Корреляционный дискриминаторвременного сдвига

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик. (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22)заявлено 130679 . (21) 2778827/18-24 (51)М. КЛ.

6 06 G 7/19 с присоединением заявки Но

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй и открытнй (23) Прнорнтет

Олублнковано 300381, Бюллетень Н9 12 (53) УДК 681. 333 (088. 8) Дата опубликования описания 300381 (Щ Авторы изобретения

И. Г. Хитрово и О. Г. Носов (73).Заявитель

Московский ордена Трудового Красного Знамени электротехнический институт связи

Изобретение относится к электронной автоматике и может быть применено, в частности, в качестве нульоргана систем корреляционно-экстремального регулирования, преимущественно работающих с нестационарными сигналами.

Известен дискриминатор временного сдвига, содержащий линию задержки, блок вычитания, блок умножения и интегратор 21.

Наиболее близким к предлагаемому является дискриминатор временного сдвига, содержащий линию задержки, блок вычитания, первый интегратор, блок умножения и второй интегратор, вход которого соединен с выходом блока умножения (2).

Недостатком дискриминаторов временного сдвига является низкая стабильность крутизны дискриминаторной характеристики для нестационарных сигналов, потому что дискриминаторная характеристика формируется вычитанием двух смещенных во времени оценок взаимно-корреляционной функции сопоставляемых сигналов. Изменения интервала корреляции сигналов как в меньшую, так и в большую сторону вызывают резкие уменьшения крутизны дискриминаторной характеристики. Вследствие нестабильности дискриминаторных характеристик дифференциальные корреляционные системы автоматического регулирования с нестационарными сигналами работают неустойчиво.

Цель изобретения — повышение точности при обработке .нестационарных сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в дискриминатор временного сдвига, содержащий первый интегратор, линию задержки, вход которой явля35 ется первым входом дискриминатора, а выход подключен к первому входу блока вычитания, блок умножения, первый вход которого является вторым входом дискриминатора, а выход со20 единен со входом второго интегратора, введен фильтр низких частот, вход которого соединен с первым входом дискриминатора, а выход подключен ко второму входу блока вычитания, выход которого перез первый интегратор подключен ко второму входу блока умножения.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого дискриминаЗО гора временного сдвига; на фиг. 2

817732 диаграммы, характеризующие заявляемое устройство.

Устройство содержит линию 1 задержки, фильтр 2 низких частот, вход которого соединен со входом линии 1 задержки, блок 3 вычитания, первый вход которого соединен с выходом линии 1 задержки, а второй — с выходом фильтра 2 нижних частот, интегратор 4, вход которого соединен с выходом бло-ка 3 вычитания, блок 5 умножения, вход . которого соединен с выходом интегратора 4, интегратор б, вход которого соединен с выходом умножения.

Устройство работает следующим образом.

Один из двух сопоставляемых вход- 15 ных сигналов, представленный на фиг. 2а перепадом напряжения, воздействует одновременно на входы линии 1 задержки и фильтра 2 нижних частот. Время задержки сигнал.а в 20 линии 1 задержки установлено равным времени задержки сигнала в фильтре 2 нижних частот, поэтому сигналы на их выходах представлены соответственно пунктирной и сплошной линиями (фиг.2) .

Их вычитание блоком 3 вычитания дает конечную разность второго порядка (фиг. 2в). Интеграл от конечной разности второго порядка, формируемый интегратором 4 и показанный на фиг. 2г, в отличие от конечной разнос-ЗО ти первого порядка, формируемой в известном устройстве, является несмещенной функцией вычитаемых сигналов (фиг. 2б). В этом отношении предлагаемый дискриминатор подобен известным дискриминаторам с вычислением производной, которая также является несмешенной функцией. Однако в о личие от последних преимущество достигается беэ потери помехоустой- @) чивости, так как предлагаемый дискриминатор временного сдвига, как и известный 21оперирует только с конечными разностями.

При подаче интеграла от конечной разности второго порядка (фиг. 2г) на один из входов блока 5 умножения, а второго из сопоставляемых сигналовна другой вход, на выходе блока 5 формируется сигнал, зависящий от взаимного временного сдвига сопоставляемых сигналов. Например, если второй из сопоставляемых сигналов представить так, как показано пунктиром на фиг. 2б, то до момента поступления фронта произведение отрицательно, а после - положительно.

Интеграл от произведения, вычисляемый интегратором б, равен нулю. Если же имеет место временной сдвиг, то положительные и отрицательные сигна- 60 лы действуют на входе интегратора б разное время, так что результат интегрирования оказывается не нулевым, причем знак результата определяет направление сдвига. При поступлении Я отрицательного перепада напряжения изменяются знаки обоих сигналов, подводимых к блоку 5 умножения, так что зависимость знака результата интегрирования от направления сдвига сохраняется прежней. Получаемая дискриминаторная характеристика показана на фиг. 2д. Если интервал корреляции сопоставляемых сигналов изменяется, то это отражается преимущественно на периферийных участках дискриминаторной характеристики (например как показано пунктиром на фиг. 2д), а крутизна дискриминаторной характеристики на центральном участке не претерпевает существенных измейений.

Таким образом, обеспечивается достижение указанной выше цели.

Эффект от применения предлагаемого дискриминатора временного сдвига обусловлен тем, что он сочетает достоинства дифференциальных дискриминаторов и дискриминаторов с вычислением производной. Подобно первым он обладает повышенной помехоустойчивостью, и, подобно вторым, обладает улучшенной точностью за счет увеличенной стабильности дискриминаторной характеристики при работе с нестационарными входными сигналами. Такое сочетание достоинств особенно необходимо в системах совмещения изображения, например, в системах совмещения растров цветных телевизионных камер и в системах технологического позиционирования, поскольку сигналы изображений характеризуются выраженным свойством нестационарности.

Внедрение предлагаемого дискриминатора временного сдвига позволит создавать надежно работающие системы совмещения изображений, что в конечном счете способствует развитию техники телевидения и техники автоматизации производственных процессов.

Формула изобретения

Корреляционный дискриминатор временного сдвига, содержащий первый интегратор, линию задержки, вход которой является первым входом дискриминатора, а выход подключен к первому входу блока вычитания, блок умножения, первый вход которого является вторым входом дискриминатора, а выход соединен со входом второго интегратора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при обработке нестационарных сигналов, в дискриминатор введен фильтр низких частот, вход которого соединен с первым входом дискриминатора, а выход подключен ко второму входу блока вычитания, выход которого через первый интегратор по",ключен ко второму входу блока умножения.

817732 put.1 фиг. 2

Составитель В. Жовинский

Редактор К. Лембак Техред М. Лоц Корректор С, Шекмар

Заказ 1469/66 Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Белоглазов И. Н., Тарасенко В.A.

Корреляционно-экстремальные системы. М., "Советское радио", 1974, с.12.

2. Коэубовский С. Ф. Корреляционно-экстремальные системы. K.., "Наукова думка", 1973, с.45.