Файл: Калинчук, Б. А. Анализаторы инфразвуковых случайных процессов.pdf

с помощью которого оценивается вклад, вносимый в вычисление корреляционного момента R [TIN] рг) мгновенным произведением сигналов, лежащих в jl •— том интервале анализа. Способ представ­ ления весового коэффициента (функции веса) определяется конкрет­ ным выполнением МУ квазимультипликационного анализатора, принятым вариантом накопления и вывода результата, а его вели­ чина находится в виде произведения выходных уровней /-го и I-го интервалов квантования:

Рис. 1-47. Множительное устройство квазимультипликационного кор­ релометра с частотно-модулнрованными весовыми коэффициентами

В многоканальном инфразвуковом квазимультипликационном коррелометре [98] входные сигналы множительных устройств пред­ ставляют собой последовательности импульсов постоянной ампли­ туды и случайной длительности. Эти последовательности поступают в МУ с выходов электронного устройства задержки (сдвигового регистра канала X) и двухканального амплитудного квантизатора (канал Y). Каждое из п множительных устройств прибора пред­ ставляет собой набор из четырех схем совпадения на три входа каж­ дая (рис. 1-47).

Входные сигналы на двух входах каждой из схем И;-; МУ корре­ лометра несут информацию о значениях модулей сигналов |Х ; | и I У/1- На третьи входы схем Ип от блока задания весовых коэффи­ циентов БЗВК поступают импульсные последовательности с часто­ тами следования импульсов Fn. При этом частоты следования Fп соотносятся между собой следующим образом:

Совпадение во времени импульсов на входах любой схемы сов­ падения вызывает ее отпирание. Импульсы с выхода Я;7 через схему сборки ИЛИ1 поступают в реверсивный счетчик PC. Режимы сло­ жения- и вычитания PC устанавливаются схемой управления режи-

.мом СУР, связанной со схемой дискриминации знакового соответст­ вия (СДЗС). СДЗС выполнена на логических элементах И, ИЛИ и НЕ. Входными сигналами СДЗС служат прямые sgnX, sgn Y

и инвертированные sgn X, sgn Y импульсные последовательности,

причем сигналы sgn X и sgn X снимаются с регистра задержки, работающего синхронно с регистром задержки ординат х г, х г. Ре­ зультирующие показания счетчика после N выборок снимаются с помощью устройства вывода результата УВР.

Блок задания весовых коэффициентов строится на основе про­ межуточного счетчика импульсов, связанного с генератором такто­ вых импульсов, матричного дешифратора и схемы сброса. Как ука­ зывалось выше, назначением БЗВК является выработка импульс­ ных последовательностей с частотами следования импульсов, про­ порциональными весовым коэффициентам £/7. Количество каналов БЗВК определяется числом возможных сочетаний интервалов квантования модулей входных сигналов 5Л. Sy == 2; число воз­ можных сочетаний jl равняется, очевидно, четырем и, следо­ вательно, БЗВК должен обеспечить формирование четырех им­ пульсных последовательностей с частотами следования импульсов, выбранными согласно (1-128).

Эти последовательности формируются путем деления частоты задающего тактового генератора /р. Коэффициенты деления Kjt

каналов БЗВК выбираются из следующих соображений. Пусть величина определяет количество актов одновременного появле­ ния сигналов на всех трех входах схемы И11 четырехканального БЗВК при условии, что частоты импульсных последовательностей fji, задающих весовые коэффициенты, одинаковы и равны /г. В этом

случае счетчик зарегистрировал бы величину Q:

2 2

(1-130)

Запишем это выражение следующим образом:

(1-131)

Смысл последнего выражения сводится к тому, что, дифферен­ цируя частоты опроса по сочетаниям /7, можно оценивать каждый

84

единичный акт одновременного попадания сигналов x (t) и у (t) в любой интервал анализа (под «интервалом анализа» // понимается ситуация, при которой имеет место одновременное пребывание сиг­ нала х (t) в /-м, а у (f) — в 1-м интервалах квантования по уровню) с одинаковым весом £22; при этом частоты опроса в каждом интер­ вале распределятся следующим образом:

%22

моментов без апостериорного усреднения результата, зафиксирован­ ного счетчиком PC. Это, конечно, справедливо при наперед задан­ ной величине временного интервала Т. Коэффициенты деления

85

частоты тактового генератора Кц могут быть подсчитаны теперь по следующему соотношению:

Таким образом, коэффициенты деления частоты БЗВК опреде­ ляются длительностью интервала интегрирования (Т—ту), частотой тактового генератора и значением весового коэффициента выбран­ ного интервала анализа.

Частота задающего (тактового) генератора БЗВК при заданном объеме счетчика А = 2” — 1 определяется из следующих сообра­ жений. Пусть квазимультипликационным коррелометром, множи­ тельный узел которого построен по функциональной схеме на рис. 1-47, обрабатывается неслучайная функция случайного аргу­ мента:

Обработка сигнала, заданного выражением (1-140) позволяет выбрать максимально допустимую (при данном объеме А) частоту генератора БЗВК, так как моды бимодального закона распределе­ ния W (X) расположены в точках максимальных значений сигнала. Иными словами, при обработке сигнала (1-140) наиболее вероят­ ными весовыми коэффициентами на входе счетчика будут £22. что приведет к наиболее быстрому заполнению его объема. Найдем ве­ роятность появления на входе счетчика всех возможных весовых коэффициентов интервалов анализа Для этого подсчитаем ве­ роятность попадания сигнала х (t) в каждый из интервалов кванто­ вания. Учитывая, что закон распределения нормированного сигнала (1-140) записывается в виде

86

Тогда вероятность появления на входе счетчика кодовой ком­

зации при обработке сигнала (1-136) будет сопровождаться дейст­

Отметим, что с учетом (1-129) действие на входе счетчика кодовой комбинации с весом | Х1 в течение 1/9 Т„ = Т г1 эквивалентно дейст­

вию кодовой комбинации с весом | 22 в течение — Т г1 соответственно, Рп

действие кодовой комбинации с весом | 12 = | 21 в течение Т 12 = = Т„ 4/9 может быть заменено действием комбинации с весом | 22

в течение — Т12. Найдем теперь эквивалентную.длительность реа- К12

лизации Тэка, полагая, что на входе счетчика непрерывно дейст­ вует кодовая комбинация с весом | 22:

Т экв = ——Рц + —— Т12+ Р22 = Ац А12

(1-144)

Выбрав т]. в виде г);. = г (Ѳ;. -j- Ѳ/+1) и положив г = 0,5 (случай униформального квантования), подсчитаем значения К ц и К ц -

Кі1 = § 2 2

1 1 1

(1-145)

к ы = І2 2

6 1 2

Подставив подсчитанные результаты в (1-144), найдем:

Последнее выражение позволяет определить частоту задающего генератора БЗВК /г в виде:

87