Устройство для определения корреляционной функции

429426 Свгвз Советских Социалистических Республиквисимое от авт. свидетельства - явлено 05,06,72 (21) 1792610/18115 присоединением заявки32) Приоритет -Государственный номитет Совета Министров СССР бликовано 25,05.74. Бюллетень1(088.8) делам изобретении и открытий та опубликования описания 72) Авторы изобретечия В, М. Козлова, Э. П. Тихон) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ2 к цифровой элеки может быть исси я кэрреляционкоррело ой функц овых пр дисперси ой функ метры для б и,и, состоя.еобразоваи и ордиции и уст 10 Недостатком таких устройств является использование фиксированного времени задержки одного сигнала относительно другого, которое определяется либо ориентировочно на основании некоторых априорных данных о характере изменения корреляционной или спектральной функции случайного процесса, либо методом последовательного приближения в результате многократного грубого из мерения корреляционной функции, Первый способ часто приводит к большим ошибкам при определении времени задержки и, следовательно, корреляционной функции, а второй - к значительному увеличению времени ее определения.Цель изобретения - увеличение быстрои повышение точности работы уст.независимо от наличия априорных д х о характере изменения корреляцион Изобретение относитсятроизмерительной техникепользевано для опраделеной функции.Известны цифровыеопределения корреляционнщие из двух аналого-цифртелей, блока определениянат оценок корреляционнройства управления,ной или спектральной функции случайного процесса.Для этого в предлагаемое устройство дополнительно введены, схема ИЛИ, делитель, схемы И и блок управления реверсивным счетчиком, выходы которого подключены к реверсивному счетчику, а входы - к выходам блока сравнения и к входам блоков задания ошибок соответственно, выход генератора тактовых импульсов подключен к первым входам первои и второй схем И, вторые входы которых соединены с блоком управления, а выходы подключены к входаат схемы ИЛИ, первой схемы И непосредственно, а второй - через делитель, выход схемы ИЛИ подключен к счетчику, первый вход третьей схемы И соединен с распределителем, второй вход - с блоком управления, а выход подключен к соответствующему входу логического блока.На фиг, 1 дана функциональная схема предлагаемого устройства; на фпг. 2 - выбор суммарной временной задержки ЛггггЛ 1 ,по заданной относительной ошибке восстановления у на участке наибольшей скорости корреляционной функции г(т),Устройство содержит блок управления 1, распределитель 2, цифро-аналоговые преобразователи 3 и 4, блоки сравнения 5 и б, блок 7 определения дисперсии и корреляциВход реверсивного счетчика 14результаты сравнения- 1 - 1 - 1 - 1 +1 +1 +1 +1 0 1 1 О 1 0 О 1 где г-60 65 онцой функции, тактовый генератор 8, первую 9 и вторую 10 схемы И, схему ИЛИ 11, делитель 12, счетчик 13, реверсивный счетч;:к 14, логический блок 15, третью схему И 1 б, блоки 17 и 18 задания, блок 19 управления реверсивным счетчиком,Под действием сигнала Пуск от блока управления 1 производится преоб 1 разование аналоговых сигналов х(г) и у(1) в код, которое осуществляется с помощью распределителя 2, цифро-аналоговых преобразователей 3 и 4, блоков сравнения 5 и б методом поразрядного взвешР 1 занРя, После Окончания преобразования значения сигналов х (1) и д в коде передаются в блок 7 по сигналу блока управления 1,Начало следующего преобразования опре.вселяется с помощью тактового генератора 8, схемы И 9, схемы ИЛИ 11, делителя 12, счетчика 13 и реверсивного счетчика 14 следующим образом, В конце преобразования код со счетчика 14 по сигналу блока управ.леР 1.1 я переписывается в счетчик 13 (выполняющий функцию формирователя временной задержки), а на вход делителя 12 через открытую схему И 9 поступают импульсы тактового генератора 8. Делитель 12 и счетчик 13 формируют суммарную временную задерРкку ИтМ (см. фиг. ) между преобразованными в код значениями сигналов х (1) и д (1). В начале измерения в счетчик 13 переписывается максимальный код. Это соответствует минимальнои временной задержке между кодами сигналов хи у (Ц, равной 1 произведению коэффициента деления делителя 12 и периода следования импульсов тактового генератора 8. По сигналу с выхода, счет.