Цифровой знаковый коррелометр

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик Зависимое от авт. свидетельства-Заявлено 10,04.72 ( 1771782/18-24)с присоединением заявки-Приоритет -Кч б 061 15/ Государственный комитет Совета Министров Ссср оо делам изобретений н открытийОпубликовано УДК 681.142 (088.8 ллетень48 Дата опубликования описания 12,08.7 Авторизобретент Г. М. Найда явител ИфРОВОЙ ЗНАКОВЫЙ КОРРЕЛОМЕТР При корреляционном анализе нормальныхслучайных процессов эти цифровые знаковые коррелометры измеряют вероятность совпадения полярностей относительно среднего значе ния исследуемого процесса. При этом количество импульсов на выходе формирователя, соответствующих моментам времени, в течение которого мгновенные значения исследуемого процесса превышают уровень анализа (ниже 1 О уровня анализа), очевидно, должно быть равно половине общего количества импульсов, определяемого схемой, задающей общее количество импульсов.Однако из-за ограниченной длительности 15 реализации и погрешности при установкеуровня анализа знаков количество импульсов на выходе формирователя может существенно отличаться от половины общего количества импульсов, следовательно, и количество им пульсов на выходе элемента И, т. е. количество случаев совпадения полярностей в моменты 1 и 1+т, - от количества импульсов совпадения, соответствующего при данном т зна.чению корреляционной функции исследуемого 25 процесса. Так как общее к даваемое схемой, ос ятность совпадения 30 погрешностью, прив.1Изобретение относится к вычислительной и радиоизмерительной технике и, в частности, может быть использовано для корреляционного анализа стационарных эргодических случайных процессов.Известен цифровой знаковый коррелометр, служащий для определения коэффициента корреляции стационарных эргодических случайных процессов по вероятности совпадения полярностей мгновенных значений процесса.Этот коррелометр состоит из амплитудно- импульсного модулятора, амплитудного селектора, формирователя импульсов, блока задержки, элемента И, генератора импульсов, двух счетчиков импульсов и измеряет вероятность совпадения полярности мгновенных значений процесса в моменты 1 и 1+т, равную отношению показаний счетчика импульсов, подключенного к выходу элемента И, и счетчика импульсов, подсоединенного к выходу генератора импульсов.Если общее количество импульсов за время анализа равно 10 ", то показания счетчика, подсчитывающего количество совпадений, равны вероятности совпадения знаков. Для обеспечения такого режима работы в устройства подобного типа введена схема, задающая общее количество импульсов, содержащая де. литель частоты, триггер, временной селектор и кнопочный выключатель,оличество импульсов, затается неизменным, веро- полярностей измеряется с одящей к ошибке при оп3ределении по измеренной веорятности значения корреляционной функции,Цель изобретения - уменьшение погрешности определения корреляционной функции,обусловленной конечной длительностью реализации и неточностью установки уровня анализа полярностей мгновенных значений процесса.Это достигается тем, что выход формирователя импульсов подключен к входу блоказадержки и к одному из входов элемента Ине непосредственно, а через временной селектор схемы, задающей общее количество импульсов, на делитель частоты которой импульсы подаются с выхода формирователя. Выходгенератора импульсов соединен с вторым вхо.дом амплитудно-импульсного модулятора.Предложенное схемное решение позволяетсущественно снизить погрешность определениякорреляционной функции, благодаря тому,что, во-первых, количество импульсов, превышающих уровень анализа (ниже уровня анализа), за время измерения поддерживаетсяпостоянным и, во-вторых, при том же объемеоборудования в среднем в два раза увеличивается длительность исследуемой реализации.На чертеже показана структурная схемапредлагаемого цифрового знакового коррелометра.Цифровой знаковый коррелометр содержитамплитудно-импульсный модулятор 1, на одиниз входов которого подается исследуемый сигнал х(1), а на другой вход - импульсы от генератора 2 импульсов. К выходу модулятораподключены последовательно соединенныемежду собой амплитудный селектор 8, в кото.