Claims (2)
Цель изобретени - сокращение оборудовани и повышение быстродействи . Поставленна цель достигаетс тем, 0 что в устройстве, содержащем два смесител , первые входы которых соединены с источником входного сигнала, вторые входы подключены к выходам квадратурного генератора, а выходы смесителей через последовательно сое диненные фильтры ,нижних частот и дис крет и заторы, вторые входы которыз4 подключены к выходу задающего генератора сигналов дискретизации, соединены с аналого-цифровыми преобразовател ми , выходы которых соединены соответственно со входами вычислител , .последний выполнен в виде блокаперемножени комплексных чисел, первый и второй входы которого непосредстве но, а третий и четвертый входы через чейки пам ти соединены с входаг вычислител , первый и второй выходы блока умножени комплексных чисел соединены с соответствующими входами блока делени , выход которого, соединен с блоком шифрации. На фиг. 1 показана структурна схема устройства дл измерени центральной частоты спектра сигнала; на фиг. 2 - структура блока умножени комплексных чисел. Схема содержит смесители 1 и 2, квадратурный генератор 3, фильтры 4 и 5 нижних частот, дискретизаторы 6 и 7, аналого-цифровые преобразователи 8 и 9 , генератор 10 сигналов дискр тизации, вычислитель 11, состо щий из чеек 12 и 13 пам ти, блока 14 умножени комплексных чисел, блоков 15 и 16 накоплени , блока 17 делени , блока 18 шифрации. Блок 14 умножени комплексных чисел содеожит умножитель 19-1-19-4 инвестор 20 знака, сумматооы 21 и 22.. Блоки нако лени 15 и 16 представл ют собой пос ледовательно соединенные сумматор, первый вход которого подключен к входу блока, и чейки пам ти, выход которой I соединен со вторым входом сумматора и подключен к выходу блока Блок 18 шифрации представл ет со .бой элементы И ИЛИ, соединенные межд собой таким образом, что в соответствии с каждым значением кода, снимаемого с выхода блока 17 делени , формируетс значение кода частоты. Этот блок может быть выполнен в виде посто нного запоминанадего устройства в чейках которого хран тс коды час тоты, а адресом дл выбора соответствующей чейки пам ти вл етс код с выхода блока делени . Устройство дл измерени централь ной частоты спектра сигнала работает следующим образом. На смесителе 12 подаютс сдвинуты одно относительно другого на ТС /2 гармонические колебани от квадратур кого генератора 3. (Относительно это го значени частоты в предлагаемом устройстве производитс -изм уение от клонени частоты исследуемого сигнала ). Фильтры 4, 5 обеспечивают выделение низкочастотных составл ющих спектра колебаний. Дискретизаторы 6 и 7 квантуют по времени компоненты низкочастотного анализируемого сигнала с шагом Т, задаваемым генератором 10. Аналого-цифровые преобразователи 8 и 9 преобразуют дискретные значени сигнала в цифровую форму. Цифрова часть устройства реализует алгоритм формировани оценки цен тральной частоты энергетического спектра сигнала в соответствии с выражени ми : u)T а rg, X . X q г с М; N V 1 1 е1| 1 иГ1-Хп) где X , - комплексно-Сопр женное значение сигнала в (п-1) Т момент времени, комплексное значение сигнала в п Т момент времени, nsl,2,...,N - количество анализируемых выборок входного сигнала, необxoдиIv ыx дл выработки оценки 4acTQTHWT Выборки входного сигнала X( с выхода аналого-цифровых преобразователей 8 и 9 поступают в чейки 12 и 13 вычислител 11, где они хран тс до поступлени от аналого-цифровый преобразователей 8 и 9 следующих выборок сигнала, а на первый и третий входы блока 14 умножени комплексных чисел. Таким образом, на первый и третий входы блока 14 умножени комплексных чисел поступают выборки входного сигнала х и Х|, а на второй и четвертый входы этого блока с выхода чеек оп еративной пам ти 12 и 13 выборки входного сигнала XM- и х., задержанные на один такт Т. В блоке 14 умножени комплексных чисел вычисл етс произведение двух комплексных чисел в соответствии с выражением: . J- -i- H «-i-iXh-i)-UVi)h M-i iiHj(XM-i)n h-i h ) Коды хм-1 Хи-1 , , поступают на соответствующие входы умножителей 19-1-19-4, причем код поступаат на второй вход третьего умножител 19-3 через инвертор 20 знака. Произведени (..xj) и ( х,) с выходов первого и второго умножителей 19-1-19-2 поступают на входы сумматора 21, с выхода которого код суммы поступает в блоки 16 и 15, Произведени (X и--, х„) и (-хп-1 хп) с выходов третьего и четвертого умножителей 19-3 И 19-4 поступают на входы другого сумматора 22,с выхода которого код суммы поступает в другой блок 16 накоплени . КодыТ с(| X и) и J пл (1 х .. ) н,) с выходов блоков 15 и 16 накоплени поступают в блок 17 делени , в кото ром производитс деление