RU2391678C2 - Method and device for measuring and suppressing physical processes (fields) of surrounding medium through self-adjusting reference process (field) - Google Patents
Method and device for measuring and suppressing physical processes (fields) of surrounding medium through self-adjusting reference process (field) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2391678C2 RU2391678C2 RU2008131967/09A RU2008131967A RU2391678C2 RU 2391678 C2 RU2391678 C2 RU 2391678C2 RU 2008131967/09 A RU2008131967/09 A RU 2008131967/09A RU 2008131967 A RU2008131967 A RU 2008131967A RU 2391678 C2 RU2391678 C2 RU 2391678C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- self
- field
- environment
- tuning
- physical process
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 286
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 235
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims abstract description 20
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 25
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 22
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 17
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000003909 pattern recognition Methods 0.000 claims description 9
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 5
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 4
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001447 compensatory effect Effects 0.000 claims 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 claims 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 44
- 230000001629 suppression Effects 0.000 abstract description 10
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 13
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 10
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 3
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 2
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 2
- 238000003920 environmental process Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 238000012549 training Methods 0.000 description 2
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000005534 acoustic noise Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009022 nonlinear effect Effects 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение «Способ и устройство для измерения и подавления физических процессов (полей) окружающей среды самонастраивающимся опорным процессом (полем)» относится к измерительной технике и технической кибернетике и может быть использовано для измерения параметров и формы физического процесса (поля) окружающей среды, а также для компенсации энергии физического процесса (поля) окружающей среды, посредствам компенсационного воздействия на физический процесс (поле) окружающей среды синтезируемым по результатам измерения эквивалентным (опорным) физическим процессом (полем). Изобретение может быть также использовано: для маскирования объекта, обнаружение которого может быть осуществлено по эхо-сигналу от целенаправленного воздействия на объект физическим процессом или зондирующим сигналом, например, ультразвуковым или электромагнитным излучением; для определения факта появления внешнего объекта и его координат, по изменению физического процесса (поля) окружающей среды в контролируемой зоне по сравнению с исходным его состоянием; для распознавания объектов, по искажению энергии внешнего физического процесса (поля) в контролируемой зоне.The invention "A method and apparatus for measuring and suppressing physical processes (fields) of the environment by a self-supporting support process (field)" relates to measuring technique and technical cybernetics and can be used to measure parameters and forms of the physical process (field) of the environment, as well as compensation of the energy of the physical process (field) of the environment, by means of the compensation effect on the physical process (field) of the environment synthesized by the equivalent measurement results ( PORN) physical process (field). The invention can also be used: for masking an object, the detection of which can be carried out by an echo signal from a targeted effect on the object by a physical process or a probe signal, for example, ultrasonic or electromagnetic radiation; to determine the fact of the appearance of an external object and its coordinates, by changing the physical process (field) of the environment in the controlled area compared to its initial state; for object recognition, by distorting the energy of an external physical process (field) in a controlled area.
Известен способ измерения с опорным случайным процессом (см., например, Тихонов Э.П. Адаптивные методы, алгоритмы и структуры в вероятностных измерениях с опорным случайным процессом. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук. Ленинград 1983. Тихонов Э.П. Измерения с опорным случайным процессом, Метрология, 1985, №10, с.20-29. Тихонов Э.П. Адаптивный метод измерения с использованием в качестве меры опорного случайного процесса - В кн.: Проблемы метрологического обеспечения систем обработки измерительной информации: Тез. Докл. IV Всесоюзн. конф. М., 1982, с 61-62 и др.), заключающейся в сравнении параметров или характеристик входного сигнала с соответствующими параметрами или характеристиками опорного случайного сигнала с последующей итеративной корректировкой этих параметров или характеристик до достижения результата измерения. При этом результат измерения фиксируется по факту уравновешивания измеряемых параметров или характеристик входного и опорного сигналов. Ни форма, ни вероятностные характеристики (кроме отдельных параметров) опорного сигнала не подстраиваются к форме измеряемого сигнала. Поэтому недостатки известного способа заключается в том, что по результатам сравнения параметров или характеристик входного и опорного сигнала с априорно известными характеристиками, измеряются только вероятностные характеристики и параметры входного сигнала без учета его изменяющейся во времени формы. Процесс измерения выбранной вероятностной характеристики входного сигнала достигается за счет уравновешивания ее параметра (аргумента) до достижения равенства значений измеряемой вероятностной характеристики и априорно известной аналогичной вероятностной характеристики опорного случайного процесса без самонастройки формы опорного сигнала. Отметим, что известный способ был экспериментально апробирован и внедрен в промышленных образцах (Ф-790, К-741), что подтверждено документально.A known method of measurement with a reference random process (see, for example, Tikhonov EP Adaptive methods, algorithms and structures in probabilistic measurements with a reference random process. Abstract of dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences. Leningrad 1983. Tikhonov EP Measurements with a reference random process, Metrology, 1985, No. 10, pp. 20-29. Tikhonov EP Adaptive measurement method using a reference random process as a measure - In: Problems of metrological support of measurement information processing systems II: Thesis Report IV All-Union Conf. M., 1982, pp. 61-62, etc.), which consists in comparing the parameters or characteristics of the input signal with the corresponding parameters or characteristics of the reference random signal, followed by iterative adjustment of these parameters or characteristics to achievement of the measurement result. In this case, the measurement result is recorded upon balancing the measured parameters or the characteristics of the input and reference signals. Neither the shape nor the probability characteristics (except for individual parameters) of the reference signal are adjusted to the shape of the measured signal. Therefore, the disadvantages of the known method is that according to the results of comparing the parameters or characteristics of the input and reference signal with a priori known characteristics, only probabilistic characteristics and parameters of the input signal are measured without taking into account its time-varying form. The process of measuring the selected probabilistic characteristic of the input signal is achieved by balancing its parameter (argument) until the measured probabilistic characteristic is equal to the a priori known similar probabilistic characteristic of the reference random process without self-tuning the shape of the reference signal. Note that the known method was experimentally tested and implemented in industrial samples (F-790, K-741), which is documented.
Вероятностные характеристики и тем более параметры представляют только необратимую сжатую информацию о сигнале. Поэтому измерение вероятностных характеристик и параметров в известном способе ограничивает сферу его применения для решения таких задач, как распознавание, определение координат объекта и не может быть в принципе использован для компенсации (подавления) энергии выделенного физического процесса окружающей среды, а также для маскирования объектов при попытке их обнаружения по эхо-сигналу посредствам специально сформированных, например, ультразвуковых или электромагнитных зондирующих сигналов.Probabilistic characteristics and, moreover, parameters represent only irreversible compressed information about the signal. Therefore, the measurement of probability characteristics and parameters in the known method limits the scope of its application for solving problems such as recognition, determining the coordinates of an object and cannot be used in principle to compensate (suppress) the energy of the selected physical process of the environment, as well as to mask objects when trying their detection by echo through specially generated, for example, ultrasonic or electromagnetic sounding signals.
В качестве признаков, описывающих сигнал, можно использовать значения его вероятностных характеристик и параметров. Однако эти признаки недостаточно информативны и могут быть использованы только для решения задачи классификации и ограниченного круга задач распознавания. Решение задачи распознавания можно осуществить по множеству признаков, связанных непосредственно с формой сигнала. К таким признакам можно, например, отнести амплитудно-частотный и фазо-частотный спектр сигнала, по которым в соответствии с обратным преобразованием Фурье можно восстановить форму сигнала. Однако измерение указанных характеристик сигнала в реальном масштабе времени достаточно сложно при реализации и связано со значительными аппаратными и временными затратами, что затрудняет распознавание и практически не решет задачу подавления энергии окружающей среды в реальном масштабе времени, например, акустического шума, путем использования обратного преобразования Фурье с последующей экстраполяцией синтезированного сигнала.As signs describing the signal, you can use the values of its probabilistic characteristics and parameters. However, these signs are not informative enough and can only be used to solve the classification problem and a limited range of recognition problems. The recognition problem can be solved by a variety of features that are directly related to the waveform. Such signs include, for example, the amplitude-frequency and phase-frequency spectrum of the signal, according to which, in accordance with the inverse Fourier transform, the waveform can be restored. However, real-time measurement of the indicated characteristics of the signal is quite difficult to implement and is associated with significant hardware and time costs, which makes it difficult to recognize and practically does not solve the problem of suppressing environmental energy in real time, for example, acoustic noise, using the inverse Fourier transform with subsequent extrapolation of the synthesized signal.
В известном методе и способе сравнения с мерой и в его модификациях, таких как методы противопоставления, дифференциальный, нулевой или компенсационный, при реализации предусматривается наличие устройства, воспроизводящего априорно установленную величину меры, и специально введенного устройства сравнения (дискриминатора, нуль-органа). Известные компенсационные методы и способы измерений, как для постоянных, так и для переменных электрических сигналов основаны на компенсации измеряемого электрического сигнала, сигналом, создаваемым тем или иным способом, например на образцовом сопротивлении (см., например, Маликов С.Ф., Тюрин Н.И., Введение в метрологию, - 2 изд., М., 1966, а также Карандеев К.Б., Специальные методы электрических измерений, - М. - Л., 1963). При этом компенсационный метод измерений является одним из вариантов метода сравнения с мерой, в котором результирующий эффект воздействия величин посредствам прибора сравнения доводят до нуля (добиваются нулевого показания устройства сравнения). Известно, что компенсационный метод и способ измерений отличается высокой точностью. Он зависит от чувствительности нуль-органа, контролирующего процесс осуществления компенсации, и от точности определения величины априорно установленной меры, компенсирующей измеряемую величину. Однако техническое выполнение функции компенсации при измерении известными способами посредствам устройства, воспроизводящего априорно установленную величину меры, и специально введенного устройства сравнения (дискриминатора, нуль-органа) с высокой точностью для случайно изменяющихся во времени сигналов одновременно по нескольким параметрам практически невозможно. Для этого требуется решение задачи для создания в реальном масштабе времени многомерной, высокоточной меры и алгоритма для последующей экстраполяции компенсирующего сигнала, фактически идентичного компенсируемому входному сигналу.In the known method and method of comparison with the measure and in its modifications, such as contrasting methods, differential, zero or compensation, the implementation provides for the presence of a device that reproduces the a priori set value of the measure, and a specially introduced comparison device (discriminator, zero-organ). Known compensation methods and measurement methods for both constant and variable electrical signals are based on compensation of the measured electrical signal by a signal generated in one way or another, for example, exemplary resistance (see, for example, Malikov SF, Tyurin N .I., Introduction to metrology, - 2nd ed., M., 1966, and also K. Karandeyev, Special methods of electrical measurements, - M. - L., 1963). In this case, the compensation measurement method is one of the variants of the comparison method with a measure in which the resulting effect of the influence of the values by means of the comparison device is brought to zero (a zero reading of the comparison device is achieved). It is known that the compensation method and the measurement method are highly accurate. It depends on the sensitivity of the null organ that controls the process of making compensation, and on the accuracy of determining the value of an a priori established measure that compensates for the measured value. However, the technical implementation of the compensation function when measuring by known methods using a device that reproduces the a priori set value of the measure, and a specially introduced comparison device (discriminator, zero-organ) with high accuracy for signals randomly changing in time over several parameters simultaneously is practically impossible. This requires solving the problem to create a real-time multidimensional, high-precision measure and algorithm for the subsequent extrapolation of the compensating signal, which is practically identical to the compensated input signal.
