Коррелометр

(21) (22) (46) (71) 978062/248,11.855.04.87. Бюл. Уульский политехн ическии инсти ту А.В. Фомичев, В.Фомичев и С.Н. Г681.32(088.8)Авторское свидет831, кл. С 06 Гторское свидетел9583, кл. С 06 Р Фа туев,сев В.А. (53) (56) В 64 льство СССР5/336, 1981,ство СССР15/336, 1983 0(54) ис- ап т н унк"ои- ми и м ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ КОРРЕЛОМЕТР(57-) Изобретение относится к выч лительной технике, в частности к паратурным измерениям характерис случайных процессов, предназначе для определения корреляционной ф ции случайных процессов с широтн мпульсной модуляцией и может пр еняться при идентификации дина ческих объектов. Цель изобретения -повышение точности определения корреляционной функции. Коррелометр реализует интерференционный алгоритмвычисления и содержит элемент задержки 25, генератор 27 тактовых импульсов, делитель 28 частоты, два идентичных канала , и, вычисляющихи накапливающих текущие значенияквадратов суммы и разности анализируемых процессов, выходы которых соединены с входами сумматора вычитателя 26. Каждый из каналов содержитэлементы НЕ 2,3,8 и 9, элементы И4-7, 10-13 и 21, счетчики 16,17,23 и24, триггеры 20 и 22, блок 18 сравнения и дешифратор нуля 19. Коррелометр позволяет без преобразования ваналоговую форму определять корреляционную функцию эргодических случайных процессов с широтно-импульсноймодуляцией. 2 ил.13040Изобретение относится к аппаратурному определению характеристик случайных процессов, предназначено для прямого, без преобразования в аналоговую форму,фопределения корреляцион ной функции эргодических случайных процессов с широтно-импульсной модуляцией и может иметь как самостоятельное применение при идентификации динамических объектов, так и вспомо гательное, являясь идентификатором в системах управления технологическими процессами.Цель изобретения - повьппение точности определения корреляционной 15 функции широтно-импульсно-модулированных (ШИМ) случайных процессов.На фиг. 1 изображена структурная схема коррелометра; на фиг, 2 - временные диаграммы его работы.Коррелометр содержит первый 1 и второй 1 и каналы, содержащие первый и второй элементы НЕ 2 и 3, второй 4, первый 5, восьмой 6 и девятый 7 элементы И, третий 8 и четвертый 9 элементы НЕ, четвертый 10, третий 11, шестой 2 и седьмой 13 элементы И первый 14 и второй 15 элементы ИЛИ, первый реверсивный счетчик 16, счетчик 17, блок 18 сравнения, дешифратор 19 нуля, первый триггер 20, пятый элемент И 21, второй триггер 22, третий 23 и второй 24 реверсивные счет-. чики,а также элемент 25 задержки, сумматор-вычитатель 26, генератор 27 35 тактовых импульсов, делитель 28 частоты, первый 29 и второй 30 информационные входы, входы 31 и 32 значения математического ожидания первого и второго процессов соответственно, 40 выход 33 и вход 34 запуска. Коррелометр работает следующим образом. 45В исходном состоянии все триггеры находятся в нулевом состоянии.Анализируемые широтно-импульсные модулированные сигналыии оценки их математического ожидания (центра распределения) т иподаются на входы коррелометра.На каждом такте измерения в реверсивном счетчике 16 первого канала будет записано числоИ (т)-( + ),а в соответствующем реверсивном счетчике второго карала - числоИ =(, - ). 35 2Затеи эти числа заносятся в счетчики 17. Счетчики 23 и 24 импульсовв начальном положении обнулены. Подачей по шине импульса запуска счетные импульсы поступают через открытый элемент И 21 и заполняют реверсивные счетчики 23 и. 24. При достижении равенства содержимого счетчиков17 и 24 блок 18 сравнения выдает импульс, сбрасывающий в "0" счетчик24 и вычитающий "1" из счетчика 17.Процесс заканчивается очищениемсчетчика 17, выдачей с дешифратора19 нуля сигнала закрытия элемента И21. Таким образом, в этот момент водном из счетчиков 23 какого-либоиз каналов находится числоп =27 -и,где и - значение кода в счетчиках 16первого канала И(.) или второго канала И ,По мере поступления новых значений анализируемых случайных процессовив счетчиках 23 первого канала накапливается значениеквадрата суммы соответствующих перемещений, а в счетчике 23 второго канала - значение квадрата разности этих переменных. Поэтому по окончании интервала измерения на выходе сумматора-вычитателя 26, являющегося выходом коллерометра, присутствует числовой кодК(т)=М(+ , )1-М (-т) .