Устройство для определения автокорреляционной функций узкополосного случайного процесса

(5 Ц М. К 06 7/19 вкиввудавствеввый хамите Совета ивнввтреа ССС ае девам язабретвнвйя втврытвйТОКОРРЕЛЯЦИОННОЙНОГО ПРОЦЕССА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯУЗКОПОЛОСНОГО СЛУ Изобретение относится к анпаратурному определению основных статистических характеристик случайных процессов и может быть использовано в системах автомати ческого управления и различных устройствах радиоэлектроники.Одним из наиболее .распространенных корреляторов являются устройства, работающие по принципу умножения. Известные устройства содержат аттенюатор, последовательно соединенные блок умножения, блок регулируемой задержки, блок усреднения и блок регистрации, причем один из входов блока умножения подключен к блоку регулируемой задержки. 1Недостатком таких устройств является сложность реализации блока регулируемой задержки. Особенно ощутим этот недостаток при исследованиях узкополосных процессов, так как при этом требуется обеспе-: 2чивать большую длительность задержки. Кроме того, известно, что при решении . ряда практических задач не требуется проводить полного анализа функции реляции, .а достаточным являетс ление лишь некоторых ее значений прификсированных задержках. В подобных случаях применение сложных блоков регулируемого запаздывания является нецелесообразным и наибольший интерес представляетпостроение измерителей с более простойреализацией.Белью изобретения является упрощениеустройства.0 Это достигается введением в устройствопоследовательно соединенных блока умножения частоты, и преобразователя частоты,а также блока автоподстройки частоты,.подключенного выходом к преобразователючастоты, который соединен со входами блоков умножения и регулируемой задержки,входы блока умножения частоты и блока,автоподстройки частоты соединены с выходом аттенюатора.О, Введение в известный измеритель указанных блоков позволяет проводить предварительное нелинейное преобразование исследуемого процесса, в результате которого удается значительно сократить время 25 корреляции входного случайного процесса автокоря опредеЗаявитель Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышеи сохранить при этом подобие формы его автокорреляционной функции. Это, в свою очередь, дает возможность снизить требования к необходимой .длительности задержки процесса и, следовательно, упростить аппаратурную реализацию наиболее сложного узла измерителя - блока регулируемой задержки.На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства. 10Оно содержит аттенюатор 1, блок умножения частоты 2, преобразователь частоты 3, блок автоподстройки частоты 4, блок умножения 5, блок регулируемой задержки 6, блок усреднения 7 и блок регистрации 15 8.Исследуемый узкополосный случайный процесс, имеющий среднюю частоту Й)О икоэффициент корреляции(Г ) =ЦО ( Г МОЗЙО 7 через аттенюатор. 1 (а при необходимости щ усилитель) поступает на вход блока умножения частоты 2. Блок 2 имеет коэффициент умножения, и с его выхода снимается сигнал со средней частотой Ка)О и корреляционной функцией, характеризуе мой коэффициентом корреляции В Я = Я (Г 1 СОВМ , Показатель степени здесь определяется номером выделяемой спектральной полосы, т. е. коэффициентом умножения. ЗОСредняя частота КЫ процесса, подвергшегося умножению, вновь понижается до исходной ОО с помощью преобразователя частоты 3, гетеродин которого синхронизируется средней частотой исследуемого И процесса с помощью блока автоподстройки частоты 4, Таким образом, случайный процесс на выходе блока преобразования частоты 3 будет иметь среднюю частоту, равную средней частоте входного иссле дуемого процесса Яр, а коэффициент корреляции Й (ь): Й (Г)СОЗСлЭ 7 . ПроводиО Омое умножение частоты с последующим преобразованием частоты позволяет примерно в Ц раз уменьшить время корре ляции исследуемого узкополосного процесса, а, следовательно, во столько же раз уменьшить требуемую величину регулируемой задержки и, таким образом, значительно упростить апнаратурную реали О зацию наиболее сложного блока измериФ тели - блока регулируемой задержки 6.Выходной фильтр блока преобразования частоты 3 должен иметь полосу пропуск- ния в ( раз большую, чем ширина энергетического спектра д(О входного исследуемого процесса, так как в соответствии с теоремой Винера-Хинчина выполняется соотношение ЬЬ 7 = СОВ 81 . Предварикотельно преобразованный случайный процесс с блока 3 поступает на блок умножения 5 и вход блока регулируемой задержки 6. После перемножения мгновенных значений прямого и задержанного процесса, а также усреднения на блоке 7 блок регистрации 8 автоматически регистрирует значе-ние ординаты автокорреляционной функции исследуемого узкополосного случайного процесса. Учитывая, что блоками 5, 6, 7 ведется обработка предварительно преобразованного процесса, блок регистрации 8 при необходимости должен по значениям ординаты функции, характеризуемой коэффициентом корреляции, автоматически вычислять значение ординаты автокорреляционной функции исходного процесса. Эта операция при известной величине показателя степени й, (в простейшем случае) может осуществляться при помощи соответствующей градуировки шкалы блока регистрации 8.,Предмет изобретения Устройство для определения автокорреляционной функции узкополосного случайного процесса, содержащее аттенюатор,последовательно соединенные блок умно-жения, блок регулируемой задержки, блокусреднения и блок регистрации, причемодин из входов блока умножения подключен к блоку регулируемой задержки, о тличающееся тем,что,сцельюупрощения устройства, оно содержит последовательно соединенные блок умножениячастоты и преобразователь частоты, атакже блок автоподстройки частоты, подключенный выходом к преобразователючастоты, которь 1 й соединен со входамиблоков умножения и регулируемой задержки, входы блока умножения частоты иблока автоподстройки частоты соединены485464 Составитель В.Жоаинскийаачук Техред Н.Хдневва Корректор А ;,етцщп Редактор бережковская иаб, 24 редприятне Патент, Москва, ГЗаказ Яф( Изд. М (ЯЯ Тираж 679 1 оцписнЦИИПП Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытиМосква, 3035, Раушская иаб., 4