Известны также устройства, реализующие способ измерения с опорным случайным процессом (см., например, а.с. №235412, кл. 42m4, 7/52, «Устройство для измерения функции распределения случайных сигналов» автора Тихонова Э.П. Дата опубликования 16.01.1969, БИ №5). В это устройство, содержащее усилитель, модулятор, амплитудный дискриминатор, реверсивный счетчик, регулятор уровня выборки, логическую схему «исключительно-ИЛИ», введен генератор импульсов случайной амплитуды, выход которого через второй амплитудный дискриминатор соединен с одним из входов логической схемы «исключительно-ИЛИ». Раздельные входы логической схемы соединены с вычитающим и суммирующим входами реверсивного счетчика, параллельные выходы которого через введенный преобразователь код-аналог подключены к входу первого амплитудного дискриминатора. В результате такого подключения сравниваются между собой выходы первого и второго дискриминатора, то есть соответствующее преобразование входного и опорного случайного сигнала. По результатам сравнения регулируется по цепи отрицательной обратной связи, посредством регулятора уровня выборки, состоящего из реверсивного счетчика и преобразователя код-аналог, порог срабатывания первого дискриминатора до достижения равенства частоты превышения входным сигналом регулируемого порога, частоте превышения опорным случайным сигналом априорно установленного порога второго дискриминатора. Таким образом, в данном устройстве измеряются значения функции распределения вероятностей входного сигнала по априорно установленным значениям функции распределения опорного случайного сигнала без учета его формы, что не позволяет решать задачи активного подавления шума и другие перечисленные выше задачи.Also known are devices that implement a measurement method with a reference random process (see, for example, AS No. 235412,
В соответствии с рассмотренным принципом измерения с опорным случайным процессом предложено изобретение «Установка для поверки измерительных четырехполюсников» в а.с. SU №1594461 A1, G01R 31/28 авторов Призенко С.В., Тихонова Э.П., Якушенко Е.А. с датой опубликования 23.09.1990, БИ №35. В данной установке за счет компенсации амплитудного и фазового отклонения выходного сигнала поверяемого четырехполюсника относительно образцового измеряется степень их неидентичности и тем самым осуществляется поверка измерительного четырехполюсника. В данном устройстве по существу реализуется тот же способ измерения с опорным случайным процессом, который формируется из случайного испытательного сигнала на выходе образцового измерительного четырехполюсника. Подключенные к соответствующим выходам образцового и поверяемого измерительных четырехполюсников два триггера, два инвертера, сумматор по модулю два и две схемы «И» выполняют функцию сравнения степени неидентичности выходных сигналов данных четырехполюсников, по которой измеряется отклонение соответствующих характеристик образцового и поверяемого четырехполюсника. Недостатком данного устройства, реализующего фактически тот же способ измерения с опорным случайным процессом, является его существенная специализация, так как оно измеряет путем компенсации только ошибку отклонения соответствующих частотных характеристик для установленных единичных измерительных четырехполюсников и, таким образом, не решает задачу их классификации, например, по типу и тем более задачу распознавания вида четырехполюсника и другие, перечисленные выше задачи. Известны и другие подобные устройства.In accordance with the considered measurement principle with a reference random process, the invention “Installation for verification of measuring four-port devices” in a.s. SU No. 1594461 A1, G01R 31/28 authors Prizenko SV, Tikhonova EP, Yakushenko EA with the date of publication of September 23, 1990, BI No. 35. In this installation, by compensating for the amplitude and phase deviation of the output signal of the verified quadrupole relative to the reference one, the degree of their non-identity is measured and thereby verification of the measuring quadrupole is carried out. This device essentially implements the same measurement method with a reference random process, which is formed from a random test signal at the output of an exemplary measuring four-terminal device. Two triggers, two inverters, an adder modulo two and two “I” circuits connected to the corresponding outputs of the reference and verified measuring four-port devices perform the function of comparing the degree of non-identity of the output signals of these four-terminal devices, by which the deviation of the corresponding characteristics of the reference and verified four-terminal device is measured. The disadvantage of this device, which implements virtually the same measurement method with a reference random process, is its significant specialization, since it measures by compensating only the deviation error of the corresponding frequency characteristics for the installed single measuring four-terminal devices and, therefore, does not solve the problem of their classification, for example, by type, and even more so, the task of recognizing the appearance of a four-terminal network and the other tasks listed above. Other similar devices are known.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является а.с. №354431, кл. G06g 7/52 «Устройство для измерения функции распределения случайных сигналов» автора Тихонова Э.П. с датой опубликования 09.10.1972, БИ №30. Данное устройство содержит регулятор уровня выборки, последовательно соединенные усилитель, модулятор, амплитудный дискриминатор входного сигнала, логическую схему «Исключительно-ИЛИ», генератор стробирующих импульсов, генератор образцового случайного сигнала, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь, аналоговый сумматор, регистратор. В данном устройстве, предназначенном для измерения вероятностной характеристики случайных процессов, а именно функции распределения вероятностей, генератор образцового случайного сигнала и дискриминатор в совокупности фактически образуют блок генератора опорного сигнала в виде двоичной последовательности с регулируемой частотой и, следовательно, вероятностью появления единицы. А реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь и дополнительно введенные аналоговый сумматор напряжения и накапливающий сумматор по существу образуют блок самонастройки параметров генератора опорного сигнала в виде двоичной последовательности. Действительно, вероятность появления единицы, равная значению функции распределения случайных импульсов на выходе дискриминатора, изменяется регулировкой уровня выборки по принципу отрицательной обратной связи, которая осуществляется на входе дискриминатора, связанного по одному из входов с выходом аналогового сумматора напряжения. Первый и второй входы аналогового сумматора напряжения соединены соответственно с выходами регулятора уровня выборки и цифроаналогового преобразователя. При этом вход цифроаналогового преобразователя соединен с параллельными выходами реверсивного счетчика, суммирующий и вычитающий вход которого соединен с раздельными выходами схемы «Исключительно-ИЛИ». На выходах схемы «Исключительно-ИЛИ», которая выполняет функцию сравнения входной и опорной (образцовой) двоичной последовательностей, формируемых на выходах соответствующих дискриминаторов, образуется сигнал разбаланса (ошибки) по частоте появления единицы во входной и опорной двоичной последовательности. Схема «Исключительно-ИЛИ» суммированием по модулю два выполняет функцию сравнения двоичных последовательностей за счет суперпозиции опорного и входного сигнала и по существу является смесителем. Усилитель входного сигнала, модулятор, генератор стробирующих импульсов и дискриминатор образуют схему преобразования входного непрерывного электрического сигнала в электрический сигнал другой формы - сигнал в виде двоичной последовательности.The closest in technical essence to the proposed device is A. with. No. 354431,
Результат работы данного устройства заключается в том, что измеряется только функция распределения случайного входного сигнала путем его сравнения с априорно заданной функцией распределения опорного случайного сигнала. При этом осуществляется компенсационный метод измерения, так как за счет компенсации уровней выборки (аргумента) функций распределения доводят до нуля отклонение значений функций распределения входного и опорного сигнала в заданной точке ее аргумента в виде частот появления единиц и нулей на выходах дискриминаторов. Недостаток данного устройства заключается в том, что найденное отклонение измеряемой функции распределения от функции распределения образцового случайного сигнала не используется для измерения и соответственно для компенсации формы входного сигнала, а величина ее отклонения только фиксируется на накапливающем сумматоре.The result of the operation of this device is that only the distribution function of the random input signal is measured by comparing it with the a priori specified distribution function of the reference random signal. In this case, a compensation method of measurement is carried out, since by compensating the sample levels (argument) of the distribution functions, the deviation of the distribution functions of the input and reference signal at a given point of its argument is brought to zero in the form of the frequencies of occurrence of ones and zeros at the outputs of the discriminators. The disadvantage of this device is that the found deviation of the measured distribution function from the distribution function of the sample random signal is not used for measurement and, accordingly, to compensate for the shape of the input signal, and the magnitude of its deviation is only recorded on the accumulating adder.
Таким образом, указанные известные способы и устройства принципиально не обеспечивают совмещение функции измерения параметров и характеристик входного сигнала, эквивалентного энергии изменяющегося физического процесса окружающей среды, с измерением его формы и, тем более, не могут использовать результаты измерения для самонастройки формы опорного сигнала, идентичной форме входного сигнала. Тем самым, известные способ и устройства не могут обеспечить решение задачи активного подавления энергии, изменяющегося физического процесса (поля) окружающей среды, путем воздействия на него преобразованным в эквивалентный физический процесс (поле) опорным сигналом, так как они не могут обеспечить функцию самонастройки формы опорного сигнала по форме входного сигнала. Поэтому известные способ и соответствующие устройства не обеспечивают также решение задачи маскирования объекта, обнаружение которого осуществляется последующей специальной обработкой дистанционно принимаемой отраженной от объекта доли энергии - эхо-сигнала, по результатам воздействия на этот объект определенным физическим процессом (полем), сформированным зондирующим сигналом. Известные способ и соответствующие устройства из-за ограничений на измеряемые вероятностные характеристики не могут с достаточной достоверностью осуществить распознавание объекта, отражающего по результатам воздействия на него физическим процессом энергию, функционально зависящую от конфигурации (формы) объекта. Известные способ и соответствующие устройства не могут по той же причине обнаружить с достаточной достоверностью факт присутствия иного объекта и, тем более, определить его координаты по искажению физического процесса (поля) окружающей среды относительно его первоначальной формы. В качестве воздействующего физического процесса (поля) при решении задачи обнаружения и распознавания могут быть использованы, например, ультразвуковые, электромагнитные или иные излучения, преобразование которых возможно в электрический сигнал.Thus, these known methods and devices fundamentally do not provide a combination of the measurement function of the parameters and characteristics of the input signal, the equivalent energy of the changing physical process of the environment, with the measurement of its shape and, moreover, cannot use the measurement results for self-tuning the shape of the reference signal identical to the shape input signal. Thus, the known method and devices cannot provide a solution to the problem of actively suppressing energy that changes the physical process (field) of the environment by exposing it to a reference signal transformed into an equivalent physical process (field), since they cannot provide the function of self-tuning the shape of the reference signal in the form of the input signal. Therefore, the known method and the corresponding devices also do not provide a solution to the object masking task, the detection of which is carried out by subsequent special processing of the energy fraction echo-signal reflected from the object remotely, based on the results of exposure to this object by a specific physical process (field) generated by the probe signal. The known method and the corresponding devices, due to limitations on the measured probabilistic characteristics, cannot reliably recognize an object that reflects energy, functionally dependent on the configuration (shape) of the object according to the results of exposure to it by a physical process. The known method and corresponding devices cannot, for the same reason, detect with sufficient certainty the presence of another object and, moreover, determine its coordinates by distorting the physical process (field) of the environment relative to its original shape. As an acting physical process (field) in solving the problem of detection and recognition, for example, ultrasonic, electromagnetic or other radiation can be used, the conversion of which is possible into an electrical signal.
Таким образом, совокупность проанализированных новых отличительных признаков из известного уровня техники не выявлена, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию патентоспособности "изобретательский уровень".Thus, the totality of the analyzed new distinguishing features from the prior art has not been identified, which allows us to conclude that the claimed technical solution meets the patentability condition "inventive step".
Техническим результатом предлагаемого способа является выполнение в реальном масштабе времени функции измерения в динамике параметров (амплитуды, фазы и размерности сетки частот) косинусных составляющих и за счет их суперпозиции формирования по результатам измерения конфигурации процесса (поля) окружающей среды в широком динамическом диапазоне с получением нового качества, расширяющего функциональные возможности способа. К расширению функциональных возможностей способа относятся: компенсация (подавление) энергии окружающей среды; распознавание внешнего объекта, доля искажения энергии от которого попадает в область окружающей среды, находящуюся под воздействием опорного случайного процесса (поля); обнаружение и определение местонахождения (т.е. координат) по величине и форме искажения исходного, не искаженного физического процесса (поля) окружающей среды; маскирование объекта-излучателя опорного сигнала подавлением энергии окружающей среды, включая долю отраженной энергии в виде эхо-сигнала.The technical result of the proposed method is the implementation in real time of the measurement function in the dynamics of the parameters (amplitude, phase and dimension of the frequency grid) of the cosine components and due to their superposition of the formation according to the measurement results of the configuration of the process (field) of the environment in a wide dynamic range with obtaining a new quality extending the functionality of the method. To expand the functionality of the method include: compensation (suppression) of environmental energy; recognition of an external object, the proportion of distortion of energy from which falls into the region of the environment that is under the influence of the reference random process (field); detection and determination of location (i.e. coordinates) by the size and shape of the distortion of the original, not distorted physical process (field) of the environment; masking the object emitter of the reference signal by suppressing environmental energy, including the fraction of reflected energy in the form of an echo signal.
Техническим результатом устройства для измерения, активного подавления и распознавания формы физических процессов (полей) окружающей среды, реализующего способ, является измерение совокупности параметров и формы физического процесса (поля) окружающей среды в широком динамическом диапазоне в реальном масштабе времени при расширении функциональных возможностей устройства, а именно: компенсации (подавления) энергии окружающей среды; распознавания внешнего объекта; обнаружения и определения местонахождения объекта; активное маскирование объекта-излучателя опорного сигнала (поля) при снижении погрешности измерения формы физических процессов (полей) окружающей среды.The technical result of the device for measuring, actively suppressing and recognizing the shape of the physical processes (fields) of the environment that implements the method is to measure the totality of the parameters and forms of the physical process (field) of the environment in a wide dynamic range in real time when expanding the functionality of the device, and namely: compensation (suppression) of environmental energy; recognition of an external object; detection and location of the object; active masking of the object-emitter of the reference signal (field) while reducing the error in measuring the shape of the physical processes (fields) of the environment.
