Устройство для измерения корреляциониого отношения двух случайных процессов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 287414 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства М -Заявлено 21 Л 1.1969 (М 1349462/18-24) Кл. 42 птт, 7/52 с присоединением заявки чоПриоритетОпубликовано 19.Х 1,1970. Бюллетень Ло 35Дата опубликования описан 1 я 19.1.19;1(088,8) Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров СССРАвторизобретения Г. Я. Мирский Заявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОРРЕЛЯЦИОННОГО ОТНОШЕНИЯ ДВУХ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВДанное устройство относится к области специализированных средст 1 в вычислительной техникипредназначенных для аппаратурного о 1 пределения характеристик случайных процессов.Известные вычислительные устройства нозволяют только косвенно оценить корреляционное отношение двух случайных процессов в совпадающие моменты времени,Предлагаемое устройство содержит центрирующий фильтр, узел сравнения, источник постоянных напряжениЙ, схемы задержки и формирования импульсов, амплитудно-имттульсные модуляторы (АИМ), усреднитслп, электронный коммутатор, квадратичный преобразователь напряжения во временной интервал, временные селекторы, квадратор, прсооразователь папряжения в импульсы с п 1 с,риодом следования, пропорциональным напряжению, генератор импульсов опроса, делитель частоты, триггер и замыкающий контакт с самовозвратом.От известных устройств оно отличается тем, что вьходы усреднптелей импульсных последовательностей подключены че 1 рез элек 1 ронный коммутатор к одному входу квадратичного преобразователя напряжения,во временно 11 иитарвал, управляющий вход которого вместе с управляющим входом коммутатора соединс. ны с выходом временного селектора импульсов спроса, выход квадратичного преобразователя напряжения во временной интервал связан через второй временной селектор со входом счетчика импульсов, причем ко второму входу этого селектора через пропорциональный преобразователь напряжение - период следования импульсов присоединен выход усреднптеля квадрированного напряжения.Это упрощает процесс измерс 11 нй и позволяет получить прямой отсчет в цифровой форме.Блок-схема устройства изображена на чертеже.Входной зажим 1 напряжения реализациипервого случайного процесса через центрирующпй фильтр 2 соединен с сигнальными входами модуляторов (АИМ) 3. Входной зажим напряжения реализации второго случайного процесса 4 через узел сравнения 5 подкл 1 о чсн к выходам источника постоя 1 ю 1 ых напряжений 6. Выходы узла сравнения 5 через схемы задержки и формирования импульсов 7 соед 1 гнспы с управля 1 ощнмп входами модуляторов 3. Выходы модуляторов 3 через ус рсднителп импульсных последовательностей 8подключены ко входам коммутируемых величин электронного коммутатора 9. Выход коммутатора 9 соедпнен с основным входом:преооразователя напряжение - временной ин тервал 10, выход которого через первый вход55 и- ;, Р Р/- )1 г временного селектора 11 подключен ко входу накапливающего счетчика импульсов 12.Входы модуляторов 3 через квадратор 13, уореднитель квадрированного напряжения 14 и преобразователь напряжение - период 15 соединены со вторым входом временного селектора 11. Выход генератора импульсов 16 подключен к первому входу временного селектора 17, выход селектора 17 соединен параллельно со входом делителя частоты 18 и уп равляющими входами коммутатора 9 и квалратичного преобразователя 10. Выход делигеля частоты 18 подключен к единичному входу триггера 19; к нулевому входу триггера 19 через замыкающий контакт с самовозвратом 15 20 включен выход генератора 16. Единичный выход грипгера 19 подключен ко второму входу временного селектора 17. Работа устройсгва заключается в следую щем.Напряжение реализации у(/) первого случайного процесса подводится к зажиму 1 и после центрирования фильтром 2 поступает параллельно на сигналыные входы амплитул но-иоьпульсных модуляторов 3 всех каналов, Напряжение,реализации х(/) второго случайного процесса подается на входной зажим 4 узла оравнения 5. Ко входам этого узла подводятся п постоянных напряжений х х 2 З 0 хот источника б, Когда выполняется условие х(г)=х на 1-м выходе узла сравнения 5 появляется импулыс, который задерживается на вовремя т в схеме 7. В этой же схеме из задвржанного импульса формируется стандартный З 5 сгробирующий сигнал - прямоугольный им:пульс с определенными длительностью и амплитудой, который подводится к управляюще)му входу 1-то модулятора 3, на сигнальномо 40 входе которого имеется,напряжение у(/), В момент 1, подачи стробирующего сигнала на управляющий вход,модулятора на его выходе образуется импульс с амплитудойпропорциоональиой значению напряжения у(/,), Так как 45 случаи х(1) =х, многократно повторяются, то На уврЕдНИтЕЛЬ 8 1 ГО КаНада ПОСтуПаЕт ПОСЛЕ- довательность прямоу 1 голыных импульсов, которая уоредняется, По истечении некоторого интервала времени напряжение с/з 1 на выхо де 1-го уореднителя пропорционально оценке условного математического ожидания ИУхот, е. У 8 -- К,Л 4Ух;1. Напряжение ценърированной реализации у(1) параллельно с,подачей на модуляторы 8 поступает в квадратор 13 и после квадрирова,ния уоредпяется усреднителвм 14. Выхолиое папряжение С/14 усреднителя 14 по истечении определенного интервала пропорционально оценщике дисперсии случайного,процесса У(т), т, е, (114=К 2 Р, Это напряжение,преобразуется преобразователем 15 в импульсы с периодом следования, пропорциональным напряжению с/14: Т,=Кд 314=К 2 К;,О, Они поступают на второй вход,временного селектора 11, но,в счетчик 12 не проходят, пока отсутствует сигнал на первом входе.