |
SU807340A2 (en) | Multichannel electronic analyzer | |
SU718916A1 (en) | Two-channel analogue-digital converter | |
SU1352401A2 (en) | Phase shift regulated standard | |
SU1129528A1 (en) | Analog-digital converter | |
SU1023648A1 (en) | Stochastic voltage converter | |
SU1256170A1 (en) | Generator of sine signal | |
SU529440A1 (en) | Device for measuring group time delay | |
SU744965A1 (en) | Confidence interval measuring device | |
JPS58177029A (en) | Analog-digital converter |