Сущность предлагаемой группы изобретений для достижения технического результата заключается в следующем. В соответствии со способом измерения и подавления физических процессов (полей) окружающей среды посредством самонастраивающегося опорного процесса (поля), по установленному начальному значению числа членов ряда частот (размерности сетки частот), фаз и амплитуд формируют конечное начальное число исходных косинусных гармонических составляющих, из которых суммированием синтезируют опорный электрический сигнал и преобразуют его в опорный физический процесс (поле). Излучением в окружающую среду преобразованным в опорный физический процесс (поле) синтезированным опорным электрическим сигналом воздействуют на физический процесс (поле) окружающей среды и в реальном масштабе времени осуществляют обратное преобразование результата взаимодействия опорного физического процесса (поля) с физическим процессом (полем) окружающей среды в электрический композиционный сигнал. Полученный электрический композиционный сигнал умножают раздельно по каждой частоте на косинусные и полученные из него дополнительные синусные гармонические составляющие с единичными амплитудами и фазами, сдвинутыми на 180° или π рад относительно исходных косинусных составляющих опорного электрического сигнала. По результатам умножения раздельно по каждой косинусной и дополнительной синусной составляющим (квадратурной демодуляции) корректируют в соответствии с выбранным итерационным алгоритмом усреднения, например, экспоненциальным сглаживанием, начальные значения амплитуд и фаз исходных косинусных гармонических составляющих и, тем самым, осуществляют для установленной размерности сетки частот на основе принципа отрицательной обратной связи самонастройку для каждой косинусной составляющей опорного сигнала начальные значения параметров - амплитуды и фазы. По полученным косинусным гармоническим составляющим со скорректированными параметрами вновь суммированием синтезируют на следующем временном такте уже скорректированный опорный сигнал и соответственно физический процесс (поле), которым излучением воздействуют на физический процесс (поле) окружающей среды. По результатам скорректированного воздействия на текущем такте и последующих тактах итерации непрерывно повторяют описанные выше действия и, после переходного процесса, осуществляют за счет самонастройки параметров составляющих косинусных сигналов компенсацию энергии физического процесса (поля) окружающей среды, преобразованным в эквивалентную энергию физического процесса (поля) синтезированным опорным процессом (полем). В результате самонастройки параметров косинусных составляющих опорного сигнала, получают в реальном масштабе времени измеренные значения фаз и амплитуд косинусных составляющих и форму изменения физического процесса (поля) окружающей среды и, тем самым, энергию окружающей среды в динамике, которой компенсационно подавляют энергию физических процессов (полей) окружающей среды.The essence of the proposed group of inventions to achieve a technical result is as follows. In accordance with the method of measuring and suppressing the physical processes (fields) of the environment by means of a self-adjusting reference process (field), according to the established initial value of the number of members of a series of frequencies (dimension of the frequency grid), phases and amplitudes, a final initial number of initial cosine harmonic components is formed, of which by summing, the reference electrical signal is synthesized and converted into a reference physical process (field). By radiation into the environment, the synthesized reference electrical signal converted to the reference physical process (field) affects the physical process (field) of the environment and real-time reverse transformation of the result of the interaction of the reference physical process (field) with the physical process (field) of the environment in electrical composite signal. The resulting electrical composite signal is multiplied separately for each frequency by cosine and additional sine harmonic components obtained from it with unit amplitudes and phases shifted by 180 ° or π rad relative to the original cosine components of the reference electrical signal. According to the results of multiplication, separately for each cosine and additional sine components (quadrature demodulation), the averaging, for example, exponential smoothing, is adjusted according to the selected iterative algorithm, the initial values of the amplitudes and phases of the original cosine harmonic components and, thus, are carried out for the established dimension of the frequency grid by based on the principle of negative feedback self-tuning for each cosine component of the reference signal, the initial values of the parameter in - amplitudes and phases. Using the obtained cosine harmonic components with the adjusted parameters, the already adjusted reference signal and, accordingly, the physical process (field), by which radiation affects the physical process (field) of the environment, are synthesized again by summing up again at the next time step. According to the results of the corrected impact on the current clock cycle and subsequent cycles, the iterations described above are continuously repeated and, after the transition process, the energy of the physical process (field) of the environment is converted into the equivalent energy of the physical process (field) by synthesized parameters of the components of the cosine signals, which are synthesized supporting process (field). As a result of the self-tuning of the parameters of the cosine components of the reference signal, the measured values of the phases and amplitudes of the cosine components and the form of the change in the physical process (field) of the environment and, thereby, the energy of the environment in dynamics, which compensate the energy of physical processes (fields) in real time, are obtained ) environment.
Для повышения быстродействия и точности компенсации энергии физического процесса (поля) окружающей среды в динамике, начальное значение размерности сетки частот косинусных составляющих корректируют по принципу отрицательной обратной связи в зависимости от величины меры энергии композиционного электрического сигнала в темпе с самонастройкой параметров косинусных составляющих опорного сигнала.To increase the speed and accuracy of compensation of the energy of the physical process (field) of the environment in dynamics, the initial value of the dimension of the grid of frequencies of the cosine components is adjusted according to the principle of negative feedback depending on the magnitude of the energy measure of the composite electric signal at a rate with the self-tuning of the parameters of the cosine components of the reference signal.
Для распознавания формы физического процесса (поля) окружающей среды в качестве признаков используют измеренные значения фаз и амплитуд косинусных составляющих опорного сигнала, а также размерность сетки частот косинусных составляющих, которые сравнивают с предварительно записанными в запоминающем устройстве признаками.To recognize the shape of the physical process (field) of the environment, the measured values of the phases and amplitudes of the cosine components of the reference signal, as well as the dimension of the frequency grid of the cosine components, which are compared with the signs previously recorded in the storage device, are used as signs.
Для распознавания факта преднамеренного или не преднамеренного изменения формы физического процесса (поля) окружающей среды, например, из-за вторжения иного источника энергии, используют в качестве признаков измеренные значения фаз и амплитуд косинусных составляющих опорного сигнала, а также размерность сетки частот, которые в реальном масштабе времени сохраняют на предшествующих временных тактах измерения и сравнивают с результатами измерения на предшествующих или последующих тактах измерения.To recognize the fact of a deliberate or not intentional change in the shape of the physical process (field) of the environment, for example, due to the intrusion of another energy source, the measured values of the phases and amplitudes of the cosine components of the reference signal, as well as the dimension of the frequency grid, which are real the time scale is stored on previous measurement time steps and compared with the measurement results on previous or subsequent measurement steps.
Для распознавания координат и образа источника преднамеренного или не преднамеренного изменения формы физического процесса (поля) окружающей среды получают от пространственно распределенных преобразователей форм энергии физического процесса (поля) и используют в качестве признаков измеренные значения фаз и амплитуд косинусных составляющих опорного сигнала, а также размерность сетки частот, которые сравнивают в реальном масштабе времени между собой и сохраненными на предшествующих временных тактах измерения признаками исходной формы физического процесса (поля) окружающей среды.To recognize the coordinates and the source image of an intentional or not intentional change in the shape of the physical process (field) of the environment, they are obtained from spatially distributed transducers of the energy forms of the physical process (field) and the measured values of the phases and amplitudes of the cosine components of the reference signal and the grid dimension are used as signs frequencies that are compared in real time with each other and the characteristics of the initial we physical process (field) environment.
Для упрощения алгоритма вычисления в качестве составляющих опорного сигнала устанавливают ортогональные периодические сигналы с самонастраивающимися параметрами, отличными от гармонических составляющих, например в соответствии с функцией Уолша или Хара.To simplify the calculation algorithm, orthogonal periodic signals with self-tuning parameters other than harmonic components are set as components of the reference signal, for example, in accordance with the Walsh or Hara function.
В качестве опорного физического процесса (поля) и физического процесса (поля) окружающей среды используют либо акустические, либо электромагнитные, либо гидродинамические, либо другие сигналы, либо их композицию.As a supporting physical process (field) and physical process (field) of the environment, either acoustic, or electromagnetic, or hydrodynamic, or other signals, or their composition, is used.
Для достижения технического результата в соответствии с предлагаемым способом в устройство для измерения функции распределения случайных сигналов, содержащее входной усилитель, генератор импульсов, модулятор, амплитудный дискриминатор, регулятор уровня, образующие по существу схему преобразования электрического сигнала в электрический сигнал другой формы, генератор образцового случайного сигнала, дискриминатор импульсов случайной последовательности, образующие по существу блок генератора опорного сигнала в виде двоичной последовательности с регулируемой вероятностью появления единицы, реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь и аналоговый сумматор напряжения, образующие по существу блок самонастройки параметров генератора опорного сигнала в виде двоичной последовательности, логическую схему «исключительно-или», образующие по существу схему сравнения, для расширения функциональных возможностей, включая измерение параметров физических процессов (полей) окружающей среды, введены прямой преобразователь электрического сигнала в физический процесс (поле) окружающей среды, обратный преобразователь физического процесса (поля) окружающей среды в электрический сигнал, блок распознавания образов и ситуаций во внешней среде, блок управления. Причем, блок генератора опорного сигнала и схема преобразования электрического сигнала в электрический сигнал другой формы выполнены в виде блока генератора опорного сигнала с самонастраивающейся формой, блок самонастройки параметров генератора опорного сигнала в виде двоичной последовательности выполнен в виде блока самонастройки параметров генератора опорного сигнала с самонастраивающейся формой. Функцию схемы сравнения выполняет окружающая среда. Блок генератора опорного сигнала с самонастраивающейся формой по первому выходу соединен с входом прямого преобразователя электрического сигнала в физический процесс (поле) окружающей среды, а по второму выходу соединен соответственно со вторым входом блока самонастройки параметров генератора опорного сигнала с самонастраивающейся формой, первый вход которого соединен с выходом обратного преобразователя физического процесса (поля) окружающей среды в электрический сигнал, а первый и второй выходы параллельно подключены к первому и второму входам блока распознавания образов и ситуаций во внешней среде и к первому и второму входам блока генератора опорного сигнала с самонастраивающейся формой. Третий вход блока генератора опорного сигнала с самонастраивающейся формой соединен с третьим выходом блока самонастройки параметров генератора опорного сигнала с самонастраивающейся формой. Выход и вход прямого и обратного преобразователей электрического сигнала в физический процесс (поле) окружающей среды и физического процесса (поля) окружающей среды в электрический сигнал соединены непосредственно с окружающей средой. Блок управления по управляющему входу-выходу параллельно соединен соответственно с управляющими входами-выходами генератора опорного сигнала с самонастраивающейся формой, блока самонастройки параметров генератора опорного сигнала с самонастраивающейся формой и с блоком распознавания образов и ситуаций во внешней среде. Блок генератора опорного сигнала с самонастраивающейся формой состоит из генератора-синтезатора сетки частот косинусных составляющих, схемы изменения фазы для сетки частот, схемы изменения амплитуды для сетки частот, синтезатора-сумматора опорного сигнала, цифроаналогового преобразователя. При этом выход генератора-синтезатора сетки частот косинусных составляющих соединен с первым входом схемы изменения фазы для сетки частот, первый выход которого соединен с входом схемы изменения амплитуды сетки частот, а второй выход соединен со вторым выходом блока генератора опорного сигнала с самонастраивающейся формой. Выход схемы изменения амплитуды сетки частот соединен с входом синтезатора-сумматора опорного сигнала, выход которого через цифроаналоговый преобразователь соединен с первым выходом блока генератора опорного сигнала с самонастраивающейся формой. Управляющие входы-выходы генератора-синтезатора сетки частот косинусных составляющих, схем изменения фазы и амплитуды для сетки частот, синтезатора-сумматора опорного сигнала соединены с управляющим входом-выходом блока генератора опорного сигнала с самонастраивающейся формой.To achieve a technical result in accordance with the proposed method, an apparatus for measuring a random signal distribution function comprising an input amplifier, a pulse generator, a modulator, an amplitude discriminator, a level regulator, which essentially form a circuit for converting an electrical signal into an electric signal of a different shape, a model random signal generator , a discriminator of pulses of a random sequence, forming essentially a block of a reference signal generator in the form of a binary sequence In addition, with an adjustable probability of occurrence of a unit, a reversible counter, a digital-to-analog converter, and an analog voltage combiner, which form essentially a self-tuning unit for the parameters of the reference signal generator in the form of a binary sequence, an exclusively-or logic circuit, which essentially form a comparison circuit, to expand the functionality, including measurement of the parameters of physical processes (fields) of the environment, a direct converter of the electrical signal into the physical percent is introduced ss (field) environment inverter physical process (field) environment into an electrical signal, the pattern recognition unit and situations in the environment control unit. Moreover, the block of the reference signal generator and the circuit for converting the electric signal into an electric signal of another shape are made in the form of a block of a reference signal generator with a self-tuning shape, the unit for self-tuning the parameters of the reference signal generator in a binary sequence is made in the form of a self-tuning block of parameters of the reference signal generator with a self-tuning shape. The function of the comparison circuit is performed by the environment. The block of the reference signal generator with a self-tuning form is connected to the input of the direct converter of the electric signal into the physical process (field) of the environment at the first output, and is connected, respectively, to the second input of the self-tuning block of the parameters of the reference signal generator with a self-tuning form, the first input of which is connected to the output of the inverse transducer of the physical process (field) of the environment into an electrical signal, and the first and second outputs are connected in parallel to the first and the second inputs of the pattern recognition unit and situations in the external environment and the first and second inputs of the block of the reference signal generator with a self-adjusting shape. The third input of the reference signal generator block with a self-tuning shape is connected to the third output of the self-tuning block of the parameters of the reference signal generator with a self-tuning shape. The output and input of the direct and inverse converters of the electrical signal into the physical process (field) of the environment and the physical process (field) of the environment into the electrical signal are connected directly to the environment. The control unit for the control input-output is connected in parallel with the control inputs and outputs of the reference signal generator with a self-tuning shape, a self-tuning block of the parameters of the reference signal generator with a self-tuning shape and with a pattern recognition unit and situations in the external environment. The block of the reference signal generator with a self-adjusting form consists of a generator-synthesizer of the frequency grid of the cosine components, a phase change circuit for the frequency grid, an amplitude change circuit for the frequency grid, a reference synthesizer-adder, and a digital-to-analog converter. In this case, the output of the generator-synthesizer of the cosine component frequency grid is connected to the first input of the phase change circuit for the frequency grid, the first output of which is connected to the input of the frequency grid amplitude change circuit, and the second output is connected to the second output of the reference signal generator block with a self-tuning shape. The output of the circuit for changing the amplitude of the frequency grid is connected to the input of the synthesizer-adder of the reference signal, the output of which is connected via a digital-to-analog converter to the first output of the block of the reference signal generator with a self-tuning shape. The control inputs and outputs of the generator-synthesizer of the cosine component frequency grid, phase and amplitude change schemes for the frequency grid, and the reference synthesizer adder are connected to the control input-output of the reference signal generator block with a self-adjusting shape.
