Устройство для определения интервала корреляции

(22) Заявлено 13.07.77(21) 2506834/18-24с присоединением заявки Мо(51)м, кл,6 06 С 7/19 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(71) Заявитель Куйбьадевский политехнический институт им. В.В. Куйбышева(54) УСТРОЯСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕРВАЛАКОРРЕЛЯЦИИ Изобретение относится к области специализированных средств вычислительной техники, предназначенных для .аппаратурного определения случайных процессов.Известно устройство для определения интервала корреляции 11Недостаток его связан с невысокой точностью при анализе широкополосных процессов.Известно устройство которое содержит Фильтр Лагерра с последовательно соединенными ячейками нулевого и последующих порядков, дисперсиметр, выход которого через инвертор подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока усреднения, вход которого соединен с выходом блока умножения, первый вход которого подключен к выходу ячейки Фильтра Лагерра нулевого порядка, вход которой объединен со вторым входом блока умноже" ния, входом дисперсиметра и подключен ко входу устройства, выход сумматора соединен со входом блока ре" гулировки параметра, выход которого подключен к управляющим входам ячеек Фильтра Лагерра и к перЪому входу нелинейного преобразователя, второй вход которого соединен с выходом дисперсиметра, а выход соединен с первым входом блока деления, второй входкоторого подключен к выходу второгоусреднителя, вход которого соединенс выходом квадратора, вход которогоподключен к выходу многовходовогосумматора 21 .Известное устройство служит дляопределения интервала корреляции какнесобственного интервала от нормиро"ванной корреляционной Функции(КФ) ) (Ф 1 и оказывается неприменимым при анализе процессов со знакопеременной колебательной КФ. В последнем случае чаще используют абсолютный интервал корреляции и квадратический интервал корреляции С =й2 О =3 к(с)сй; причем последний ин"отервал корреляции используется приоценке статистических погрешностейсредств анализа характеристик случайных процессов,Целью изобретения является расширение Функциональных воэможностейустройства эа счет определения квадратичного интервала корреляции.Эта цель достигается тем, что в 30 устройство введены цепочки иэ после 693394(1)55 Р= Г к(г)Ь(Ы, огде 4 к Ж-.ссЬк (с) - импульсная характеристика Фильтра Лагерра К-го поряд,ка,6 О 5г)=я О (Функсия Лагерра К-го порядка,- параметр фильтра Лагерра. довательно соединенных дополнительнОго блока умножения, блока усредйЕния и ключа и дополнительный ключ,а также генератор кусочнопостоянныхортонормиронанных Функций, каждыйиз выходов которого соединен с управляющим входом соответствующего ключа,выходы ключей подключены к соответствующим нходам многовходового сумматора, вход дополнительного ключасОединен с выходом первого блока 10умножения, первые входы дополнительных блоков умножения соединеныс выходами соответствующих ячеекФИльтра Лагерра, а вторые входыобъединены и подключены ко входу Уст-ройства,На чертеже изображена блок-схемаустройства,Устройство содержит ячейки фильтра Лагерра 1 и 2, соответственно нулевую и последующие, блоки 3 умножения, блоки 4 усреднения, дисперсиметр 5, инвертор б, сумматор 7,блок 8 регулировки параметра, ключи9, генератор 10 кусочнопостоянныхортонормированных Функций, сумматормноговходовой 11, квадратор 12, блок13 усреднения, Функциональный преобразователь 14 с функцией преобразования 1:(У,с:ч г(А) блок 15деления.ЗОУстройство работает следующимобразом.При подаче на его вход центрированной реализации случайного процесса х(1) блок 8 регулировки парамет- З 5ра изменяет параметр К регулируеМого Фильтра Лагерра 1, 2 до обнуления выходного сигнала сумматора 7.На выходе блока деления 15 при этомустанавливается сигнал Т при- Ц)нимаемый в качестве оценки интервалакорреляции с,х: 3 (г)дг случайного процесса, оПокажем справедливость последнегоутверждения следующими соотношениями.Сигнал рк на выходе каждогоблока усреднения 4 в установившемсярежиме будет пропорционален соответствующему коэффициенту разложенияКФ х (Т) процесса х(Т) н ряд поортогональным Функциям Лагерра и будет описываться следующим выражением Поскольку сигналы ЧЮ,(1) Ч,дейстнующие на выходах генераторов ортогональных функций 10, янляются кусочнопостояннымн ортонормированными функциями времени, т.е.то для выходного сигнала блока деления 15 н установившемся режиме справедливы следующие соотношенияС другой стороны(4)КхоПредставляя КФ моделью Кхбазисе ортогональных функций Лагерра(3) очевидно, что величина й может быть принята в качестве оценкиинтервала корреляции Т= Ур ЮПоскольку раненство (4) и (б) н общем случае имеет место лишь при бесконечно большом числе членов разложения определение интервала корреляции осуществляется с погрешностью,которая, однако, может быть сведенак допустимой, наперед заданной, неличине соответствующим ныбором числачленов разложения. Кроме того, подстройкой параметра фильтра Лагерраобеспечивается снижение погрешностиоценки интервала корреляции до величины близкой к минимуму-миниморумупри конкретном числе членов разложения,Описанное устройстно обеспечиваетболее высокую точность при анализеширокого класса процессов, посколькув основу его Функционирования положена модель более общено нида. Крометого, оно проще аппаратурно, нежелинепосредственная реализация классического алгоритма оценки интервалакорреляции по коэффициентам разложения КФ, основанного на возведении в квадрат коэффициентов разложения с последующим суммированием,поскольку в последнем случае требуется число квадраторов, равное числучленов разложения. В качестве генератора кусочнопостоянных ортонорми693394 Формула изобретения раж 780 Подписное ИИНИ Заказ 6302 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная рованных функций может быть использован генератор прямоугольных импульсов с цепочкой делителей частоты импульсов. В остальном добавляемые элементы являются стандартными блоками устройств статистического анализа.Таким образом, в результате незначительного усложнения устройство для определения интервала корреляции приобретает более широкие функциональные возможности эа счет получения оценки квадратического интервала корреляции. Устройство для определения интер 15 вала корреляции, содержащее фильтр Лагерра с последовательно соединенными ячейками нулевого и последующих порядков, дисперсиметр, выход которого через инвертор подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого блока усреднения, вход которого соединен с выходом блока умножения, первый вход которого подключен к выходу 25 ячейки фильтра Лагерра нулевого порядка, вход которой объединен со вторым входом блока умножения, входом дисперсиметра и подключен ко входу устройства, выход сумматора сое динен со входом блока регулировки параметра, выход которого подключен к управляющим входам ячеек фильтра Лагерра и к первому входу нелинейного преобразователя, второй вход которого соединен с выходом дисперсиметра, а выход соединен с первымвходом блока деления, второй входкоторого подключен к выходу второгоусреднителя, вход которого соединенс выходом квадратора, вход которогоподключен к выходу многовходового сумматора, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определенияквадратичного интервала корреляции,в устройство введены цепочки из последовательно соединенных дополнительного блока умножения, блока усреднения и ключа и дополнительный ключ,а также генератор кусочнопостоянныхортонормированных функций, каждыйиэ выходов которого соединен с управляющим входом соответствующегоключа, выходы ключей подключены ксоответствующим входам многовходового сумматора, вход дополнительного ключа соединен с выходом первогоблока умножения, первые входы дополнительных блоков умножения соединеныс выходами соответствующих ячеекфильтра Лагерра,а вторые входы объединены и подключены ко входу устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 522507, кл. С 06 С 7/19, 1975,2. Авторское свидетельство СССРР 517027, кл. С 06 С 7/19, 1975,