Раскрйвая скобки, возводя в квадрат и учитывая свойства оператора математического ожидания окончательно получимК(г )=4 М)Из последнего выражения видно,что выходной код сумматора-вычитателя И является оценкой искомой коррепяционной функции с коэффициентом пропорциональности 4, который можно учесть, отбросив соответствующие разряды этого числа.Формула изобретенияКоррелометр, содержащий генератор тактовых импульсов, делитель частоты и два канала, каждый из которых содержит четыре элемента НЕ, девять элементов И, два элемента ИЛИ, три реверсивных счетчика, счетчик, дватриггера, причем в каждом канале выход первого элемента НЕ соединен с13040первым входом первого элемента И, выход второго элемента НЕ соединен с первым входом второго элемента И, в первом канале выход третьего элемента НЕ соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с входом четвертого элемента НЕ и является первым информационным входом коррелометра, выход четвертого элемента НЕ соединен с Ю первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с входом третьего элемента НЕ, прямой выход первого триггера соединен с первым входом пятого элемента И, выход 15 генератора тактовых импульсов соединен с информационным входом делителя частоты, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами шестого и седьмого эле ментов И обоих каналов и первыми входами восьмого и девятого элементов И обоих каналов, в обоих каналах выходы шестого и восьмого элементов И соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выходы седьмого и девятого элементов И соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, второй вход первого элемента И первого канала соединен с 30 вторым входом первого элемента И второго канала и является входом значения математического ожидания первого случайного процесса коррелометра, второй вход второго элемента И перво- З 5 го канала соединен с первым входом третьего элемента И второго канала и является входом значения математического ожидания второго случайного процесса коррелометра, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены элемент задержки и сумматор-вычитатель, а в каждый канал введены блок сравнения и дешифратор нуля, вход третьего элемента НЕ первого канала соединен с выходом элемента задержки, вход кото.35 4рого является вторым информационным входом коррелометра, второй вход третьего элемента И первого канала Соединен с вторым входом второго элемента И и входом первого элемента НЕ второго канала, в каждом канале выходы с первого по четвертый элементов И соединены соответственно с вторыми входами с девятого по шестой элементов И, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами первого реверсивного счетчика, разрядные выходы которого соединены с группой счетных входов счетчика, разрядные выходы которого соединены с группой информационных входов блока сравнения и с первой группой информационных входов дешифратора нуля, выход блока сравнения соединен с входом установки нуля счетчика и с вычитающими входами второго и третьего реверсивных счетчиков, выход пятого элемента И соединен с входом второго триггера и суммирующим входом третьего реверсивного счетчика, прямой выход второго триггера соединен с суммирующим входом второго реверсивного счетчика, разрядные выходы второго реверсивного счетчика соединены с второй группой информационных входов дешифратора нуля, выход которого соединен с входом установки в "1" первого триггера, вход сброса которого . соединен с вторым входом пятого элемента И и является входом запуска коррелометра, во втором канале выход третьего элемента НЕ соединен с первым входом третьего элемента И, выход четвертого элемента НЕ соединен с первым входом четвертого элемента И, в каждом канале разрядные выходы третьего реверсивного счетчика соединены с соответствующими информационными входами сумматора-вычитателя, выход которого является выходом коррелометра.1304035 Составитель Е, ЕфимовКопча Техред В. Кадар Пожо еда оррект Зака раж 63ударственного комим изобретений и отсква, Ж, Раушск Подписноеета СССР рытиия наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическ 3/50 Ти ВНИИПИ Го по дел 113035, Мо