Блок самонастройки параметров генератора опорного сигнала с самонастраивающейся формой состоит из аналого-цифрового преобразователя, преобразователя косинуса в синус, схемы самонастройки фазы, схемы самонастройки амплитуды, схемы контроля погрешности и размерности сетки частот. При этом первый вход блока самонастройки параметров генератора опорного сигнала с самонастраивающейся формой через аналого-цифровой преобразователь параллельно соединен с первыми входами схемы самонастройки фазы, схемы самонастройки амплитуды и входом схемы контроля погрешности и размерности сетки частот. Второй вход блока самонастройки параметров генератора опорного сигнала с самонастраивающейся формой параллельно соединен со вторым входом схемы самонастройки амплитуды и входом преобразователя косинуса в синус, выход которого подключен ко второму входу схемы самонастройки фазы. Выход схемы самонастройки фазы соединен с первым выходом блока самонастройки параметров генератора опорного сигнала с самонастраивающейся формой, второй и третий выходы которого соединены соответственно с выходом схемы самонастройки амплитуды и схемы контроля погрешности и размерности сетки частот. Управляющие входы-выходы схемы самонастройки фазы, схемы самонастройки амплитуды и схемы контроля погрешности и размерности сетки частот соединены с управляющим входом-выходом блока самонастройки параметров генератора опорного сигнала с самонастраивающейся формой.The self-tuning block of the parameters of the reference signal generator with a self-tuning shape consists of an analog-to-digital converter, a cosine to sine converter, a phase self-tuning circuit, an amplitude self-tuning circuit, an error control circuit and a frequency grid dimension. In this case, the first input of the self-tuning block of the parameters of the reference signal generator with a self-tuning shape through an analog-to-digital converter is connected in parallel with the first inputs of the phase self-tuning circuit, the amplitude self-tuning circuit, and the input of the error control and frequency grid dimension control circuit. The second input of the self-tuning block of the parameters of the reference signal generator with a self-tuning shape is connected in parallel with the second input of the amplitude self-tuning circuit and the input of the cosine to sine converter, the output of which is connected to the second input of the phase self-tuning circuit. The output of the phase self-tuning circuit is connected to the first output of the self-tuning block of the parameters of the reference signal generator with a self-tuning shape, the second and third outputs of which are connected respectively to the output of the amplitude self-tuning circuit and the error control and frequency grid dimension control circuit. The control inputs and outputs of the phase self-tuning circuit, the amplitude self-tuning circuit, and the error and dimensionality control circuit of the frequency grid are connected to the control input and output of the self-tuning unit of the reference signal generator parameters with a self-tuning shape.
Блок распознавания образов и ситуаций во внешней среде состоит из запоминающего устройства признаков (измеренных значений фаз, амплитуд, а также размерности сетки частот косинусных составляющих) и схемы принятия решения. При этом первый и второй входы схемы принятия решения соединены и запоминающего устройства признаков соединены параллельно с первым и вторым входом блока распознавания образов и ситуаций во внешней среде, а третий вход блока принятия решений соединен с выходом запоминающего устройства признаков. Управляющие входы-выходы запоминающего устройства признаков и схемы принятия решения соединены с управляющими входами-выходами блока распознавания образов и ситуаций во внешней среде.The recognition unit for patterns and situations in the external environment consists of a storage device for signs (measured values of phases, amplitudes, as well as the dimension of the frequency grid of the cosine components) and a decision circuit. In this case, the first and second inputs of the decision-making circuit are connected and the storage of signs is connected in parallel with the first and second input of the recognition unit of patterns and situations in the external environment, and the third input of the decision-making unit is connected to the output of the storage of signs. The control inputs and outputs of the characteristic memory device and decision-making schemes are connected to the control inputs and outputs of the pattern recognition unit and situations in the external environment.
Заявляемая группа изобретений предназначена для измерения параметров физического процесса или поля окружающей среды и его формы, путем генерации, преобразования и излучения в окружающую среду опорного процесса (поля) в эквивалентных окружающей среде физическом содержании и форме. Эквивалентность физического содержания достигается преобразованием электрического опорного сигнала в физический процесс (поле) окружающей среды. Эквивалентность формы опорного процесса (поля) обеспечивается тем, что в процессе его взаимодействия с окружающей средой в реальном масштабе времени осуществляется самонастройка параметров и характеристик составляющих опорного процесса (поля) до полной или, хотя бы частичной, компенсации опорным процессом (полем) соответствующего процесса (поля) окружающей среды. В случае изменения во времени процесса (поля) окружающей среды, соизмеримой с динамикой самонастройки параметров и характеристик опорного процесса (поля), степень компенсации опорным процессом (полем) соответствующего процесса (поля) окружающей среды зависит от динамики самонастройки характеристик и параметров его составляющих. Сам процесс самонастройки характеристик и параметров опорного сигнала является экстраполяционным (предсказывающим), поэтому по ошибке экстраполяции формы физического процесса (поля) окружающей среды опорным сигналом и, следовательно, по ошибке экстраполирующей компенсации как раз и осуществляется самонастройка характеристик и параметров опорного сигнала. В результате полной в статике или частичной в динамике экстраполяционной компенсации опорным процессом (полем) соответствующего процесса (поля) окружающей среды, предлагаемый способ и устройство выполняют:The inventive group of inventions is intended to measure the parameters of a physical process or field of the environment and its shape, by generating, converting and emitting into the environment of the supporting process (field) in equivalent physical environment and shape. The equivalence of the physical content is achieved by converting the electrical reference signal into the physical process (field) of the environment. The equivalence of the form of the supporting process (field) is ensured by the fact that in the process of its interaction with the environment in real time, the parameters and characteristics of the components of the supporting process (field) are self-adjusted to complete or at least partial compensation by the supporting process (field) of the corresponding process ( field) environment. In the event of a change in the time of the process (field) of the environment commensurate with the dynamics of self-tuning of the parameters and characteristics of the reference process (field), the degree of compensation by the reference process (field) of the corresponding process (field) of the environment depends on the dynamics of self-tuning of the characteristics and parameters of its components. The process of self-tuning the characteristics and parameters of the reference signal is extrapolating (predictive), therefore, by mistake of extrapolating the form of the physical process (field) of the environment by the reference signal and, therefore, by mistake of extrapolating compensation, the characteristics and parameters of the reference signal are self-tuning. As a result of a complete in statics or partial in the dynamics of extrapolation compensation reference process (field) of the corresponding process (field) of the environment, the proposed method and device perform:
- измерение параметров и формы физического процесса (поля) окружающей среды, преобразованного в электрический сигнал, с погрешностью, определяемой динамикой вероятностных характеристик физического процесса (поля) окружающей среды;- measurement of the parameters and form of the physical process (field) of the environment, converted into an electrical signal, with an error determined by the dynamics of the probability characteristics of the physical process (field) of the environment;
- подавление энергии изменяющегося физического процесса (поля) окружающей среды по результату его компенсации преобразованным в эквивалентный физический процесс (поле) опорным сигналом, форма которого в реальном масштабе непрерывно самонастраивается к форме процесса (поля) окружающей среды в соответствии с установленным итерационным алгоритмом;- suppression of the energy of a changing physical process (field) of the environment based on the result of its compensation by a reference signal converted into an equivalent physical process (field), whose shape in real time is continuously self-adjusting to the form of the process (field) of the environment in accordance with the established iterative algorithm;
- маскирование объекта-излучателя опорного процесса (поля) при воздействии на окружающую его среду внешним источником излучения физического процесса (поля) с целью обнаружения по эхо-сигналу объекта-излучателя;- masking of the object-emitter of the reference process (field) when exposed to the environment by an external source of radiation of the physical process (field) in order to detect by the echo signal of the object-emitter;
- обнаружение факта появления нового объекта в окружающей среде;- detection of the appearance of a new object in the environment;
- определение координат нового объекта в окружающей среде за счет пространственного искажения первоначальной формы физического процесса (поля) окружающей среды и отраженной от объекта доли энергии;- determination of the coordinates of a new object in the environment due to spatial distortion of the original form of the physical process (field) of the environment and the fraction of energy reflected from the object;
- распознавание объекта, в том числе, за счет отраженной от объекта доли энергии и нелинейного взаимодействия собственного поля объекта с преобразованным в соответствующий физический процесс (поле) опорным сигналом.- recognition of the object, including due to the fraction of energy reflected from the object and non-linear interaction of the object’s own field with the reference signal transformed into the corresponding physical process (field).
