Всесоюзна п

доев Советских Социалистических Республик/5 аявлено 281 Ч.1970 ( 1433527/18-24 оедипением заявкиКомитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРПриоритетОпубликовано 18.1 Ч.1973, Бюллетень19 Дата опубликования описания 2 ЧП.1973 УДК 681,333:519.2(0 Авторызобретени, А. Тихонов Терты шныи Заявитель Киевский ордена Ленина политехнический институт им, 50-лет Великой Октябрьской социалистической революцииАНАЛОГО-ДИСКРЕТНЫЙ КОРРЕЛЯТОР ВТОМАТИЧЕСКИМ ОПРЕДЕЛЕНИЕМ ИНТЕРВАЛ НАБЛЮДЕНИЯ(0)1 = - К(0) + скои позначенця тдельпом опитель- МАДИ,тройст еля зца тельно 1оминаю Изобретение относится к области вычислительной техники и является специализированным устройством для оперативного (в ходе случайного процесса) вычисления корреляционной функции стационарного случайного процесса, заданного в виде непрерывно изменяющегося напряжения. Использование алгоритма, предусматривающего автоматическое определение интервала наблюдения в ходе вычисления оценки корреляционной функции, обес печивает заданную статистическую погрешность при минимальном времени наблюдения. Устройство может быть применено в самонастраивающихся системах автоматического управления, в гидроакустике, в технической и 15 медицинской диагностике.Известный аналого-дискретный коррелятор с автоматическим определением интервала наблюдения, обеспечивающим заданную статистическую погрешность, состоит из аналого ного запоминающего устройства (АЗУ), аналогового запоминающего элемента (АЗ Э), многоканального аналого-дискретного интегратора (МАДИ) с блоком перезаписи, построенных на базе усилителей постоянного тока с 25 коммутируемыми конденсаторами на входе и в цепи обратной связи, а также множительного устройства (МУ), блока коэффициентов, блока задания ошибки, накопительной ячейки и элемента сравнения. 30 В таком устроистве производится дискретизация входного сигнала по времени и обработка дискретных отсчетов в аналоговой форме. Вычисление производится циклически, причем в течение цикла вычисляются парные произведения для всех т точек оценки и накапливаются в конденсаторах МАДИ.В корреляторе в ходе вычисления оценки корреляционной функции К,(рЛт) производится автоматическое определение минимального при заданной статистической точности интервала наблюдения, для чего периодически, через каждые Л циклов производится вычисление дисперсии оценки по формуле и сравнение ее с заданной статистичегрешцостью. При этом накоплениедисперсии оценки производится в оаналого-дискретном накопителе (наная ячейка), построенном аналогичноно одноканальном,Цель изобретения -- упростить ускоррелятора.Для этого в цем в качестве накопитчеция дисперсии оценки вместо накопячейки использован аналоговый зап3щнй элемент, свободный при вычислении дисперсии оценки от вычисления корреляционной функции.Усложнение функций АЗЭ достигается тем, что его второй вход связывают с выходом блока коэффициентов, а выход подсоединяют к одному из входов элемента сравнения.На чертеже изображена блок-схема предлагаемого коррелятора,Коррелятор содержит аналоговые запоминающие устройства 1 и элемент 2, которые через коммутаторы 3 и 4 подключены ко входам блока 5 перемножения. Выход блока 5 через блок б коэффициентов, представляющий собой секционированный делитель напряжения с отводами и коммутатором, соединен со входом многоканального аналого-дискретного интегратора 7. Между выходом и входом этого интегратора включен блок перезаписи 8, аналогичный ему по устройству, но позволяющий изменять масштаб величин, хранимых в интеграторе 7, регулировать коэффициент передачи. Выход блока 5 через блок б связан также со вторым входом блока 2, выход которого соединен со схемой сравнения 9. Второй вход схемы 9 соединен с выходом блока 10 задания ошибки.Как видно из формулы, по которой вычисляется дисперсия оценки, первое слагаемое имеет коэффициент 2, а все остальные 4. Поэтому на втором входе аналогового запоминающего элемента включены два конденсатора; емкость одного из них в два раза больше емкости конденсатора в цепи обратной связи усилителя, а второго - в четыре. Первое слагаемое дисперсии оценки передается через первый конденсатор, а все остальные - через второй. Работа всего устройства синхронизируется блоком управления 11.В работе коррелятора предусмотрены два режима: режим вычисления оценки корреляционной функции и режим вычисления дисперсии оценки и сравнения ее с заданной допустимой статистической погрешностью.