кодаЗт( хи)г на код Re(f xn-i х и). Полученный в результате делени код Н с выхода блока 17 делени поступает в блок 18 шифрации, в котором по этому коду формируетс значение оценки частоты tg . Полученна оценка вл етс оценкой максимального правдоподоби частоты узкополосного комплексного случайного процесса , В известном устройстве объем операций дл вычислени одной оценки ,частоты по N отсчетам энергетического спектра сигнала (на выходах N циф ровых фильтров N-ой кратности) в N раз больше, чем в предлагаемом, поскольку в последнем реализован один коррел тор. Следоватальйо, быстродей ствие предлагаемого изобретени в N раз выше, чем известного. Объем аппаратуры в известном цифровом панорамном измерителе примерно в 1,5 раза больше, чем в предлагаемом изобретении из-за большой пам ти в блоке вычислени дискретного пре .образовани Фурье и из-за сложного и терпол тора , при примерно одинаковом объеме всех остальных узлов. Формула изобретени Устройство дл измерени централи ной частоты спектра сигнала, содержа щее два смесител , первые входы которых соединены с источником входного сигнала, их вторые входы подключены к выходам квадратурного генератора, а выходы смесителей через последовательно соединенные фильтры нижних частот и дискретизаторы, вторые входы которых подключены к выходу генератора сигналов дискретизации, соединены с аналого-цифровыми преобразовател ми , выходы которых соединены соответственно со входами вычислител , отличающеес тем, что, с целью сокращени оборудовани и повышени быстродействи , вычислитель выполнен в виде блока переключени комплексных чисел, первый и второй входы которого непосредственно, а третий и четвертый входы через чейки пам ти соединены со входами вычислител , первый и второй входа блока умножени комплексных чисел через блоки накоплени соединены с соответствующими входами блока делени , выход которого соединен с блоком шифрации. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 478261, кл. G 01 R 23/00. The purpose of the invention is to reduce equipment and increase speed. The goal is achieved by the fact that in the device containing two mixers, the first inputs of which are connected to the input source, the second inputs are connected to the outputs of the quadrature generator, and the outputs of the mixers through sequentially connected filters, low frequencies and discrete and jams, the second inputs 4 connected to the output of the master oscillator of the sampling signals, connected to analog-digital converters, the outputs of which are connected respectively to the inputs of the calculator, the latter is made in the form of a blocker multiplication of complex numbers, the first and second inputs of which neposredstveno but the third and fourth inputs through the memory cell connected to vhodag calculator, the first and second outputs of the multiplying block of complex numbers connected to corresponding inputs dividing unit, whose output is connected to the ciphering unit. FIG. 1 shows a block diagram of a device for measuring the center frequency of a signal spectrum; in fig. 2 - the structure of the multiplication unit of complex numbers. The circuit contains mixers 1 and 2, quadrature generator 3, low pass filters 4 and 5, samplers 6 and 7, analog-digital converters 8 and 9, discretization generator 10, calculator 11, consisting of memory slots 12 and 13, block 14 multiply complex numbers, blocks 15 and 16 accumulation, block 17 divisions, block 18 encryption. The multiplication unit 14 of the complex numbers contains the multiplier 19-1-19-4 investor 20 characters, summaries 21 and 22. The blocks at the end of 15 and 16 are successively connected adder, the first input of which is connected to the input of the block, and the memory cell the output of which I is connected to the second input of the adder and connected to the output of the block Encryption unit 18 represents with the elements AND OR interconnected in such a way that, in accordance with each code value removed from the output of block 17, the code value is generated frequencies. This block can be made as a permanent memory of a device in whose cells the frequency codes are stored, and the address for selecting the corresponding memory cell is the code from the output of the division unit. A device for measuring the central frequency of the signal spectrum works as follows. At mixer 12, the harmonic oscillations are displaced relative to each other on the TC / 2 from the quadrature oscillator 3. (The relative frequency value in the proposed device produces a response from the frequency gradient of the signal under