При этом подавление энергии изменяющегося физического процесса (поля) окружающей среды и маскирование объекта-излучателя опорного процесса (поля) при воздействии на окружающую его среду внешним источником излучения физического процесса (поля) с целью обнаружения объекта-излучателя являются техническим результатом изобретения, обусловленным предложенным способом измерения параметров и формы физического процесса (поля) окружающей среды. Факт измерения в предложенном способе возможен только при компенсации соответствующего физического процесса окружающей среды, включающего воздействующую и отраженную от объекта составляющую физического процесса в виде эхо-сигнала, так как функцию нуль-органа выполняет окружающая среда. Действительно, в процессе компенсационного взаимодействия сформированного опорного физического процесса (поля) с физическим процессом (полем) окружающей среды по величине экстраполирующей ошибки компенсации осуществляют самонастройку параметров косинусных составляющих формы опорного сигнала до полной ее идентичности форме сигнала, описывающего физический процесс (поле) окружающей среды. При выполнении самонастройки компенсацией подавляют энергию окружающей среды, включая вносимую в окружающую среду долю энергии самого объекта-источника опорного сигнала, отраженную от него. В результате компенсации отраженной энергии от объекта-источника опорного сигнала, включая и долю искаженной им энергии окружающей среды, выполняют маскирование данного объекта, обнаружение которого осуществляется путем воздействия на объект-источник опорного сигнала физическим процессом, например, внешним ультразвуковым или электромагнитным излучением, сформированным специально для этого, например, в целях локации. Полученные в результате измерения, вследствие самонастройки, параметры опорного сигнала, отождествляют с существенными признаками процесса (поля) окружающей среды и используют для распознавания формы физического процесса поля окружающей среды. При этом полная идентичность формы и параметров опорного сигнала и сигнала, описывающего процесс (поле) окружающей среды, достигается в статике или для некоторой динамики характеристик окружающей среды при отсутствии эффекта нелинейного взаимодействия опорного процесса (поля) с процессом (полем) окружающей среды. В случае возникновение нелинейного эффекта взаимодействия опорного процесса (поля) с процессом (полем) окружающей среды путем введения дополнительной сетки высокочастотной сетки косинусных составляющих, согласно способу, осуществляют, во-первых, факт обнаружения данного взаимодействия и, во-вторых, определяют величину и параметры данного взаимодействия по дополнительным высокочастотным косинусным составляющим. При нелинейном взаимодействии окружающей среды с опорным физическим процессом (полем) не достигается полная компенсация энергии окружающей среды. Однако мощность не скомпенсированной высокочастотной составляющей энергии физического процесса (поля) окружающей среды, возникающей в результате нелинейного взаимодействия, существенно меньше скомпенсированной низкочастотной составляющей энергии физического процесса (поля) окружающей среды.In this case, the suppression of the energy of a changing physical process (field) of the environment and masking of the emitter object of the reference process (field) when exposed to the environment by an external radiation source of the physical process (field) in order to detect the emitter object are the technical result of the invention, due to the proposed method measuring parameters and forms of the physical process (field) of the environment. The fact of measurement in the proposed method is possible only by compensating for the corresponding physical process of the environment, including the component of the physical process acting and reflected from the object in the form of an echo signal, since the environment performs the function of the null organ. Indeed, in the process of the compensation interaction of the formed supporting physical process (field) with the physical process (field) of the environment, the extrapolating compensation error value is used to self-adjust the parameters of the cosine components of the reference signal shape to its complete identity with the signal form describing the physical process (field) of the environment. When performing self-tuning, compensation suppresses the energy of the environment, including the fraction of the energy of the source object of the reference signal introduced into the environment reflected from it. As a result of compensation of the reflected energy from the reference signal source object, including the fraction of the ambient energy distorted by it, this object is masked, which is detected by exposing the reference signal source object to a physical process, for example, external ultrasonic or electromagnetic radiation generated specially for this, for example, for location purposes. The parameters of the reference signal obtained as a result of the measurement, due to self-tuning, are identified with the essential features of the process (field) of the environment and used to recognize the shape of the physical process of the field of the environment. In this case, the complete identity of the shape and parameters of the reference signal and the signal describing the process (field) of the environment is achieved in statics or for some dynamics of the environmental characteristics in the absence of the effect of nonlinear interaction of the reference process (field) with the process (field) of the environment. In the event of a nonlinear effect of the interaction of the reference process (field) with the environmental process (field) by introducing an additional grid of a high-frequency network of cosine components, according to the method, firstly, the fact of detecting this interaction is realized and, secondly, the magnitude and parameters are determined this interaction on additional high-frequency cosine components. In the nonlinear interaction of the environment with the supporting physical process (field), complete compensation of the energy of the environment is not achieved. However, the power of the non-compensated high-frequency component of the energy of the physical process (field) of the environment, resulting from non-linear interaction, is significantly less than the compensated low-frequency component of the energy of the physical process (field) of the environment.
По результатам взаимодействия опорного сигнала с процессом (полем) окружающей среды выполняют посредством самонастройки формы опорного случайного процесса (поля) в реальном масштабе времени измерение в динамике параметров и в целом формы процесса (поля) окружающей среды методом измерения, подобно методу сравнения с мерой, но не идентичного ему, фактически любых видов физических процессов (полей), которые могут быть преобразованы в электрический сигнал. Отличительной особенностью в предложенном способе является отсутствие, как такового, устройства, выполняющего функцию сравнения, которая является обязательным атрибутом известных методов измерения. Это, как раз, и связано с тем, что функция, подобная функции сравнения опорного и измеряемого процесса (поля) в предложенном способе, выполняется косвенно в физическом пространстве, в котором осуществляется взаимодействие в виде суперпозиции сравниваемых физических процессов (полей). По результату этого взаимодействия выделяют и выполняют самонастройку амплитуды и фазы гармонических составляющих опорного процесса (поля). Самонастройку указанных параметров осуществляют по многомерному итерационному алгоритму, сходимость которого к устойчивому значению (к неподвижной точке) или в его некоторую окрестность возможна только лишь при полной или ограниченной компенсации опорным процессом (полем) процесса (поля) окружающей среды. Кроме того, введением функции контроля погрешности компенсации, в предложенном способе осуществляют самонастройку размерности сетки частот или числа членов ряда частот косинусных составляющих опорного процесса. Применение предложенного подхода связано также с тем, что техническое выполнение функции сравнения известными способами с высокой точностью для изменяющихся во времени сигналов одновременно по нескольким параметрам практически невозможно. Следствием решения этой проблемы в предложенном способе измерения с самонастраивающимся опорным сигналом, как раз и появляется новое качество, расширяющее функциональные возможности предложенного способа. Действительно, распознавание внешнего объекта осуществляется путем сравнения параметров опорного сигнала, получаемых в результате самонастройки при измерении неизвестного физического процесса (поля), с параметрами опорного сигнала (уставками), полученными и запомненными в результате предварительно проведенного измерения или иного анализа множества известных физических процессов (полей). Эффект обнаружения параметров физического процесса (поля) и определение местонахождения объекта достигается путем фиксации результатов измерения параметров окружающего объект физического процесса (поля) в текущий момент времени и сравнения их с ранее полученными или задержанными на фиксированный интервал времени результатами предыдущего измерения при отсутствии объекта. Обнаружение и измерение нелинейного взаимодействия преобразованного опорного процесса (поля) с процессом (полем) окружающей среды осуществляют путем дополнительной генерации высокочастотных косинусных составляющих, которые используют для компенсации соответствующей части спектра композиционного сигнала. Маскирование объекта-излучателя опорного сигнала (поля) достигается благодаря компенсации не только пассивной составляющей физического процесса (поля) окружающей объект-излучатель опорного сигнала среды, а и активной составляющей этой среды, возникающей от внешнего источника, в том числе, эпизодически в виде эхо-сигнала.According to the results of the interaction of the reference signal with the process (field) of the environment, by real-time self-tuning of the form of the reference random process (field), the dynamics of the parameters and, in general, the shape of the process (field) of the environment are measured by the measurement method, similar to the comparison with measure not identical to it, in fact of any kind of physical processes (fields) that can be converted into an electrical signal. A distinctive feature in the proposed method is the absence, as such, of a device that performs the function of comparison, which is a mandatory attribute of known measurement methods. This is precisely due to the fact that a function similar to the function of comparing the reference and measured process (fields) in the proposed method is performed indirectly in the physical space in which the interaction takes place in the form of a superposition of the compared physical processes (fields). Based on the result of this interaction, the amplitudes and phases of the harmonic components of the supporting process (field) are isolated and self-tuning. Self-tuning of these parameters is carried out according to a multidimensional iterative algorithm, the convergence of which to a stable value (to a fixed point) or to a certain neighborhood of it is possible only with full or limited compensation by the reference process (field) of the environmental process (field). In addition, by introducing the control function of the compensation error, in the proposed method, self-tuning of the dimension of the frequency grid or the number of members of the series of frequencies of the cosine components of the reference process is carried out. The application of the proposed approach is also due to the fact that the technical implementation of the comparison function by known methods with high accuracy for time-varying signals simultaneously in several parameters is practically impossible. The consequence of solving this problem in the proposed measurement method with a self-tuning reference signal is just a new quality that extends the functionality of the proposed method. Indeed, the recognition of an external object is carried out by comparing the parameters of the reference signal obtained as a result of self-tuning when measuring an unknown physical process (field), with the parameters of the reference signal (settings) obtained and stored as a result of a preliminary measurement or other analysis of many known physical processes (fields) ) The effect of detecting the parameters of a physical process (field) and determining the location of an object is achieved by recording the measurement results of the parameters of the physical process (field) surrounding the object at the current time and comparing them with previously obtained or delayed for a fixed time interval results of the previous measurement in the absence of the object. The nonlinear interaction of the transformed reference process (field) with the process (field) of the environment is detected and measured by additional generation of high-frequency cosine components, which are used to compensate for the corresponding part of the spectrum of the composite signal. Masking of the object-emitter of the reference signal (field) is achieved by compensating not only the passive component of the physical process (field) surrounding the object-emitter of the reference signal of the medium, but also the active component of this medium arising from an external source, including occasionally in the form of an echo signal.
Сущность предлагаемых решений иллюстрируется следующими чертежами:The essence of the proposed solutions is illustrated by the following drawings:
фиг.1 - графики, иллюстрирующие компенсацию одной гармоники входного сигнала:figure 1 - graphs illustrating the compensation of one harmonic of the input signal:
X(i)=Bsin(2πfi+π/4), где f:=0.0125; В:=1, гармоникой опорного сигнала:X (i) = Bsin (2πfi + π / 4), where f: = 0.0125; B: = 1, the harmonic of the reference signal:
Y(i)=A(i)*cos(2πfi+π+Ψ(i)), i=1, 2, …;Y (i) = A (i) * cos (2πfi + π + Ψ (i)), i = 1, 2, ...;
фиг.2 - графики, иллюстрирующие компенсацию трех гармоник входного сигнала, опорным сигналом, состоящим из трех гармоник;figure 2 - graphs illustrating the compensation of the three harmonics of the input signal, a reference signal consisting of three harmonics;
фиг.3 - график, иллюстрирующий эволюцию фазы и амплитуды опорного сигнала в зависимости от числа тактов итерации при компенсации входного сигнала, состоящего из одной гармоники, с амплитудой, равной единице, и фазой, равной 1,4;figure 3 is a graph illustrating the evolution of the phase and amplitude of the reference signal depending on the number of iteration cycles when compensating for the input signal, consisting of one harmonic, with an amplitude equal to one and a phase equal to 1.4;
фиг.4 - графики, иллюстрирующие эволюцию фаз и амплитуд опорного сигнала в зависимости от числа тактов итерации при компенсации входного сигнала, состоящего из семи различных гармоник с различными фазами;4 is a graph illustrating the evolution of the phases and amplitudes of the reference signal depending on the number of iteration cycles when compensating for an input signal consisting of seven different harmonics with different phases;
фиг.5 - структурная схема устройства для измерения, активного подавления и распознавания формы физических процессов (полей) окружающей среды.5 is a structural diagram of a device for measuring, actively suppressing and recognizing the shape of physical processes (fields) of the environment.