чика 13 блок управления 1 вкл 1 очает логический блок 15, которьш подготовлен к работе сигналом распределителя 2 через открытую схему И 1 б. Логический блок 15 раздельно по каждому каналу х (1) и усравнйвает с помощью одинаковых блоков 17 и 18 задания ошибок (включающих в себя схемы И, измерительные ключи и дискретные делители типа Р - 2 Я (на чертеже не показаны) разность между задержанными х (г + т) и д (1+т) и текущими х (1) и д (1) значениями сигналов с величиР 1 ами у х(1+т) и 7 д (+т), причем у(1,В результате сравнения по сигналам с;выходов блоков сравнения 5 ц б срабатывает блок 19 управления реверсивным счетчиком, который изменяет код реверсРгвного счетчика 14 в соответствии с таблицей,За первый такт сравнения определяется знак разности между текущим сигналом и задержанным, а за второй такт сравнивается указанная разность с одинаковой по знаку величиной напряжения, определяемой произведением ух(1+т) и 7 у(1+т), Код реверсивного счетчика 14 уменьшается, если соответствующая разность превысит величины 20 25 30 35 40 45 50 55 ух(1+т) и уу (1+т) и увеличивается в противоположном случае.После изменения кода реверсивного счетчика 14 описанный цикл повторяется.В результате а-кратного измерения (а лежит в пределах заданного объема выборки, необходимого для измерения дисперсии) на счетчике 13 устанавливается код т, который вместе с числом У для гауссовского сигнала соответствует суммарной временной задержке значение обратной нормированнойкорреляционной функции;заданная величина;значение кода на счетчике 13;,1 11А = Ф --- значение обратной фуцкции Лапласа. Из формулы, в частности в:1 дно, что выбором величины у можно найти значение нормированной корреляционной функции в точке с наибольшей или средней скоростью изменения КЮ). При этом величина УЛ 1 определяет временную задержку между преооразованными в код значениями сигналов х (1) и д (1), а коэффициент пг выбирается, исходя из погрешности и вида восстановления (ступенчатого или линейного) корреляционной функциями.После того как определяется число Ь, на счетчике 13 по сигналу с блока управления 1 запираются вторая и третья схемы И 10 и 1 б и открывается первая схема И 9. При этом тактовые импульсы с генератора 8 поступают непосредственно на счетчик 13 через схему ИЛИ 11, и корреляционная функция измеряется точно так же, как в прототипе с временем задержки, равным ЬгЛ 1, а аналогоцифровые преобразователи работают без дополнительных блоков 15, 17 и 18. Код на счетчике 13 после каждого определения суммарной временной задержки восстанавливается путем перезаписи с реверсивного счетчика 14.Таким образом, точность измерения кор. реляционной функции повышается за счет того, что ее аргумент устанавливается по заданной ошибке восстановления у. Быстродей. ствлие повышается благодаря устранению многократного опрелеления характера изменения корреляционной функции в случае отсутствия априорных данных. При определении корреляционной функции с крутизной изменения, лежащей вне предусмотренных пределов, автоматически устанавливается либо минимальная, либо максимальная временная задержка. Для исключения перепол. нения реверсивного счетчика 14 должна быть предусмотрена соответствующая схема (на чертеже не показана).Предмет изобретенияУстройство для определения корреляционной функции, содержащее цифро-аналоговые преобразователи, первые выходы которых подключены к входам соответствующих блоков сравнения, вторые - к соответствующим блокам задания ошибок, а третьи - к соответствующим входам блока определения дисперсии, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого через логический блок соединен с блоками задания ошибок, выходы которых подключены к входам соответствующих блоков сравнения, выходы блоков сравнения подключены к первым входам соответствую- Б щих цифро-аналоговых преобразователей, вторые входы которых объединены и подключены к распределителю, вход которого соединен с третьим выходом блока управления, входы которого подключены соответственно к гене.10 ратору тактовых им,пульсов и к счетчику,соединенному с реверсивным счетчиком, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия и повышения точности работы устройства, оно содержит схему ИЛИ, де литель, схемы И и блок управления реверсивным счетчиком, выходы которого подключены к реверсивному счетчику, а входы к выходам блоков сравнения и к входам блоков задания ошибок соответственно, выход 20 генератора тактовых импульсов подключен кпервым входам соответственно первой и второй схем И, вторые входы которых сое",инены с блоком управления, а выходы подключены к входам схемы ИЛИ, первой 25 схемы И непосредственно, а второй - через делитель, выход схемы ИЛИ соединен со счегчикоыпервый вход третьей схемы И соединен с раопрелелителвм, второй вход с блоком увравления, а выход подключен к З 0 соэгвстствующему входу логического блока.429426 г ставитель Э. Тихоновехред 3. Тараненко Редактор Т. Иванов орректор И. Симкин Заказ 1674/531ЦНИ ПодписноеР Тип. Харьк. фил, пред. Патент Изд.847 Тираж 624 И Государственного комитета Совета Министров по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5