Радиоизмерение

     Автокорреляционная  функция - это характеристика сигнала, которая помогает находить повторяющиеся участки сигнала.

     Рассмотрим  построение цифрового коррелометра с перемножением.

     Алгоритм  работы коррелометра предусматривающий  дискретизацию времени и квантование  по уровням, определяют соотношением: 

     R_N (pt₀) = 1/N ∑ x_k(it₀)x_k(it₀+pt₀) (2)

     R_{N xy}(pt₀) = 1/N ∑ x_k(it₀)y_k (it₀+pt₀) 

     где х_k (it₀), y_k (it₀) – квантованные по уровню значения реализации случайных процессов в дискретные моменты времени.

     p t₀ - интервал сдвига во времени (р = 0, 1, 2, …).

     t₀ — элемент квантования времени.

     Индекс  k у случайных функций отмечает наличие квантования по уровню.

     В соответствие с алгоритмом (2) значение исследуемых процессов отсчитывают  в дискретные моменты времени, отстающие друг от друга на величину t_0. Вычисляют произведение значений исследуемых процессов, находят сумму произведений. Результат суммирования делится на число слагаемых. Задержку одного из процессов производят на целое число элементов отсчета времени на p t₀ .

     Упрощенная  схема коррелометра представлена на рисунке 8 

     рис.8 

     Входное устройство осуществляет дискретизации напряжений исследуемых процессов — квантование по времени и уровню — и представление дискретных отсчетов в нужном числовом коде.

     Основным  узлом входного устройства, обрабатывающего  непрерывные сигналы, является аналого-цифровой преобразователь. Входное устройство может выполнять ряд дополнительных операций: усиление или ослабление входных сигналов, преобразование процессов, записанных на различных носителях в напряжение или ток.

     Запоминающие  устройство осуществляет запоминание (запись) кодовых чисел, соответствующих значениям реализаций исследуемых процессов х_k (it₀), y_k (it₀), а также обеспечивает дискретный сдвиг (задержку) во времени одного исследуемого процесса относительно другого. Выдача данных из запоминающего устройства в арифметическое производится в соответствии с командами, поступающие от управляемого устройства.

     Арифметическое  устройство выполняет следующие арифметические операции: перемножение кодов дискретных отсчетов входных сигналов, суммирование входных сигналов, суммирование произведений, деление результата суммирования на число произведений N.

     Выходное  устройство осуществляет вывод данных и регистрацию значений корреляционной функции.

     Управляющее устройство вырабатывает команды, в форме электрических сигналов, которые управляют работой всего коррелятора, обеспечивая последовательность синхронности выполнения операций. 

      Задача 4.1.6 

     К генератору высокой частоты с  внутренним сопротивлением 75 Ом подключается нагрузка с сопротивлением 25Ом.

     Найти значения напряжения, которое нужно  установить по шкале выходного аттенюатора генератора, чтобы на нагрузке получить напряжение 0.1В. 

     Построим  схему. 

      I = Ur/Rr + RH

                                                                               Ur/ Rr + RH= UH/ RH                      Ur= UH/ RH·( Rr + RH)

     I = UH/ RH

     Ur =0,1/25(75+25) = 0,1·100/25 =0,4 В

     Ответ: 0.4 В

     Задача 4.2.6 

     При измерении фазового сдвига между  синусоидальными напряжениями частотой f = 10кГц используется метод дискретного счета.

     Рассчитать  период счетных импульсов, если допустимая абсолютная погрешность дискретности измерения фазового сдвига Δ_g = 0,09⁰ 

     Т = 1/f 

     Допустимая  абсолютная погрешность дискретности измерения фазового сдвига 

     Δ_g = T_сч· ω = Т · 2п · f

     T_сч = Δ_g/ 2пf = 0,09/2· 3,14 · 10⁴ = (9/6,28) · 10^-6≈1,4 мкс.

     Ответ:1,4 мкс 

     Задача 4.3.6

     Найти показания электронного вольтметра, у которого шкала проградуирована  в среднеквадратичных значениях, детектор среднеквадратичных значений с открытым входам, если на его вход подаётся напряжение вида 

     U_ср.кв. =

     Ответ: 0,8 В

      Список литературы 

1. Лачин В.И. Савелов Н.С. "Электроника". Изд-во ООО «Феникс» 2009г.
2. Синдеев Ю.Г. Учебное пособие для лицеев и колледжей. "Электротехника с основами электроники". Ростов-на-Дону. 2010г.
3. Расчеты, графики и схемы произведены в программе Micro-Cap