ром устанавливается уровень хо анализа полярностей мгновенных значений процесса, иформирователь 4 импульсов, Выход формирователя соединен с одним из входов временного селектора 5, другой вход которого подключен к выходу триггера б. Сигнал с выхода селектора подается на вход делителя 7 частоты,на вход блока 8 задержки и на один из входов элемента И 9, к выходу которого подсоединен счетчик 10 импульсов. Выход блока8 соединен с вторым входом элемента И 9.На один из входов триггера б сигнал поступает с выхода делителя 7 частоты, а на другойвход через кнопочный выключатель (ключ)11 проходят импульсы с выхода генератора 2.Коррелометр раоотает следующим образом.При нажатии кнопки выключателя 11 навход триггера б с генератора 2 поступает импульс, который устанавливает триггер б в такое положение, при котором с его выхода подается разрешающий потенциал на один извходов селектора 5, благодаря чему становится возможным прохождение через селекторпоступающих на его вход импульсов, Импульсы с выхода генератора 2 попадают также наодин из входов модулятора 1, на другой входкоторого подается исследуемый сигнал х(1).На выходе модулятора выделяется послгдова 409228 Пусть р =,где- количество импульсов, сосчитанное счетчиком 10.Нормированная корреляционная функция Я(т) и р связаны простым соотношениемР(т) = - СозлрВ предлагаемом цифровом коррелометре постоянным, равным 10", является количество импульсов на выходе формирователя, что в значительной степени уменьшает разброс в количестве импульсов, сосчитанных счетчиком. Кроме этого, очевидно, что если количество импульсов на выходе формирователя равно 10, то общее количество импульсов за время анализа в среднем равно 2.10 ". Другими словами, при том же ооъеме оборудования длительность исследуемой реализации увеличивается в среднем в два раза.Указанные обстоятельства в значительной степени уменьшают погрешность определения корреляционной функции, обусловленную конечной длительностью исследуемой реализазации и неточностью установки уровня анализа полярностей мгновенных значений процесса. 3540 45 50 55 Предмет изобретенияЦифровой знаковый коррелометр, содержащий амплитудно-импульсный модулятор, первый вход которого соединен с входом коррелометра, а выход через амплитудный селектор - с формирователем, элемент И, выход 6065 5 о 15 20 25 зо тельность импульсов, модулированная по ам. плитуде исследуемым процессом. Амплитудный селектор 8 пропускает только те импульсы, амплитуда которых выше (ниже) установленного порога хо. Если х(1) - нормальный случайный процесс, то х, - его среднее значение. На выходе формирователя 4 выделяются импульсы одинаковой амплитуды в те моменты времени, когда мгновенные значения исследуемого процесса выше (ниже) уровня х, и через временной селектор б подаются на входы делителя 7 частоты, блока 8 задержки и на один из входов элемента И 9. Блок 8 задерживает поступающие на его вход импульсы на время, кратное периоду следования импульсов генератора 2. Задержанные импульсы поступают на второй вход элемента И, На выходе этого элемента образуются импульсы, соответствующие тем моментам времени, когда мгновенные значения процесса в моменты времени 1 и 1+т положительны (отрицательны) относительно уровня хо, где т=ТО; 1=1, 2, 3 и; То - период следования импульсов генератора,При соответствующем выборе коэффициента деления делителя частоты на его выходе по прошествии через схему 7 10импульсов с выхода формирователя 4 появляется сигнал, который опрокидывает триггер б. В результа. те прекращается разрешающий потенциал на селекторе б, т. е. цикл работы прибора за. канчивается.йо - Ф г 7 4Б1 Составитль Э, Сенинаактор О, Грузова Текред 3. Тарапенко 1;орректор О. Тюриг Из.), ),"о 131 сударственного по делам изо Москва, Ж.35Заказ 12 Тпрагк 635омитета Совета Министроетеппй и открытийРаушская наб., д. 4/5 ПодпггсноСССР ЦНИИП 1 аварская типографп 5которого соединен со счетчиком, а первый вход - с выходом блока задержки, делитель частоты, выход которого соединен с первым входом триггера, второй вход которого через ключ соединен с выходом генератора импуль сов, выход триггера соединен с первым входом временного селектора, выход которого соединен с входом делителя частоты, отлпчаюцийсл тем, что, с целью повышения точности определения корреляционной функции, выход формирователя подключен к второму входу временного селектора, выход которого соединен с вторым входом элемента И и с входом блока задержки, выход генератора импульсов соединен с вторым входом амплитудно-импульсного модулятора.