Через заданный интервал времени после начала работы устройства замыкается контакт с самовозвратом 20. Пещерный импульс,гнера- тора 16, поступающий на нулевой вход триггера 19, пвребрасывает триггер из положения О в положение 1, в результате чего проявляется разрешающее напряжение на втором вхоле временного селектора 17. Это создает возможность, прохождения через селектор импульсов опроса, полволимых от генератора 16 к,первому входу 17 в,делитель частоты 18, на уп,равляющий вход электронного коммутатора 9 и управляюцщий вход преобразователя 10.Первый импульс, поступая на управляющий вход коммутатора 9, подключает к основному входу преобразователя 10 выход усрелнителя 8 .первого канала, Преобразователь 10 преобразует выходное напряжение (/8 1 усрел 1 нителя 8 в прямоугольный импульс, длительность Л/1 которото пропорциональна квадрату входного напряжения (18 - 1, т. е. Л 11=К 4(1 1, Полученпый прямоугольный импульс подводится к первому входу временного селектора 11 и зьполняется импульсами, посту 1 пающими па второй, вход 11 с преобразователя 15. Счетчик импульсов 12 фиксирует числоМ 1 Мф (/х,)1 г2Т, оК 21где К=. - У= УИ 1+ )КаКаВторой импульс, поступа 1 ощий на управля. ющий вход коммутатора 9 с селектора 17, обеспечивает подключение выхода уоредните. ля 8 второго канала к основному входу преоб. разователя 10, и на первый,вход временного селектора 11 подается прямоугольный импульс длительностью Л/2, пропорционалыный квадрату выходного напряжения второго усреднителя 8. Счетчик 12 по 1 полнится числомК 1 М ( /хгИ.аг - фПосле завершения одного цикла, предполагающего подачу импульсов на управляющий вход коммутатора 9, в счетчике 12 будет зафиксировано число П А=а,=, , ЛР(У/х,г,ю. - 1 1 4 дф 1=1Для повышения точпости измерений предуоматриваются д циклов измврений, по истечении которых число, сосчитапное счетчиком 12, составит В = дА. Тогда оценка корреляционного отношения287414 Общее количество иупульсов С=ад, подаваемых на управляющий вход коммутатора 9, равно коэффициенту пересчета С делителя частоты 18 (после, подачи С иопульсов ца вход делителя на его выходе появляется импульс, возвращакущий триггер 19 в полоксние О, в результате чего запирается селектор 11), Если выбрать этот, коэффициент так, чтобы С=10 д (р - ,целое число, изменяемое переключателем, который на схеме це показан), то (т 12 )"=В 10 - р,Таким образом, число В, сосчитанное счетчиком, дает непосредственно оценку измеряемого корреляционного отношения (величина р определяет положение запятой),1-1 а этом измерения при данной задержке заканчиваются. Если дополнительно предусмотреть в схеме генератор счетных ихпульсов, то при подключении его выхода ко второму входу временного селектора 11 (преобразователь 15 отключен) описанное устройство позволяет измерять авто- и взаимную диоперсионн.е функции случайных процессов. шевский Курилко ставнтсльекред Т. Жолудев арина Лактор ррскт Тираж 480 о делам иаоорстсни 1 и открытий прн Совс Москва, )К, 1 ауиская нао., д. 45Закз 3916/12ЦНИР 1 ПИ Комитет Подписное Министров ССС 1ипография, пр. Сапунов определится из выражения Предмет изобретения Устройство для измерения корреляционногоотношения двух случайных процессов, содер 5 жащее цецтрцрующпй фильтр, узел сравнения, источник постояних цапряксций, схео.за 7 еркки и фор 5 цфовация иъ 11 ульсов, ап;итудно-импульсные модуляторы, уоредцителиимпульсных последовательностей, квадратор,10 усредцитсль квадэированного напряжения, генератор импульсов опроса, временной селектор, делитель частоты, триггер и замыкающийконтакт с сазовоэвратоз, отличающееся тем,что, с целью упрощения процесса измерений15 и полу ения прямого отсчета в цифровой форме, выходы усреднителей импульсных последовательностей подключены через электронный коммутатор к одному вход квадратично.го преобразсвателя напряжение - временной20 интервал, управляющий вход упомяю тогопреобразователя вместе с управляощим входом коммутатора соединены с выходом временного селектора ихпльсов опроса, выходквадратичного преобразователя напряже 25 ние - временной интервал подключен черезвторой временной селектор ко входу счетчикаиппульсов, ко второму входу этого селекторачерез пропорциональный преобразовательнапряжение - период следования импуль 30 сов,подсоединен выход усредцителя квадрированцого напряжения,