Устройство для определения интервала корреляции

СЮЗ СОНЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 119) (11) 1)5 С 06 Р 15/336 БИБЛи Э : Ф. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТН 1 ЫТИЛМПРИ ГННТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРУ 1546996, кл. С 06 Р 15336, 1988.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕРВАЛА КОРРЕЛЯЦИИ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для анализа стационарныхэргодических процессов, в частности при определении .глубины связанности процессов. Цель изобретения -повышение быстродействия иточностипри анализе квазистационарных процессов. Устройство содержит аналогоциФровой преобразователь 1, регистры2, 3, блоки 4, 24-24 сравнения,элементы 5-7, 19, 22 -22 Ч задержки,счетчики 8, 12, 18, блоки элементовИ 9, 11, дешиФраторы 10, 13, генератор 14 тактовых импульсов, делитель 15 частоты, группы элементов И 16211-21,Формирователь 20 импульсовэлементы ИЛИ 17, 23. При превышенииколичества поворотных точек пороговых значений производится ускоренная перестройка частоты дискретизации случайного процесса. 1 ил.На генераторе 14 тактовых импульсов устанавливается начальная тактовая частота йн, которая соответствует условию ГнГ, где Г = - 1/ ДТ, при этом Ь Тк - интервал корреляции исследуемого сигнала. Регистры 2 и 3 обнуляются, Тактовая частота поступает на вход делителя 15 45 частоты, где осуществляется деление тактовой частоты в виде Г = Ь 1(х =111)1 с 1 с;, если, к,)1 заранее набранные коэАфициенты и формирование на. каждом из выходов делителя х (д = 11) последовательностей импульсов с частоты К. Выбор конкретной частоты Г в соответствии с которой производится дискретизация по времени исследуемого сигнала х(С), осуществляется на основании содержимого счетчика 12 с помощью дешифратора 13, группы элементов И 16 и элемента ИЛИ 17. 55 Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано для анализа стационарных эргодических случайных процессов, в частности для определения глубины связанности процессов, и является усовершенствованием устройства по авт. св.В 1546996.Цель изобретения - повышение быст родействия и точности при анализе квазистационарных процессов.На чертеже представлена структурная схема устройства., Устройство содержит последователь но соединенные аналого-цифровой преобразователь 1, первый 2 и второй 3 регистры, блок 4 сравнения, третий 5, второй 6 и первый 7 элементыэадерж" ки, второй. счетчик 8, второй блок 9 20 элементов И, первый дешифратор 10, первый блок 11 элемектов И, первый счетчик 12, второй дешиАратор 13, генератор 14 тактовых импульсов, делитель 15 частоты, группу элементов 25 И 16, элемент 17, счетчик 18, дополнительный элемент 19 задержки, Аормирователь 20 импульсов, дополнительную группу элементов И 21 -21 м, группу элементов 22 -22 задержки, до-,30 полнительный элемент ИЛИ 23, группу элементов 24 -22 сравнения, входы 25 -25 значений параметра отличия от признака коррелированности.Устройство работает следующйм образом. Исследуемый сигнал х(С) поступает на информационный вход аналого-цифрового преобразователя 1, в котором с периодом ДТ= 1/Й происходитдискретизация сигнала путем преобразования его текущего уровня в двоичный циАровой код. Результат каждого аналого-циАрового преобразования исследуемого входного сигнала устройства запоминается соответственно на один и на два шага в регистрах 2 и 3.Блок 4 сравнения производит сравнение очередного пришедшего значения сигнала х(С 1) с задержанными на ДТ, и 2 ДТ в регистрах 2 и 3 х(С ) и-1х (С) . По результату сравнения на выходе блока Аормируется единичный Импульс в случае, если х (С 1) ( х(С,)Ъ х(С ) или х(С х(С ",)( х(С) .Вырабатываемые блоком 4 сравнения импульсы подсчитываются счетчиком. Одновременно в счетчике 18 подсчитывается требуемое число отсчетов сигнала х(С). в моменты С 1 = 1п,При накоплении счетчиком 18 числа и выход переполнения этого счетчика подается на второй вход блока элементов И 9, разрешая прохождениенакопленной в счетчике 8 суммы поворотных точек на дешифратор, первьФ выход дешиАратора 10 соответствует слу- . чаю отсутствия корреляции в дискретизированном сигнале. Второй выход дешифратора 10 соответствует случаю коррелированности дискретизированного сигнала. Третий выход дешифратора 10 соответствует случаю высокой колебательиости исследуемого сигнала. Последний случай возникает либо при неудачном выборе 7 И начальной тактовой частоты генератора 14, либо при наличии в сигнале узкополосной составляющей большой мощности.Проверка коррелированности дискретизированного сигнала,х(С) производится на основании следующего критерия. В случае некоррелированности сигнала (т.