Работа коррелятора начинается с первого режима. Выходы АЗУ и АЗЭ подключены ко входам множительного устройства 5 через коммутаторы 3 и 4. Блок коэффициентов обес 1 печивает коэффициент передачи, равный Каждый цикл вычисления начинается с записи очередной ординаты исследуемого процесса в блоках 1 и 2, их перемножения и прибавления полученного произведения с учетом коэффициента на блоке б к ранее накопленной сумме квадратов отсчетов, хранящейся в первой ячейке интегратора 7. В запоминающем устройстве кроме вновь записанной ординаты хранятся также все ординаты исследуемого процесса, записанные в предыдущих циклах с соответствующим сдвигом друг относительно друга на время Ьт, так как шаг дискретизации процесса равен времени элеменпарной задержки. Все ординаты, кроме первой, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 умножаются на первую, и полученные парные произведепия после прохождения блока коэффициентов прибавляются к соответствующим суммам парных произведений, хранящимся в ячейках интегратора 7. После выполнения всех этих операций ордината х(1;) в блоке 2 и самая старая ордината х 1, -- (т - 1)Лт в блоке 1 стираются, чем и заканчивается 1-и цикл. Проделав М циклов коррелятор автоматически переводится во второй режим. При этом коммутаторы 3 и 4 отключают входы блока перемножения 5 от выходов блока 1 и 2 и подключают их к выходу интегратора 7. Вычисление дисперсии оценки производится в соответствии с основной формулой. Значение статистической дисперсии из первой ячейки блока 7 поступает на блок 5, затем квадрат этого значения через первый конденсатор второго входа блока 2 с коэффициентом 2 запоминается в конденсаторе, вкл:оченном в цепь обратной связи блока 2. Остальные значения оценки также возводятся в квадрат, делятся на У в блоке коэффициентов, но затем подаются на второй конденсатор второго входа блока 2 и добавляются к содержимому накопительного конденсатора с коэффициентом Ь. Аналоговый запоминающий элемент 2 при этом работает в режиме аналого-дискретного интегратора, т. е, перед каждой подачей очередного слагаемого дисперсии оценки входной конденсатор блока 2 разряжается, а конденсатор в цепи обратной связи - нет. Благодаря этому происходит накопление слагаемых дисперсии оценки.Вычисленная таким образом дисперсия оценки с помощью элемента сравнения сопоставляется с заданной допустимой ошибкой, В случае, когда она не превышает допустимой ошибки, элемент сравнения выдает в блок управления сигнал остапова. Если же она превышает допустимую ошибку, то содержимое ячейки блока 7 перезаписывается в эти же ячейки с коэффициентом 0,5 с помощью блока 8. Одновременно в блоке коэффициентов переключением его выхода на другой отвод секционированного делителя устанавливается коэффициент деления 2 Л, в цепи обратной связи блока 2 разряжается конденсатор, после чего коммутаторы 3 и 4 подключают входы блока перемножения к выходам блоков 1 и 2. Коррелятор начинает новую серию вычислений, затем вычисление дисперсии оценки и сравнение ее с заданной допустимой погрешностью.Работа коррелятора во втором режиме протекает по трем циклам: 1) вычисление дисперсии оценки, сравнение ее с заданной допустимой ошибкой; 2) запись значений точек оценки из интегратора 7 в блок перезаписи 8 с соответствующим коэффициентом; 3) перезапись содержимого блока перезаписи снова в блок 7. Блок 1 работает как и в первом режиме, т. е. в соответствующие моменты, отстоящие на время элементарной задержки, в них сти378892 П р едм ет изобретения Составитель В. Жовинский Техред Е. Борисова Корректор Н. Стельмах Редактор Э. Иконникова Заказ 18008 ЦНИИПИ К Изд.503 Тираж 647 П одписное И Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 раются старые значения отсчета случайного процесса и записываются новые.Работа коррелятора продолжается до тех пор, пока дисперсия оценки не станет меньше допустимой ошибки. Аналого-дискретный коррелятор с автоматическим определением интервала наблюдения, содержащий аналоговое запоминающее устройство, связанное через первый коммутатор с первым входом блока перемножения,второй вход которого подключен к выходу второго коммутатора, соединенного с аналоговым запоминающим элементом; блок коэффициентов, соединенный с аналого-дискретным интег ратором, подключенным к блоку управленияи блоку перезаписи, соединенным со входом аналого-дискретного интегратора; схему сравнения, соединенную с блоком управления и с блоком задания ошибки, отличающийся тем, 10 что, с целью упрощения, в нем второй входаналогового запоминающего элеменпа соединен с блоком коэффициентов, а его выход подключен ко второму входу схемы сравнения.