202995. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés többváltozós rendszer kimenő jelének optimatizálására
9 HU 202995 B 10 szintáttevó, stb. egységeket, arai egy konkrét áramkör vagy egyéb berendezés megtervezésekor a méretezés területére tartozik. Az összekötő vonalakat tágabb értelemben adatátviteli vonalaknak kell tekinteni, ahol erősítő, szintáttevó, kódoló, dekódoló műveleteket végző egységek, A/D vagy D/A konverterek stb. lehetnek. A sávkorlétolt fehér zaj előállítását zajgenerátorral és hozzákapcsolt alul és/vagy felüláteresztő szűrővel lehet megvalósítani. A zujok amlitúdóját az M kereső modulokban kétféleképpen vezérelhetjük. Vagy a zajgenerátor amplitúdóját vezéreljük, vagy csak az összegző 21 bemenetére vezetett zaj amplitúdóját vezéreljük egy közbeiktatott vezérelhető erősítésű erősítőn keresztül. Az R rendszer kimenetének optimalizálására szolgáló berendezés abból áll, hogy minden xí bemenethez egy-egy önálló Mi kereső modult kell csatlakoztatni. Az Mi kereső modul Ki kimenete az R rendszer xí bemenetéhez csatlakozik. Az R rendszer Y kimenetét közvetlenül, vagy célszerűen a 6 felületáteresztő szűrőn keresztül (ami csak a kimeneti zu zajkomponenst engedi át), vissza kell vezetni, n-felé szétágaztatva, az összes M kereső modul B bemenetére. Az optimalizálandó R rendszer Y kimenete és az Mi kereső modulok Bi bemenetei közötti szakaszt nevezzük külső visszacsatolásnak. Ha az M kereső modulokon belül és a külső visszacsatolásban sehol sincs invertálás, akkor max y, ha pl. a visszacsatoló ágba teszünk egy invertert, akkor min y lesz ez a szélsőérték. Ha az optimalizálandó R rendszer átviteli F függvénye jelentősen eltér a lineáristól (tehát az F függvény gradiense nem állandó), akkor a kimeneti ziü zajkomponens amplitúdója tág határok között változhat. Ha az amplitúdó nagy, túlvezérelheti a korrektorokat, ha kicsi, lelassul a célratartás. Ez a probléma kiküszöbölhető azzal, hogy egy automatikus erősitésszabályozó egységet (AGC) iktatunk a külső visszacsatoló ágba, ami a visszacsatolt zajt a korrelétorok kivezérlési tartományénak közelében tartja. Az M kereső modulok és a belőlük felépített szabályozókór működése a következő. Az egyes xí bemenetekhez tartozó M kereső modulok zajgenerátorénak 11 kimenetén megjelenő zajt a 23 összeadó hozzáadja (részuperponálja) a 4 integrátor kimenőjelére. Ez lesz az R rendszer xi zajos bemenójele. Ennek hatására az R rendszer kimenetén megjelenik az y zajos kimenőjel, mely tartalmazza a zu zajkomponenst, ami a külső visszacsatoláson keresztül visszajut minden Mi kereső modul B bemenetére, azaz a 3 korrelátor 32 bemenetére. A 3 korrelátor folyamatosan számítja az Mi kereső modul zí zaja és a visszacsatolt zki keverék zaj közötti keresztkorrelációt. Ez a korrelációs jel rákerül a .4 integrátor 41 bemenetére. A 4 integrátor idő szerint integrálja a bemenetére kerülő jelet, arai megfordítva azt is jelenti, hogy a 42 kimenetén lévő jel változási sebessége (azaz idő szerinti deriváltja) a 41 bemeneten lévő jellel, azaz a korrelációs jellel lesz arányos. Az arányossági tényező a 4 integrátor időállandójából adódik. Ebből pedig az következik, hogy az optimalizálandó R rendszer bemenetét jellemző x n dimenziós pont az átviteli F függvény (becsült) gradiense irányában fog haladni. Ha az F függvény nem deriválható, akkor az y zajos kimenőjelnek az xí, (i=l,2,..n) zajos bemenőjelekre vonatkozó lineáris regressziós hipersíkjának gradiensét kell tekinteni: az x pont ennek irányában fog haladni. A 8. ábrán látható egy analóg elektronikai elemekből felépített M kereső modul kapcsolási rajza. A zajgenerátor felerősített visszáramú germániumdióda, az integrátor, az ■összegző és a korrelátor szűrője műveleti erősítő alapú ismert áramkörök A műveleti erősítők tipusa pl. TL081 integrált áramkör. A Dl germániumdióda visszaáramát az IC1 műveleti erősítő alakítja át feszültséggé. Ezt a feszültséget az IC2 műveleti erősítő tovább erősíti. Az IC 3 műveleti erősítő köré épített áramkör képezi a 2 összeadót, az IC6 műveleti erősítő a 4 integrátort, IC7 és IC5 műveleti erősítő együtt képezi a 3 korrelátort. A korrelátor 36 szorzója pl. AD 534 típusú analóg szorzó IC. Az IC5 műveleti erősítő képezi a korrelátor 34 aluláteresztő szűrőjét. A korrelátor bemenete elé egy IC4 műveleti erősítő van beiktatva, ami a zajt a szorzó működési tartományának nagyságrendjébe erősíti fel. A korrelátor nem tartalmaz késleltetet, Így az M kereső modul olyan R rendszer szabályozására képes, mely a germániumdióda zajának spektrumában nem okoz jelentős késleltetést vagy fázistolást. Az M kereső modulok digitális egységekből is felépíthetők, melyeket szinkron működés esetén központi órajellel szinkronizálunk. Az 1 zajgenerátort itt is célszerű valamely zajos analóg áramköri elemre alapozni. A 2 összegző egyszerű összeadó egység. A 3 korrelátor 35 késleltető egysége célszerűen shift-regiszter. A 3 korrelátor 36 szorzója mikroprogramozott vagy huzalozott szorzó. Ha a 3 korrelátorban 36 szorzó helyett előjelváltó 38 kapcsolót alkalmazunk, akkor csak az előjelet kell váltani, ami itt csak egyetlen bit változtatását jelenti. A 34 aluláteresztő szűrő egy digitális szűrő, mikroprogramozott, vagy huzalozott formában. A 4 integrátor egy olyan elsőfokú aluláteresztő digitális szűrő, melynek alsó határfrekvenciája fo=0; mikroprogramozott, vágy huzalozott formában. A találmány szerinti eljárás és berendezés legfőbb előnye, hogy a 6zélsóérték megtalálásához szükséges idő független az optimalizálandó rendszer bemenetéinek számától, n-től; azaz pl. egy n=1000 bemenetű rendszer 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 7