е. в случае шума) среднее количество поворотных точек р (в которых наблюдается очередной локальный минимум или максимум х(С вы,3ражается Формулой М(р) = 2/3 (п), где и, - суммарное число точек дискретизированного по времени сигнала х(С), подвергающихся анализу. Известно также, что с увеличением п1 бвеличина р может рассматриватьсякак распределенная по нормальномузакону с дисперсией:( ) 16 п 90среднеква атическим отклонениембр = П(Р). С учетом отмеченного вкачестве критерия коррелированностипроцесса используется следующий,Если значение Р (накопленное всчетчике 8) таково, что выполняетсяР-М(Р)33, сигнал х(11), является шумом. Если р .М(р)-30, тох(1). является коррелированйым. Если Р)М(р)+3(, то сигнал х является быстрок леблющимся.Образование, единичного потенциала на втором выходе дешифратора 10открывает блок элементов И 11 и выходную шину устройства, подаетсясодержимое 1 счетчика 12, котороесоответствует номеру контролируемойчастоты Г Значение величины интервала корреляции определяется поформуле гк = 1/1 с,Е ,Поступление сигнала с третьего выхода дешифратора 10 свидетельствует о необходимости изменения начальной тактовой частоты генератора 14.Появление единицы на первом выходе дешифратора 10 происходит при условии, что дискретизированный частотой Е, сигнал х(й ) является шумом и требуется выбор новой частоты ГЕ,. Для проведения дискретизации сигнала х(Г) новой частотой Г 1+1 Ъ Г первый выход сигнала дешифратора 10 поступает на счетчики 18 и Я, которые обнуляются, а также на вход счетчика 12, увеличивая его содержание на единицу. В соответствии с новым значением счетчика 12 происходит возбуждение очередной шины дешифратора 13, которая, открывая другой элемент И 16, делает рабочей новуючастоту ГГ, (при этом ЬТ 1+С Т,).Одновременно с появлением содержимого счетчика 8, накапливающим число поворотных точек, на входе дешифратора 10, содержимое данного счетчика поступает для его анализа на входы группы блоков 24-24сравнения, Целью данного сравнения является установление факта значи 9302 бтельности различия числа поворотныхточек в счетчике 8 от уровня, отвечающего коррелируемости процесса.Бель реализуется следующим образом.5На входах 25 -25сравнения устанавливаются значения М(р) = 35+ Ь гпри условии, что Д г,ъ Д. Блоки сравнения группы элементов 24 -24 ч вырабатывают единичный сигнал, еслисодержимое р счетчика 8 больше значения, установленного на входах блоков сравнения. Данные положительные сигналы открывают соответствующие элементы И 21 - 21 группы, черезкоторые поступает сформированный.попереднему фронту формирователем 20импульс, отвечающий возбуждению шины дешифратора 10, которая соответ 20 ствует случаю "Шум", Элемент 19 задержки служит для синхронизации работы устройства. Проходящие через элементы 22-22 ц задержки импульсы с формирователя 20 задерживаются в них25 так, что выполняется условие+Д,Тгде- время формирования импульса на выходе Аориировате 30 ля 20 э1 - время задержки сигнала в-м элементе 22 -22задержки группы,Т - длительность импульса,Таким образом, при выработке по 35ложительных потенциалов блокамисравнений с номерами 1, 1.+1Мгруппы элементов 24 -24 м через элементИЛИ 23 на счетный вход счетчика 12 поступает (М-+1)-й дополнительный импульс. Поступление дополнительныхимт.ульсов позволяет произвести более быструю коррекцию текущей частоты Е, и.тем самым обеспечиваетповышенное быстродействие устройства.Таким образом, увеличивается быстродействие устройства, а вместе сним точность определения интервалакорреляции для квазистационарныхпроцессов,Формула и з о б р е т е н и я 1 Устройство для определения интервала корреляции по авт.св.Р 1546996,. .о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения быстродействия и точности при анализе квазистационар-. ных процессов, введены дополнитель-1619302 Составитель В. Орлов Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревскаяг Редактор М.Бланар Заказ 50 Тираж , . ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раукская наб., д, 4/5 роизводствеццо цздательский комбинат Патент г, Ужгород ул. Гагарица ный элемент задержки, формирователь импульсов, группа блоков сравнения группа элементов задержки, дополнительная группа элемента И и дополнительный элемент ИЛИ, причем выход второго блока элементов И соединен с первыми входами блоков сравнения группы, вторые входы которых являются входами группы значений Па Лраметра отличия от признака коррелированности устройства, выходы "Больше" группы блоков сравнения соединены с первыми входами соответствующих элементов И дополнительнойгруппы, выходы которых соединены свходами элементов задержки группы, авторые входы элементов И дополнительной группы в .с выходом формирователя импульсов, вход которого через дополнительный элемент задержкисоединен с первым выходом первогодекифратора, выходы элементов задержки группы и первый выход первогодекифратора через дополнительныйэлемент ИЛИ соединены со счетным входом первого счетчика.