Способ осуществляют следующим образом. Известно, что любой сигнал при достаточных для технических приложений ограничениях можно представить в виде ряда ортогональных функций, например, тригонометрических функций. В дальнейшем для простоты рассматривается именно этот вид представления. Поэтому опорный процесс (поле) или сигнал представляют в виде ряда тригонометрических функций с установленными начальными значениями параметров. На основании предварительных данных о классе возможных сигналов, описывающих множество состояний окружающей среды, определяют максимально возможный для данного класса динамический диапазон изменения и начальные значения частоты, фазы и амплитуды. Начальные значения последних двух параметров целесообразно установить равными нулю. По нулевым начальным данным на первом такте итерации получают нулевой опорный электрический сигнал, преобразование которого дает нулевой опорный физический процесс (поле). Поэтому результатом взаимодействия на первом такте итерации нулевым опорным физическим процессом (полем) с физическим процессом (полем) окружающей среды является непосредственно физический процесс (поле) окружающей среды, по которому и осуществляют в соответствии с нижеописанными действиями коррекцию или самонастройку начальных значений параметров косинусных составляющих опорного сигнала на первом такте итерации. Эти действия заключаются в следующем. В реальном масштабе времени, то есть в темпе с воздействием, сформированным опорным физическим процессом (полем) на идентичный физический процесс (поле) окружающей среды, осуществляют обратное преобразование результата взаимодействия опорного физического процесса (поля) с аналогичным процессом (полем) окружающей среды в электрический композиционный сигнал. Композиционный сигнал раздельно для каждой частоты, выбираемой из исходного начального ряда частот, умножают на фиксированно сдвинутые относительно друг друга по фазе гармонические составляющие опорного сигнала (косинус и синус), но с единичной амплитудой и исходными значениями начальной фазы (на первом такте измерения начальные значения фазы равны нулю). По принятому итерационному алгоритму, например, алгоритму экспоненциального сглаживания, по результатам умножения корректируют начальные значения фазы и амплитуды для каждой составляющей опорного сигнала. Благодаря применению итерационного алгоритма, для установленной размерности сетки частот в соответствии с предложенным способом на основе принципа отрицательной обратной связи выполняют самонастройку параметров косинусных составляющих в соответствии с алгоритмом, аналитически описываемым в соответствии с формуламиThe method is as follows. It is known that any signal with sufficient restrictions for technical applications can be represented as a series of orthogonal functions, for example, trigonometric functions. In the future, for simplicity, this particular type of representation is considered. Therefore, the reference process (field) or signal is represented as a series of trigonometric functions with established initial values of the parameters. Based on preliminary data on the class of possible signals describing many environmental conditions, the maximum possible dynamic range for this class and the initial values of frequency, phase, and amplitude are determined. The initial values of the last two parameters should be set equal to zero. At zero initial data, at the first iteration step, a zero reference electrical signal is obtained, the conversion of which gives a zero reference physical process (field). Therefore, the result of the interaction at the first step of the iteration with a zero supporting physical process (field) and a physical process (field) of the environment is the direct physical process (field) of the environment, according to which, in accordance with the steps described below, the initial values of the parameters of the cosine components of the support are corrected or adjusted signal on the first step of the iteration. These actions are as follows. In real time, that is, at a pace with the effect formed by the supporting physical process (field) on the identical physical process (field) of the environment, the result of the interaction of the supporting physical process (field) with a similar process (field) of the environment is reversed into electrical compositional signal. Separately, for each frequency selected from the initial initial series of frequencies, the composite signal is multiplied by the harmonic components of the reference signal (cosine and sine) that are fixedly shifted relative to each other, but with a unit amplitude and initial values of the initial phase (at the first measurement step, the initial phase values equal to zero). According to the adopted iterative algorithm, for example, the exponential smoothing algorithm, the initial values of the phase and amplitude for each component of the reference signal are corrected according to the multiplication results. Thanks to the application of the iterative algorithm, for the established dimension of the frequency grid in accordance with the proposed method, based on the principle of negative feedback, self-tuning of the parameters of the cosine components is performed in accordance with the algorithm analytically described in accordance with the formulas
где и Am(nΔt) - амплитуды косинусных составляющих опорного сигнала для m-й гармоники частоты ω на n+1 и n-м временных тактах итерации длительностью Δt;Where and A m (nΔt) are the amplitudes of the cosine components of the reference signal for the m-th harmonic of frequency ω at n + 1 and n-th time iteration cycles of duration Δt;
и Ψm(nΔt) - фазы косинусных составляющих опорного сигнала для m-й гармоники частоты ω на n+1 и n-м временных тактах итерации длительностью Δt; and Ψ m (nΔt) are the phases of the cosine components of the reference signal for the mth harmonic of frequency ω at n + 1 and nth time iteration cycles of duration Δt;
ξ(nΔt) - физический процесс окружающей среды, преобразованный в электрический сигнал;ξ (nΔt) is the physical process of the environment, converted into an electrical signal;
- i-я косинусная составляющая опорного сигнала; - i-th cosine component of the reference signal;
- композиционный электрический сигнал, получаемый в результате воздействия преобразованным в физический эквивалент опорным сигналом, равным суперпозиции N косинусных составляющих, на физический процесс окружающей среды ξ(nΔt); - a composite electrical signal obtained as a result of exposure to a reference signal converted to a physical equivalent equal to a superposition of N cosine components on the physical process of the environment ξ (nΔt);
α - масштабирующий коэффициент, определяющий шаг итерации;α is a scaling factor that determines the iteration step;
Am[(0)Δt]=0 и ψm[(0)Δt]=0 - начальные значения амплитуд и фаз косинусных составляющих опорного сигнала для m=1, 2, …, N.A m [(0) Δt] = 0 and ψ m [(0) Δt] = 0 are the initial values of the amplitudes and phases of the cosine components of the reference signal for m = 1, 2, ..., N.
Как известно, любой сигнал, удовлетворяющий условиям Дирихле, не ограничивающим техническое применение, можно представить в видеAs you know, any signal that satisfies the Dirichlet conditions, not limiting the technical application, can be represented as
где Bi - амплитуды косинусных составляющих для i-й гармоники частоты ω;where B i are the amplitudes of the cosine components for the i-th harmonic of the frequency ω;
Фi - фазы косинусных составляющих для i-й гармоники частоты ω.Ф i - phases of cosine components for the i-th harmonic of frequency ω.
В результате выполнения L итераций, то есть L тактов измерений, в соответствии с которыми получаем для математического описания результатов самонастройки следующую систему усредненных уравненийAs a result of performing L iterations, i.e., L measurement steps, according to which we obtain the following system of averaged equations for the mathematical description of self-tuning results
Результат усреднения не зависит от параметра т, поэтому полученное решение справедливо для всех гармоник m=1, 2, 3, …, N, независимо от их количества N (см. фиг.1-4). В статике, то есть когда внешняя среда стационарна, момент уравновешивания опорным процессом процесса, описывающего окружающую физическую среду, соответствует так называемой неподвижной точке, для которой выполняются условия при n>>1The averaging result does not depend on the parameter m, therefore, the resulting solution is valid for all harmonics m = 1, 2, 3, ..., N, regardless of their number N (see Figs. 1-4). In statics, that is, when the external environment is stationary, the moment of balancing by the supporting process the process that describes the surrounding physical environment corresponds to the so-called fixed point, for which the conditions are satisfied for n >> 1
где и - неподвижные (предельные) точки или стационарные значения фаз и амплитуд для всех гармоник m=1, 2, 3, …, N, независимо от их количества N.Where and - fixed (limit) points or stationary values of phases and amplitudes for all harmonics m = 1, 2, 3, ..., N, regardless of their number N.
Для стационарных значений фаз и амплитуд для всех гармоник m=1, 2, 3, …, N, независимо от их количества N, т.е. в момент компенсации, получаем систему уравненийFor stationary values of phases and amplitudes for all harmonics m = 1, 2, 3, ..., N, regardless of their number N, i.e. at the time of compensation, we obtain a system of equations
Откуда следует условие компенсации при n→∞Whence follows the compensation condition as n → ∞
Приведенные итерационные уравнения описывают аналитически алгоритм суперпозиционного взаимодействия преобразованного опорного процесса (поля), с процессом (полем) окружающей среды. Аналитические результаты подтверждены имитационным моделированием. На фиг.1 и 2 приведены по результатам моделирования графики, иллюстрирующие компенсацию одной и трех гармоник входного сигнала соответствующим опорным сигналом. На фиг.3 приведен график, иллюстрирующий эволюцию фазы и амплитуды опорного сигнала в зависимости от числа тактов итераций при компенсации входного сигнала, состоящего из одной гармоники с амплитудой, равной единице, и фазой, равной 1,4. На фиг.4 приведены графики, иллюстрирующие эволюцию фаз и амплитуд опорного сигнала в зависимости от числа тактов итерации при компенсации входного сигнала, состоящего из семи различных гармоник с различными амплитудами и фазами. Нижняя часть графиков описывает переходный (эволюционный) процесс самонастройки амплитуд и фаз косинусных составляющих опорного сигнала. Момент компенсации опорным сигналом физического процесса (поля) окружающей среды соответствует достижению его параметров стационарных значений фаз и амплитуд, которые на графиках фиг.3 и 4 определяются после переходного процесса постоянными величинами, представленными в виде «столбцов». Эти значения фаз и амплитуд получают непосредственно из приведенных выше условий компенсации.The presented iterative equations describe analytically the algorithm of superpositional interaction of the transformed supporting process (field) with the process (field) of the environment. Analytical results are confirmed by simulation. Figures 1 and 2 show, according to the results of modeling, graphs illustrating the compensation of one and three harmonics of the input signal with the corresponding reference signal. Figure 3 is a graph illustrating the evolution of the phase and amplitude of the reference signal as a function of the number of iterations when compensating for an input signal consisting of one harmonic with an amplitude equal to one and a phase equal to 1.4. Figure 4 shows graphs illustrating the evolution of the phases and amplitudes of the reference signal depending on the number of iteration cycles when compensating for an input signal consisting of seven different harmonics with different amplitudes and phases. The lower part of the graphs describes the transition (evolutionary) process of self-tuning of the amplitudes and phases of the cosine components of the reference signal. The moment of compensation by the reference signal of the physical process (field) of the environment corresponds to the achievement of its parameters of stationary values of phases and amplitudes, which in the graphs of Figures 3 and 4 are determined after the transition process by constant values presented in the form of "columns". These phase and amplitude values are obtained directly from the above compensation conditions.
Полученные в виде равенства условия компенсации доказывают не только возможность измерения параметров косинусных составляющих опорного сигнала и его корректировки в зависимости от временного дрейфа спектра сигнала, описывающего физический процесс (поле) окружающей среды, но и его полную активную компенсацию. Причем, форма эволюции процесса компенсации зависит от масштабирующего коэффициента а и соответствует при его определенном значении устойчивому фокусу в виде закручивающейся к неподвижной точке спирали (см. фиг.3). При этом интервал изменения масштабирующего коэффициента а, при котором сохраняется устойчивость процесса компенсации, достаточно велик. На фиг.4 видно, что длительность переходного процесса для гармоник с разной частотой и фазой при одном и том же масштабирующем коэффициенте а может заметно отличаться, поэтому масштабирующий коэффициент целесообразно представлять векторной величиной.The compensation conditions obtained in the form of equality prove not only the possibility of measuring the parameters of the cosine components of the reference signal and its correction depending on the time drift of the spectrum of the signal describing the physical process (field) of the environment, but also its full active compensation. Moreover, the evolutionary form of the compensation process depends on the scaling coefficient a and, when it is determined, corresponds to a stable focus in the form of a spiral twisting to a fixed point (see Fig. 3). Moreover, the range of variation of the scaling coefficient a, at which the stability of the compensation process is preserved, is sufficiently large. Figure 4 shows that the duration of the transition process for harmonics with different frequencies and phases at the same scaling factor a can differ markedly, so it is advisable to represent the scaling factor as a vector quantity.
Для достижения технического результата в соответствии с предлагаемым способом устройство для измерения и подавления физических процессов (полей) окружающей среды состоит из блоков и схем, имеющих следующие обозначения: 1 - блок генератора опорного сигнала с самонастраивающейся формой (ГОССФ); 2 - прямой преобразователь электрического сигнала в физический процесс (поле) окружающей среды; 3 - окружающая среда; 4 - обратный преобразователь физического процесса (поля) окружающей среды в электрический сигнал; 5 - блок самонастройки параметров генератора опорного сигнала с самонастраивающейся формой (СПГОССФ), 6 - блок распознавания образов и ситуаций во внешней среде (РОСВС), 7 - блок управления.To achieve a technical result in accordance with the proposed method, a device for measuring and suppressing the physical processes (fields) of the environment consists of blocks and circuits having the following notation: 1 - a block of a reference signal generator with a self-adjusting shape (GSSF); 2 - direct converter of the electrical signal into the physical process (field) of the environment; 3 - environment; 4 - inverse transducer of the physical process (field) of the environment into an electrical signal; 5 - self-tuning unit of the parameters of the reference signal generator with a self-tuning form (SPGOSSF), 6 - pattern recognition unit and situations in the external environment (ROSVS), 7 - control unit.
Блок 1 ГОССФ состоит из: 8 - генератора-синтезатора сетки частот косинусных составляющих; 9 - схемы изменения фазы сетки частот; 10 - схемы инвертирования и изменения амплитуды сетки частот; 11 - синтезатора-сумматора опорного сигнала; 12 - цифроаналогового преобразователя.Block 1 of the GSSF consists of: 8 - a generator-synthesizer of the frequency grid of cosine components; 9 is a diagram of a phase change of a frequency grid; 10 is a diagram of inverting and changing the amplitude of the frequency grid; 11 - synthesizer adder reference signal; 12 - digital-to-analog Converter.
Блок 5 СПГОССФ состоит из: 13 - аналого-цифрового преобразователя; 14 - преобразователя косинуса в синус; 15 - схемы самонастройки фазы; 16 - схемы самонастройки амплитуды; 17 - схемы контроля погрешности и размерности сетки частот.Block 5 SPGOSSF consists of: 13 - analog-to-digital Converter; 14 - cosine to sine converter; 15 - phase self-tuning schemes; 16 is a diagram of amplitude self-tuning; 17 - control circuit error and dimensionality of the frequency grid.
Блок 6 РОСВС состоит из: 18 - запоминающего устройства признаков (измеренных значений фаз, амплитуд, а также размерности сетки частот косинусных составляющих); 19 - схемы принятия решения.Block 6 ROSVS consists of: 18 - storage device signs (measured values of phases, amplitudes, as well as the dimension of the frequency grid of the cosine components); 19 - decision making schemes.