study). Filters 4, 5 provide the selection of low-frequency components of the spectrum of oscillations. The samplers 6 and 7 quantize the components of the low-frequency signal being analyzed with a step T defined by the generator 10. Analog-to-digital converters 8 and 9 convert the discrete values of the signal into digital form. The digital part of the device implements an algorithm for generating an estimate of the central frequency of the signal energy spectrum in accordance with the expressions: u) T a rg, X. X q g with M; N V 1 1 е1 | 1 ИГ1-Хп) where X, is the complex-Conjugated signal value in (n-1) T moment of time, the complex signal value in n T moment of time, nsl, 2, ..., N is the number of analyzed input signal samples, necessary to produce an estimate of 4acTQTHWT Samples of the input signal X (output from analog-to-digital converters 8 and 9 go to cells 12 and 13 of calculator 11, where they are stored until the next samples from the analog-to-digital converters 8 and 9, and the first and the third inputs of block 14 multiply complex numbers. Thus, the first and third The first inputs of the complex number multiplication unit 14 receive samples of the input signal x and X |, and the second and fourth inputs of this block from the output memory of the operative memory 12 and 13 of the input signal sample XM and x are delayed by one cycle. multiplication unit 14 computes the product of two complex numbers in accordance with the expression:. J- -iH «-i-iXh-i) -UVi) h Mi iiHj (XM-i) n hi h) Codes xm-1 Chi-1,, is fed to the corresponding inputs of the multipliers 19-1-19-4, and the code arrives at the second input of the third multiplier 19-3 through the inverter 20 characters. The product (..xj) and (x,) from the outputs of the first and second multipliers 19-1-19-2 are fed to the inputs of the adder 21, from the output of which the sum code goes to blocks 16 and 15, Production (X and--, x ") And (-xp-1 xp) from the outputs of the third and fourth multipliers 19-3 and 19-4 are fed to the inputs of another adder 22, from the output of which the sum code goes to another accumulation unit 16. Codes T with (| X and) and J pl (1 x ..) n,) from the outputs of accumulation blocks 15 and 16 are transferred to block 17 of division, in which the codT (x) r is divided by Re (f xn-i x and). The result of dividing code H from the output of dividing unit 17 enters ciphering unit 18, in which the frequency estimate value tg is generated from this code. The resulting estimate is an estimate of the maximum likelihood of the frequency of a narrowband complex random process. In the known device, the amount of operations for calculating one estimate, the frequency from N counts of the signal energy spectrum (at the outputs of N digital filters of the Nth multiplicity) is N times greater than the proposed , since in the latter one correlator is implemented. Consequently, the speed of the proposed invention is N times higher than the known one. The amount of equipment in the known digital panoramic meter is approximately 1.5 times larger than in the present invention due to the large memory in the computing unit of the discrete Fourier transform and due to the complex and patient terminator, with approximately the same volume of all other nodes. Apparatus of the Invention A device for measuring the central frequency of a signal spectrum containing two mixers, the first inputs of which are connected to an input source, their second inputs are connected to the outputs of a quadrature generator, and the outputs of the mixers through serially connected low-pass filters and samplers, the second inputs of which are connected to the output of the sampling signal generator, are connected to analog-to-digital converters, the outputs of which are connected respectively to the inputs of the calculator, characterized by so that, in order to reduce equipment and increase speed, the calculator is made in the form of a switching unit of complex numbers, the first and second inputs of which are directly, and the third and fourth inputs are connected to the inputs of the calculator through memory cells, the first and second inputs of the multiplication unit of complex numbers through accumulation units they are connected to the corresponding inputs of the division unit, the output of which is connected to the encryption unit. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 478261, cl. G 01 R 23/00.
2.Авторское свидетельство СССР № 569961, кл. G 01 R 23/00.2. USSR author's certificate number 569961, cl. G 01 R 23/00.
Вход4 Login4
.2.2