Квазикорреляционный анализатор

Квазикорреляционный анализатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ол790256

Ф

).»-. (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 27.02.79 (21) 2729414/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет(51),М. К.

Н 03 К 5/22

1 осударственный комитет

СССР . ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 2312,80. Бюллетень ¹ 47 (53) УДК 621 З74 44 (088.8) Дата опубликования описания 26.12,80

A.È.Ãóðüåâ, Ю.А.Тимошенков, В.И.Волохов и В.С.Бабанин (723 Авторы изобретения..ы7 тв ! ь, Р13 Заявитель

Таджикский политехнический институт (54) КВАЗИКОРРЕЛЯЦИОННЫЙ АНАЛИЗАТОР

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может найти применение в отрасли пьезотехн ики.

Известно устройство для измерения несущей частоты колебательных объек— тов, включающее усилитель промежуточной частоты, ограничитель, частотный дискриминатор, видеоусилитель, переключатель видеоимпульсов, инвертор, линию задержки, импульсный модулятор, амплитудный модулятор, перестраиваемый генератор, интегратор, эквивалент инвертора, устройство выделения общей постоянной составляющей, видеодетекторы, устройство выделения уровня измеряемого сигнала, частотомер, схему управления j1), Определение несущей частоты коле- бательных объектов в известном уст- 20 ройстве производят путем выделения огибающей радиоимпульсов и задолнвния полученных видеоимпульсов частотой от опорного генератора ° Однако для радиоимпульсов малой длительное- 25 ти (0,1-3 мкс ) с частотой заполнения до 16 00 мГц выделение огибающей сопровождается большими погрешностями, что требует учета амплитуды сиг нала на выходе частотного дискрими- 30 натора не только от несущей частоты радиоимпульса, но и от его длительности °

Наиболее близким техническим ре— шением к данному является устройство для исследования автокорреляционной функции кратковременных бинарных процессов, содержащее цифровой управляемый блок задержки, блок управления, генератор тактовых импульсов, источник постоянного напряженИН, генератор пилообразного напряжения, электронно-лучевой индикатор, аналоговую линию задержки, знакосочетательный коррелометр, переключатель (2 .

Недостатком этого устройства является тс, что оно не позволяет обеспечить дискретизацию во времени аналогового.сигнала, представляющего собой радиоимпульс малой длительности и высокой частоты заполнения, а также получить точной копии широкополосного радиоимпульса на выходе аналоговой линии задержки е

Цель настоящего изобретения — расширение диапазона измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в квазикорреляционный анализатор, 790256 содержащий генератор импуль сон, первый выход генератора импульсов подключен к первому входу счетчик экстремумов через последовательно соединенцые фильтр, широкополосный усилитель, детектор и блок выделения экстремума, второй ныход генератора импульсов соединен со вторым входом счетчика экстремумов и первым вхо. дом измерителя временных интервалов, второй вход которого подключен к выходу счетчика экстремумов и первому нходу генератора импульсов, первый ныход которого соединен с третьим входом измерителя временных интервалов, выход которого соецинен со вторым входом генератора импуль-. сов .

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фнг. 2 — возможный вид аналого-автокорреляционпой функции A«)

Анализатор содержит генератор 1 импульсов прямоугольной формы с изменяемой длительностью, первый выход которого подключен к испытуемому фильтру 2 и к третьему входу измерителя 3 временных интервалов, фильтр 2 соединен с широкополостным усилителем 4, который через детектор

5 соединен с блоком б выделения экстремума, который подключен к первому входу счетчика 7 экстремумов, второй вход которого соединен со вторым выходом генератора 1 импульсов и первым входом измерителя 3 временных интервалов . Выход счетчика 7 подключен ко второму входу измерителя 3 временных интервалов и ко второму входу генератора 1 импульсов. Выход измерителя 3 временных интервалов соединен с первым входом генератора

1 импульсов.

Квазикорреляционный анализатор работает следующим образом.

Прямоугольный импульс с изменяемой длительностью с выхода генератора 1 подается на испытуемый фильтр

2, отклик которого, усиленный широкополосным усилителем 4, подается на вход детектора. На входе блока б выделения экстремума получают аналог антокорреляционной функции, аргумент которой изменяется линейно с изменением длительности прямоугольного импульса.