Преобразователи 2 и 4 электрического сигнала в физический процесс (поле) окружающей среды и обратно реализуются в соответствии с известными принципами. Реализация блока 1 ГОССФ, включающего генератор-синтезатор 8 сетки частот косинусных составляющих, схему 9 изменения фазы сетки частот, схему 10 изменения амплитуды сетки частот, синтезатор-сумматор 11 опорного сигнала, цифроаналоговый преобразователь 12, может быть осуществлена, например, на базе микросхем AD985x, выпускаемых фирмой ANALOG DEVICES серийно. Реализация блока 5 СПГОССФ, включающего: аналого-цифровой преобразователь 13, преобразователь 14 косинуса в синус, схему 15 самонастройки фазы, схему 16 самонастройки амплитуды, схему 17 контроля погрешности и размерности сетки частот, целесообразно реализовать на основе серийных микросхем аналого-цифрового преобразования, например, AD1671, AD7882 и др. и сигнального микропроцессора семейства DSP56000. С целью упрощения и повышения быстродействия реализацию данного блока можно осуществить также на базе программируемых логических интегральных схем, выполняя операцию параллельного умножения в схемах 15 самонастройки фазы и 16 самонастройки амплитуды посредством постоянных запоминающих устройств косинусных и синусных составляющих. На базе аналогичных микросхем может быть осуществлена реализация блока 6 РОСВС и блока 7 управления.Converters 2 and 4 of the electrical signal into the physical process (field) of the environment and vice versa are implemented in accordance with known principles. The implementation of the GOSSF block 1, including the generator-synthesizer 8 of the frequency grid of the cosine components, the
Устройство для измерения параметров и подавления физических процессов (полей) окружающей среды работает следующим образом. Предварительно, в соответствии с предложенным способом, блок 1 ГОССФ, блок 5 СПГОССФ, блок 6 РОСВС в соответствии с предварительно записанной в энергонезависимое запоминающее устройство блока 7 управления управляющей программой устанавливаются в исходное состояние. Управляющая программа реализует приведенный выше алгоритм, в соответствии с которым в устройстве для измерения и подавления физических процессов (полей) окружающей среды выполняются при запуске в указанной ниже последовательности следующие действия и установки:A device for measuring parameters and suppressing the physical processes (fields) of the environment works as follows. Previously, in accordance with the proposed method, block 1 GOSSF, block 5 SPGOSSF, block 6 ROSVS in accordance with previously recorded in the non-volatile memory of the
в режиме измерения и компенсации:in measurement and compensation mode:
- в блоке 1 ГОССФ устанавливаются:- in block 1 of the GSSF, the following are established:
в генераторе 8 сетки частот косинусных составляющих нулевые значения фаз и единичные значения амплитуд, а также значение размерности сетки частот, равное половине максимально возможной для данного устройства размерности; в схеме 9 изменения фазы сетки частот сохраняется нулевое начальное значение фазы, в схеме 10 изменения амплитуды сетки частот и в схеме 11 синтезатора-сумматора опорного сигнала устанавливаются начальные нулевые значения амплитуд для исходной размерности сетки частот;in the generator 8 of the frequency grid of the cosine components, zero phase values and unit values of the amplitudes, as well as a dimension of the frequency grid equal to half the maximum possible dimension for this device; in
- в блоке 5 СПГОССФ устанавливаются в исходные состояния, готовые для принятия информации:- in block 5 SPGOSSF are set to their initial state, ready for information:
схемы 15 самонастройки фазы и 16 самонастройки амплитуды, а в схему 17 контроля погрешности и размерности сетки частот записывается исходное значение заданной погрешности.the phase self-tuning circuit 15 and the amplitude self-tuning circuit 16, and the initial value of the predetermined error is recorded in the error control circuit and the frequency grid dimension circuit 17.
В режиме измерения и компенсации с распознаванием одновременно с перечисленными действиями выполняется дополнительно:In the measurement and compensation mode with recognition simultaneously with the listed actions, it is additionally performed:
- подключение блока 6 РОСВС либо в режиме предварительного накопления информации по самообучению, либо в режиме работы непосредственного распознавания по априорно записанной информации.- connection of ROSVS unit 6 either in the mode of preliminary accumulation of information on self-training, or in the mode of direct recognition by a priori recorded information.
В начальный момент работы при включении устройства в блоке 1 ГОССФ на выходах схемы 11 синтезатора-сумматора частот, схемы 10 изменения амплитуды сетки частот нулевые коды и, следовательно, цифроаналогового преобразователя 12 формируется нулевой электрический сигнал, который поступает на 1-й выход блока 1 ГОССФ. В результате чего на вход преобразователя 2 электрического сигнала в физический процесс (поле) окружающей среды также поступает нулевой входной сигнал. Так как в начальный момент работы на окружающую среду 3 не воздействует преобразованный в соответствующий физический процесс (поле) электрический сигнал, то на выходе преобразователя 4 физического процесса (поля) окружающей среды в электрический сигнал формируется электрический сигнал, пропорциональный только соответствующей энергии физического процесса (поля) окружающей среды. Сигналы со второго выхода блока 1 ГОССФ, представляющие собой в начальный момент запуска инвертированные косинусные составляющие с нулевой подстраиваемой фазой и единичной амплитудой, поступают через второй вход блока 5 СПГОССФ параллельно на вторые входы схемы 15 самонастройки фазы и схемы 16 самонастройки амплитуды. При этом на второй вход схемы 15 самонастройки фазы сигналы со второго входа блока 5 СПГОССФ поступают через преобразователь 14 косинуса в синус за счет дополнительного сдвига фазы на 90°. В схемах 15 самонастройки фазы и 16 самонастройки амплитуды сигнала осуществляется перемножение сдвинутых по фазе на 180° синусных и косинусных составляющих и результатов преобразования аналого-цифровым преобразователем 13 выходного сигнала преобразователя 4 физического процесса (поля) окружающей среды в электрический сигнал для каждой косинусной составляющей с частотой из заданной размерности сетки частот. Результаты перемножения за счет последующего деления для каждой косинусной и синусной составляющей из заданной размерности сетки частот на постоянную величину, т.е. фактически масштабирования, суммируются в соответствии с принятым алгоритмом с результатами выполнения предыдущих аналогичных операций. Деление осуществляется, например, путем сдвига кода произведения во встроенных в схемах 15 самонастройки фазы и 16 самонастройки амплитуды регистрах сдвига. Таким образом, в схемах 15 самонастройки фазы и 16 самонастройки амплитуды осуществляется перемножение и масштабирование в цифровом виде соответствующих кодов с последующим в соответствии с алгоритмом функционирования накапливающим сложением результатов масштабированного умножения. На первом такте измерения (итерации) в момент запуска в схемах 15 самонастройки фазы и 16 самонастройки амплитуды осуществляется одновременно перемножение для каждой сдвинутой по фазе на 180° косинусной и синусной составляющих из заданной размерности сетки частот на результаты преобразования и масштабирование результатов перемножения только самого физического процесса (поля) окружающей среды. Полученные результаты в схеме 15 самонастройки фазы и 16 самонастройки амплитуды значения фазы и амплитуды запоминаются после первого такта итерации (измерения) в виде исходного значения искомых фазы и амплитуды косинусных составляющих опорного сигнала. Эти значения фазы и амплитуды после первого такта измерения поступают с выходов схем 15 самонастройки фазы и 16 самонастройки амплитуды значения через первый и второй выходы блока 5 СПГОССФ и первый и второй входы блока 1 ГОССФ на вторые входы схемы 9 изменения фазы сетки частот и схемы 10 изменения амплитуды сетки частот. В схемах 9 изменения фазы и 10 изменения амплитуды сетки частот соответственно на следующем такте измерения осуществляется изменение фазы и амплитуды косинусных составляющих опорного сигнала на величины, равные скорректированным на первом такте измерения значениям фаз и амплитуд. Скорректированные значения по фазе, но с единичной амплитудой, косинусные составляющие установленной размерности сетки частот поступают с первого выхода схемы 9 изменения фазы сетки частот на вход схемы 10 изменения амплитуды сетки частот. На второй выход блока 1 ГОССФ скорректированные значения по фазе, но с единичной амплитудой, косинусные составляющие установленной размерности сетки частот поступают со второго выхода схемы 9 изменения фазы сетки частот после инвертирования (сдвига на 180°). В схеме 10 изменения амплитуды сетки частот косинусные составляющие сетки частот с единичной амплитудой перемножаются на величину кода, соответствующего скорректированному на первом такте измерения значению, поступающему по соответствующей цепи с выхода схемы 16 самонастройки амплитуды блока 5 СПГОССФ. В результате перемножения уже скорректированные по амплитуде и фазе косинусные составляющие установленной размерности сетки частот поступают с выхода схемы 10 изменения амплитуды сетки частот на вход схемы 11 синтезатора-сумматора опорного сигнала. На схеме 11 синтезатора-сумматора опорного сигнала происходит суммирование всех скорректированных по первому такту измерения косинусных составляющих для заданной размерности сетки частот, поэтому изменение сигнала на выходе цифроаналогового преобразователя 12 осуществляется в момент окончания полного суммирования косинусных составляющих по всей заданной размерности сетки частот. Скорректированный опорный сигнал с выхода цифроаналогового преобразователя 12 поступает на вход преобразователя 2 электрического сигнала в физический процесс (поле) окружающей среды. При суммировании косинусных составляющих и преобразовании результата суммирования в электрический сигнал аналоговой формы на каждом такте итерации по установленной размерности сетки частот осуществляется кусочно-ступенчатое восстановление по дискретным отчетам изменяющегося во времени опорного сигнала. При этом в составе цифроаналогового преобразователя 12 на его выходе для устранения высокочастотной составляющей кусочно-ступенчатой погрешности интерполяции предусмотрен встроенный сглаживающий, так называемый, антиимиждинговый фильтр. Однако можно осуществить и другие виды восстановления опорного сигнала путем некоторого усложнения связки схем 11 синтезатора-сумматора опорного сигнала и цифроаналогового преобразователя 12, например кусочно-линейного восстановления. Известно, что кусочно-линейное восстановление при одной и той же погрешности восстановления требует почти на порядок меньше дискретных отсчетов аналогового сигнала. После преобразования скорректированного электрического значения опорного сигнала в физический процесс (поле) окружающей среды в преобразователе 2 электрического сигнала в физический процесс (поле) окружающей среды его суперпозиция с физическим процессом (полем) окружающей среды преобразуется в электрический сигнал преобразователем 4 физического процесса (поля) окружающей среды в композиционный электрический сигнал. Преобразованный композиционный сигнал поступает через первый вход блока 5 СПГОССФ на вход аналого-цифрового преобразователя 13. По результатам преобразования композиционного сигнала начинается второй такт измерения и самонастройки параметров опорного сигнала.At the initial moment of operation, when the device is turned on in block 1 of the GSSF, the outputs of the circuit 11 of the synthesizer-frequency combiner,
Многократное выполнение рассмотренных операций в устройстве реализует в соответствии с вышеописанным и исследованным на сходимость алгоритмом самонастройку параметров опорного процесса (поля) и подавление энергии окружающей среды, в том числе доли энергии, отраженной от объекта в виде эхо-сигнала, содержащего само рассматриваемое устройство. В результате чего выполняется функция маскирования объекта при его облучении внешним физическим процессом (полем) из-за отсутствия отраженного сигнала - эхо-сигнала.Multiple execution of the considered operations in the device implements, in accordance with the algorithm described above and investigated for convergence, self-tuning of the parameters of the reference process (field) and suppression of environmental energy, including the fraction of energy reflected from the object in the form of an echo signal containing the device itself. As a result, the function of masking an object when it is irradiated with an external physical process (field) is performed due to the absence of a reflected signal — an echo signal.
Настройка размерности сетки частот косинусных составляющих осуществляется посредством схемы 17 контроля погрешности и размерности сетки частот следующим образом. С первого входа блока 5 СПГОССФ на вход схемы 17 контроля погрешности и размерности сетки частот поступает через аналого-цифровой преобразователь 13 цифровой композиционный сигнал, который сравнивается, например, по абсолютному значению с заданной величиной (уставкой). Если, например, абсолютное значение композиционного сигнала, эквивалентного соответствующему физическому процессу (полю) окружающей среды, больше (меньше) уставки, то сетка частот увеличивается (уменьшается) на заданную величину, например, на единицу. Поскольку в начальный момент абсолютное значение физического процесса (поля) окружающей среды, пропорциональное величине меры энергии композиционного электрического сигнала, всегда больше фиксированной уставки, то сетка частот всегда сначала увеличивается. Для ослабления этого эффекта допускается применение плавающей уставки.Setting the dimension of the frequency grid of the cosine components is carried out through the circuit 17 control the error and the dimension of the frequency grid as follows. From the first input of block 5 SPGOSSF to the input of the circuit 17 control the error and dimensionality of the frequency grid through the analog-to-digital Converter 13 digital composite signal, which is compared, for example, in absolute value with a given value (setting). If, for example, the absolute value of the composite signal equivalent to the corresponding physical process (field) of the environment is greater (less) than the set point, then the frequency grid increases (decreases) by a predetermined value, for example, by one. Since at the initial moment the absolute value of the physical process (field) of the environment, proportional to the magnitude of the energy measure of the composite electric signal, is always greater than the fixed setting, the frequency grid always first increases. To attenuate this effect, a floating setpoint is allowed.
