Коррелометр для случайных импульсных сигналов

40 45 50 55 Изобретение относится к области специализированных средств измерительной и вычислительной техники, предназначенной для аппаратурного определения функции корреляции случайных процессов и может найти применение для большого класса случайных процессов с различными видами статистики. Информация о статистичееком процессе должна быть представлена в виде импульсной последовательности, например, так, как это имеет место при изучении рассеяния света методами корреляционной спектроскопии.Целью изобретения является повышение точности измерения корреляционной функции.На фиг. 1 представлена блок-схема коррелометра; на фиг. 2 - блок-схема блока управления.Коррелометр содержит управляемый делитель 1 частоты, блок 2 измерения временных интервалов, блок 3 памяти, блок 4 накопления, счетчик 5 и блок 6 управления.Вход управляемого делителя 1 частоты является информационным входом коррелометра, выход его связан с входом блока 2 измерения временных интервалов и входом счетчика 5. Разрядные выходы счетчика 5 соединены с управляющими входами управляемого делителя 1 частоты. Выход блока 2 измерения временных интервалов соединяется с информационным входом блока 3 памяти, выход которого соединен с адресным входом блока 4 накопления.Блок 6 управления содержит первый элемент ИЛИ 7, первый одновибратор 8, второй элемент ИЛИ 9, регистр 10 разрядов, второй одновибратор 11, третий одновибратор 12, элемент И 13, усилитель 14 считывания-записи, четвертый одновибратор 15.Один из входов первого элемента ИЛИ 7 является входом начальной установки коррелометра, другой вход соединен с выходом первого одновибратора 8. Выход элемента ИЛИ 7 соединен с первым входом регистра 10 разрядов и управляющим входом блока 3 памяти. Выход второго элемента ИЛИ 9 соединен с входом второго одновибратора 11, выход которого соединяется с входом считывания усилителя 14 считывания-записи и с первым (неинвертирующим) входом элемента И 13. Выход усилителя 14 считывания-записи соединяется с входом третьего одновибратора 12 и с вторым (инвертирующим) входом элемента И 3. Выход элемента И 13 является входом четвертого одновибратора 15, а егс выход соединен с входами записи усилителя 14 считывания-записи и входом одновибратора 8. Выход третьего одновибратора 12 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 9 и с информационным входом регистра 10 разрядов. Выход последнего соединен с информационным входом блока 4 накопления. 5 10 15 20 25 30 35 Информационный вход усилителя 14 считывания-записи соединен с выходом блока 4 накопления.Коррелометр работает следующим образом.В начале цикла измерения счетчик 5 находится в нулевом состоянии. При подаче на вход управляемого делителя 1 частоты последовательности входных импульсов на его выходе формируется временной интервал, равный времени между двумя соседними импульсами. Этот интервал измеряется в блоке 2 и число, соответствующее измерению временных интервалов, заносится в блок 3 памяти. Это число служит адресом того канала блока 4 накопления, куда необходимо добавить единицу. Одновременно, по окончании интервала, происходит изменение на единицу состояния счетчика 5. Изменяется коэффициент пересчета управляемого делителя 1 частоты. При этом на вход блока 2 измерения временных интервалов попадает интервал времени, равный сумме двух интервалов между тремя соседними импульсами. По новому адресу опять дополняется единица в блоке 4 накопления. Вновь сформированный интервал опять же изменяет на единицу состояние счетчика 5 и следующим измеряется интервал времени между четырьмя импульсами. При переполнении счетчика 5 начинается новый цикл измерения. Многократное повторение таких циклов приводит к тому, что в блоке 4 накопления формируется корреляционная функция исследуемого процесса. Блок 3 памяти и блок 6 управления служат для устранения влияния конечного времени записи информации в блоке 4 накопления. Кроме того, блок 6 управления производит дополнение единицы в соответствующем канале накопителя. Блок 6 управления работает следующим образом.Импульс предварительного запуска через первый элемент ИЛИ 7 устанавливает в О регистр 10 разрядов и подготавливает первый адрес в блоке 3 памяти. Через второй элемент ИЛИ 9 задним своим фронтом он запускает третий одновибратор 11, который разрешает усилителю 14 считывания-записи считывать информацию из нулевого разряда блока 4 накопления. Считывание единицы в разряде должно сопровождаться ее стиранием, т.е, информация считывается с разрушением. Если считана 1, то запускается третий одновибратор 12, который передним фронтом своего импульса изменяет состояние регистра 10 разрядов, а задним через второй элемент ИЛИ 9 вновь запускает одновибратор 11. Этот цикл повторяется до тех пор, пока в одном из разрядов не будет считан О. В этом случае импульс на выходе элемента И 13 запускаетодновибратор 15, а он, в свою очередь, производит запись 1 в данном разряде. Задний фронт этого импульса запускает одно- вибратор 8 и импульс последнего вновь через схему первого элемента ИЛИ 7 устанавливает в О регистр 10 разрядов, подготавливает новый адрес и начинается цикл добавления 1 по новому адресу.Таким образом, блок 3 памяти служит для запоминания текущего адреса для блока 4 накопления и выдает его только после завершения цикла добавления 1 по предыдущему адресу. Для устранения потери входной информации блок 3 памяти должен иметь объем памяти порядка 16 слов по 1 байту каждое, если построение корреляционной функции ведется по 256 точкам и средней интенсивности импульсного потока на входе устройства до 0,5 МГц. При больших загрузках соответственно увеличивается количество слов, а при большем числе точек - разрядность словПредлагаемая схема коррелометра обеспечивает накопление одного и того же количества интервалов в независимости от их длительности и, следовательно, повышает точность определения корреляционной функции при больших временах задержки, т.е. при исследовании низкочастотных составляющих в спектре сигнала.Принципиальные схемы предлагаемого устройства легко реализуются на современном уровне интегральной схемотехники и не содержат принципиально новых решений.Л. Ивес ВНИИПИ Госудапо делам и 113035, Москва, Ж лиал ППП Патент едактор В. Ивана к аз 4865/42 СоставительТехред И. ВерТираж 710рственного кзобретений и- 35, РаушсУнсгоро оваКорректор Е. РошПодписноеСССРийд. 4/5роектная, 4 митета откры ая наул.