Отметим,i что на выходе детектора

5 получают напряжение, величина которого определяется длительностью входного импульса или сдвигом реакции от переднего фронта относительно реакции от заднего фронта (аналог автокоррвляционной функции).

Сигнал на выходе детектора 5 будет иметь следующий вид: (Zn- () щ, / +(оо + Ь ) о 2п

0 о + Ь ;

2и (2) где d, t — погрешность определения 2П экстремума . И э выражения (2 ) видно, что погрешность определения Т уменьшается в 2 и раз . Если погрешность определения экстремума при

n=1 равна Е =10, то при n=20 (n — число периодов) она уменьшается соответственно до Я (0,25 10

Длительность прямоугольного импуль- . са может быть измерена путем статистической обработки с погрешностью более высокого порядка, че л погрешность определения 2 и экстремума аналога автокорреляционной функции.

50 Суммарная погрешность измерения определяется выражением:

E. =с 6

Е пр где E — погрешность определения экстремума функции, Рар- погрешность измерения прямоугольного импульса.

Для того, чтобы необоснованно не увеличивать число выборок при ста6О тической обработке прямоугольного импульса в измерителе временных интервалов, необходимо ныбирать число выборок так, чтобы СПИ было лишь несколько менее C . Выход65 ной сигнал с детектора 5 подают на где U<<(с;С)- отклик фильтра 2 на входной сигнал,"

N(t) — помеха, представляющая собой стационарный эргодический случайный процесс, — длительность возбуждаюzqего прямоугольного импульса, или сдвиг реакции от переднего фронта относительно реакции от заднего фронта, А Сг) — аналог автокорреляционной функции .

С некоторой погрешностью, несущественной для случая, когда интере15 сующим является лишь периодичность функции A (C), ее можно представить так, как она изображена на фиг. 2 .

Функция P,(Т) достигает экстремумов (п ах, аin) при =Ю<, С,где сО

Щ несущая частота фильтра. При изменении длительности прямоугольного импульса подсчитывают число экстремумов функции Д() и при определенном их количестве 2П-40 (обычно в откли 5 ке фильтра содержится 20-30 периодов несущей частоты) процесс изменения длительности прямоугольного импульса останавливают и фиксируют его величину. При этом получают период несущей частоты

ЗВ

790256

Формула изобретен ия

ВНИИПИ Заказ 9071/63 Тираж 995 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 блок 6 выделения экстремума, который вырабатывает импульсы в моменты достижения экстремума (шах,или ш п)выходным сигналом с детектора 5 . Эти импульсы подаются на счетчик 7 экстремумов, который при определенном их количестве 2 и-40 вырабатывает сигнал

l запрещающий дальнейшее изменение (увеличение) длительности прямоугольного импульса и запускает измеритель 3 временных интервалов, Как только измеритель временных интервалов накопит. определенное число выборок, на его выходе появится сигнал, который остановит процедуру измерения и после того, как результат измерения будет зафиксирован, измеритель выработает "сброс", который вернет в начальное состояние генератор 1 импульсов. В точке исходного состояния на втором выходе генератора 1 появится сигнал, который обнулит счетчик 7 экстремумов и измеритель 3 временных интервалов.

После того, как в держатель четырехполюсника вставлен другой анализируемый фильтр, устройства пускают кнопкой "пуск" на входе генератора

1 импульсов.

Квазикорреляционный анализатор, содержащий генератор импульсов, отличающий с я тем, что, с целью расширения диапазона измере5 ния, первый выход генератора импульсов подключен к первому входу счетчика экстремумов через последовательно соединенные фильтр, широкополосный усилитель, детектор и блок

19 выделения экстремума, второй выход генератора импульсов соединен с вторым входом счетчика экстремумов и первым входом измерителя временных интервалов, второй вход которого подключен к выходу счетчика экстремумов и первому входу генератора импульсов, первый выход которого соединен с третьим входом измерителя временных интервалов, выход которого соединен со вторым входом генератора импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1Авторское свидетельство СССР

9 486276, 5 01 R 23/06,25.01.71.

25 2.Авторское свидетельство СССР

Р 541176, Я 06 Р 15/34, )8.12.74 (прототип)