Контроль о погрешности компенсации энергии окружающей среды посредством схемы 17 контроля погрешности и размерности сетки частот позволяет также оценить и учесть составляющую погрешности измерения из-за нелинейного взаимодействия опорного случайного процесса (поля) с окружающей средой. При этом составляющая этой погрешности значительно меньше погрешности компенсации энергии внешнего физического процесса (поля) опорным сигналом.The control of the error of compensation of environmental energy through the circuit 17 of the control of the error and dimension of the frequency grid allows you to evaluate and take into account the component of the measurement error due to the nonlinear interaction of the reference random process (field) with the environment. Moreover, the component of this error is significantly less than the error of energy compensation of the external physical process (field) by the reference signal.
По существу принципиального отличия подавления энергии процесса окружающей среды от подавления энергии поля окружающей среды нет. Действительно, для подавления энергии поля окружающей среды увеличивается только количество идентичных каналов и, следовательно, количество преобразователей 2 электрического сигнала в физический процесс (поле) окружающей среды и 4 физического процесса (поля) окружающей среды в электрический сигнал. При этом расположение преобразователей 2 электрического сигнала в физический процесс (поле) окружающей среды и 4 физического процесса (поля) окружающей среды в электрический сигнал относительно друг друга зависит от пространственных характеристик поля и занимаемого им пространства. Количество преобразователей может корректироваться в зависимости от качества подавления энергии поля с учетом его характеристик. Аналогичное увеличение соответствующих преобразователей и каналов осуществляется при одновременном подавлении различных по своей природе физических процессов (полей) окружающей среды.There is essentially no fundamental difference between the suppression of the energy of the process of the environment from the suppression of the energy of the field of the environment. Indeed, to suppress the energy of the environmental field, only the number of identical channels and, therefore, the number of converters 2 of the electrical signal into the physical process (field) of the environment and 4 physical process (field) of the environment into the electric signal increases. The location of the converters 2 of the electrical signal into a physical process (field) of the environment and 4 physical process (field) of the environment into an electrical signal relative to each other depends on the spatial characteristics of the field and the space it occupies. The number of converters can be adjusted depending on the quality of the suppression of the field energy, taking into account its characteristics. A similar increase in the corresponding converters and channels is carried out while simultaneously suppressing various in nature physical processes (fields) of the environment.
При самонастройке параметров опорного сигнала: амплитуд, фаз и размерности сетки частот косинусных составляющих опорного сигнала фактически осуществляется их измерение в реальном масштабе времени в широком динамическом диапазоне, в результате чего и возникает новое качество по распознаванию формы физического процесса (поля) окружающей среды, расширяющее функциональные возможности устройства. Это новое качество обусловлено тем, что измеренные параметры опорного сигнала используются в качестве признаков формы физического процесса (поля) окружающей среды. При этом для достижения инвариантности критерия распознавания к амплитуде косинусных составляющих, т.е. к масштабу при сохранении формы физического процесса (поля) окружающей среды, достаточно пронормировать любым известным способом амплитуды косинусных составляющих. Для других признаков, а именно для фаз косинусных составляющих и размерности сетки частот нормировка не требуется. Однако при необходимости для обеспечения инвариантности к групповому сдвигу фаз косинусных составляющих можно использовать в качестве дополнительной обработки известные корреляционные методы.When self-tuning the parameters of the reference signal: amplitudes, phases, and dimensions of the frequency grid of the cosine components of the reference signal, they are actually measured in real time in a wide dynamic range, as a result of which a new quality arises in recognizing the shape of the physical process (field) of the environment, expanding the functional device capabilities. This new quality is due to the fact that the measured parameters of the reference signal are used as signs of the shape of the physical process (field) of the environment. Moreover, to achieve the invariance of the recognition criterion to the amplitude of the cosine components, i.e. to scale, while maintaining the shape of the physical process (field) of the environment, it suffices to normalize the amplitudes of the cosine components in any known manner. For other features, namely for the phases of the cosine components and the dimension of the frequency grid, normalization is not required. However, if necessary, to ensure invariance to the group phase shift of the cosine components, known correlation methods can be used as additional processing.
Функция распознавания в устройстве реализуется в блоке 6 РОСВС следующим образом. Скорректированные значения фазы и амплитуды косинусных составляющих с выходов схем 15 самонастройки фазы и 16 самонастройки амплитуды поступают через первый и второй выходы блока 5 СПГОССФ и первый и второй входы блока 6 РОСВС на первый и второй входы запоминающего устройства 18 признаков и схемы 19 принятия решения. При этом по результатам контроля погрешности измерения, которое осуществляется в схеме 17 контроля погрешности и размерности сетки частот посредством блока 7 управления, в момент наилучшей компенсации по управляющему входу-выходу выдается команда в блок 6 РОСВС с входа-выхода блока 7 управления на запоминание измеренных значений фаз, амплитуд, а также размерности сетки частот косинусных составляющих. Размерность сетки частот косинусных составляющих считывается через управляющий вход-выход генератора-синтезатора 8 сетки частот косинусных составляющих по команде блока 7 управления. Процесс распознавания осуществляется путем сравнения по любому известному критерию полученных и обработанных признаков с набором (множеством) эталонных значений признаков. При этом набор эталонных значений признаков в зависимости от решаемой задачи может быть записан в запоминающее устройство 18 признаков либо априори, либо в результате предварительного «обучения» по определенным «фантомам» физического процесса (поля) окружающей среды.The recognition function in the device is implemented in block 6 ROSVS as follows. The adjusted values of the phase and amplitude of the cosine components from the outputs of the phase self-tuning circuits 15 and the amplitude 16 self-tuning circuits are supplied through the first and second outputs of the SPGOSSF block 5 and the first and second inputs of the ROSBC unit 6 to the first and second inputs of the
При обнаружении и распознавании внешнего объекта, доля искажения энергии от которого попадает в область окружающей среды, находящуюся под воздействием опорного случайного процесса (поля), и определении координат его местонахождения по величине и форме искажения исходного, не искаженного физического процесса (поля) окружающей среды осуществляется путем сравнения по любому известному критерию полученных и обработанных признаков в текущий момент времени с набором (множеством) значений признаков, записанным в запоминающее устройство 18 признаков в предыдущие моменты времени. При этом процесс записи и сравнение набора признаков осуществляется в дискретные моменты времени при сохранении непрерывного режима измерения в соответствии с принятым итерационным алгоритмом.When detecting and recognizing an external object, the proportion of energy distortion from which falls into the environment under the influence of the reference random process (field), and determining its location coordinates by the magnitude and shape of the distortion of the original, not distorted physical process (field) of the environment by comparing, by any known criterion, the obtained and processed features at the current time with a set (set) of feature values recorded in the storage device 18 p iznakov in previous times. The process of recording and comparing a set of features is carried out at discrete points in time while maintaining a continuous measurement mode in accordance with the adopted iterative algorithm.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008131967/09A RU2391678C2 (en) | 2008-07-25 | 2008-07-25 | Method and device for measuring and suppressing physical processes (fields) of surrounding medium through self-adjusting reference process (field) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008131967/09A RU2391678C2 (en) | 2008-07-25 | 2008-07-25 | Method and device for measuring and suppressing physical processes (fields) of surrounding medium through self-adjusting reference process (field) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008131967A RU2008131967A (en) | 2010-01-27 |
| RU2391678C2 true RU2391678C2 (en) | 2010-06-10 |
Family
ID=42121830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008131967/09A RU2391678C2 (en) | 2008-07-25 | 2008-07-25 | Method and device for measuring and suppressing physical processes (fields) of surrounding medium through self-adjusting reference process (field) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2391678C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119002604B (en) * | 2024-10-17 | 2025-02-11 | 合肥顺泽能源环境科技有限公司 | Environment control system and method suitable for enthalpy difference laboratory |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU354431A1 (en) * | Э. П. Тихонов | DEVICE FOR MEASURING DISTRIBUTION FUNCTION | ||
| SU370617A1 (en) * | 1971-01-25 | 1973-02-15 | DEVICE FOR MEASURING THE FUNCTIONS OF DISTRIBUTION OF RANDOM SIGNALS | |
| SU1070581A1 (en) * | 1982-10-13 | 1984-01-30 | Институт физики твердого тела и полупроводников АН БССР | Multichannel device for monitoring measured data |
| RU2037190C1 (en) * | 1991-04-03 | 1995-06-09 | Институт кибернетики им.В.М.Глушкова АН Украины | Multichannel system for recording physical quantities |
| RU2004110987A (en) * | 2004-04-13 | 2005-09-20 | Александр Владимирович Лопатин (RU) Лопатин Александр Владимирович (RU) | METHOD FOR DETERMINING THE ACCURACY OF THE PHYSICAL PROCESS PARAMETER BY THE CONTROLLED GENERATOR |
-
2008
- 2008-07-25 RU RU2008131967/09A patent/RU2391678C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU354431A1 (en) * | Э. П. Тихонов | DEVICE FOR MEASURING DISTRIBUTION FUNCTION | ||
| SU370617A1 (en) * | 1971-01-25 | 1973-02-15 | DEVICE FOR MEASURING THE FUNCTIONS OF DISTRIBUTION OF RANDOM SIGNALS | |
| SU1070581A1 (en) * | 1982-10-13 | 1984-01-30 | Институт физики твердого тела и полупроводников АН БССР | Multichannel device for monitoring measured data |
| RU2037190C1 (en) * | 1991-04-03 | 1995-06-09 | Институт кибернетики им.В.М.Глушкова АН Украины | Multichannel system for recording physical quantities |
| RU2004110987A (en) * | 2004-04-13 | 2005-09-20 | Александр Владимирович Лопатин (RU) Лопатин Александр Владимирович (RU) | METHOD FOR DETERMINING THE ACCURACY OF THE PHYSICAL PROCESS PARAMETER BY THE CONTROLLED GENERATOR |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008131967A (en) | 2010-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Aguirre et al. | Dynamical effects of overparametrization in nonlinear models | |
| Li et al. | Time-varying system identification using an ultra-orthogonal forward regression and multiwavelet basis functions with applications to EEG | |
| Enayati et al. | Real‐time harmonics estimation in power systems using a novel hybrid algorithm | |
| Babak et al. | Application of discrete Hilbert transform to estimate the characteristics of cyclic signals: information provision | |
| Roinila et al. | Circular correlation based identification of switching power converter with uncertainty analysis using fuzzy density approach | |
| CN109374966A (en) | A method of grid frequency estimation | |
| Petri | Frequency-domain testing of waveform digitizers | |
| Boyle | Uncertainty in hybrid gravitational waveforms: Optimizing initial orbital<? format?> frequencies for binary black-hole simulations | |
| Adjrad et al. | Estimation of multicomponent polynomial-phase signals impinging on a multisensor array using state–space modeling | |
| CN111579867A (en) | A method and device for measuring harmonics and interharmonics in a power system | |
| Holland et al. | Measurement point selection and modal damping identification for bladed disks | |
| KR20040014976A (en) | Low leakage technique for determining power spectra of non-coherently sampled data | |
| RU2391678C2 (en) | Method and device for measuring and suppressing physical processes (fields) of surrounding medium through self-adjusting reference process (field) | |
| Hessling | Deterministic sampling for quantification of modeling uncertainty of signals | |
| Sourisseau et al. | Asymptotic analysis of synchrosqueezing transform—toward statistical inference with nonlinear-type time-frequency analysis | |
| Pintelon et al. | Identification of linear systems in the presence of nonlinear distortions | |
| Belega et al. | Accuracy of the normalized frequency estimation of a discrete-time sine-wave by the energy-based method | |
| US11320471B1 (en) | Method of measuring impedance using Gaussian white noise excitation | |
| Belega et al. | A high-performance procedure for effective number of bits estimation in analog-to-digital converters | |
| Liu et al. | An approximate maximum likelihood estimator for instantaneous frequency estimation of multicomponent nonstationary signals | |
| Ferreira et al. | A model validation scale based on multiple indices | |
| Nunzi et al. | A procedure for highly reproducible measurements of ADC spectral parameters | |
| Darowicki et al. | Polynomial description of dynamic impedance spectrogram—introduction to a new impedance analysis method | |
| Gurenko et al. | An approach to simulation of stationary and non-stationary processes in the harmonic basis | |
| Ong et al. | Multisine with optimal phase-plane uniformity for ADC testing |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120726 |