433487

О П И С А Н И Е4 И 487ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистицеских Республик(51) М. Кл.06 х 15/3 исоединением заявк сударстееиныи иомитеавета Мнннстроа СССРоо делам нзооретеннйи открытии(23) Приорите Опубли но 25.06.7 1,Бюлл 681.32:588. 8) та опубликования описания 19 О 9 7(71) Заявител кой кибернетик ститут тех 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КОРРЕЛЯ ЦИОННЫХ ФУНКЦИЙ ислительоблас корде Изобреюй техни ние относится к и может быть и ользова йнь и корреляоцессов. нном анализе с Известны коррелометры параллельного анализа, содержашие ряд вычислительных каналов, каждый из которых служит для вычисления одной точки корреляционной функции.Однако эти коррелометры имеют невысокую точность вычисления корреляцион ной функции, вследствие неоптимальности выбора величин временного сдвига, определяющей значение аргументов вычисляемых точек корреляционной функции. Так, если величина временного сдвига выбрана малой, то коррелометр определит значения корреляционной функции в области, лежащей вблизи ее центрального максимума, а значения функции, соответствую шие большим величинам временного сдвига, останутся неизвестными. При большой величине временного сдвига значительная часть каналов коррелометра будет вычислять значения корреляционной функции в ти больших временных сдвигов, где ляционная функция близка к нулю.Для расширения функциональных воэможностей устройства для корреляцион- Ь ных функций в него введен блок анализавычисленных значений, к первому входу которого подключен ттервый выход коррелометра, ко второму входу - выход пере вого элемента "И", а к выходу - вход;10 триггера управления, и делитель частоты,выход которого соединен с входом коррелометра, первый вход - с выходом первого элемента И, второй вход .с выходом второго элемента "И, третий вход - через дифференцируюшую цепочку с единичным выходом триггера управления и первым входом второго элемента "И", ко второму входу которого подключен выход генера тора тактовых импульсов и первый вход первого элемента "И, второй вход кото рого соединен с нулевым выходом тритъ гера управления, ко второму входу кото рого подключен второй выход корреломеъЙа основе анализа результатов предварительного вычисления корреляционнойфункции производится изменение временного сдвига такое, чтобы при следующемвычислении корреляционной функции величина максимального временного сдвига:равнялась интервалу корреляции этойфункции.На фиг. 1 представлена блок-схемаустройства ддя" вычисления корреляционныхфункцийф на фиг. 2 изображены автокоррьляционнные функции, вычисленные при различных величинах временных сдвигов (упри малой величине; 6 - при большой;В - при оптимальной).Устройство для вычисления коррежционных функций содержит коррелометр 1параллельного анализа, выполненный поизвестной функциональной схеме на аналоговых или цифровых элементах. Йдя вычисления 6 точек корреляционной функциикоррелометр содержит В вычислительныхканалов, каждый из которых состоит иззапоминающей ячейки блока регулируемогозапаздывания, устройства умножения иинтегратора. Каждая точка корреляционной функции образуется путем усредненияфиксированного числа произведений парординат реализаций случайных процессов,сдвинутых между собой с помощью блоказапаздывания, и определяется частотойуправляющих импульсов, приходящих изуправляемого делителя частоты 2,Управляемый делитель частоты 2 содержит счетчик, реверсивный счетчик иподключенную к их выходам схему сравнения кодов.Первый и третий входы делителя частоты 2 являются соответственно входамивычитания и суммирования реверсивного. счетчика.Вторым входом делителя частоты 2является счетный вход младшего разрядасчетчика, а выходом - выход схемы сравнения кодов. Управляемый делитель частотыпредставляет собой счетчик, коэффициентпересчета которого равен коду, находя цемуси на реверсивном счетчике. При достижении равенства кодов счетчика и реверсивного счетчика схема сравнения вырабатывает сигнал, обнуляющий содержимоесчетчика и служащий одновременно выходным сигналом для схемы управляемогоделителя частоты,Узел анализа 3 вычислительных значений корреляционной функции служит длясравнения вычисленных ординат корреляпионной функции с ее центральным максимумом, определения номера вычислительного канала коррелометра, вычислившеготочку корреляционной функции, лежащую5 10 Ь 20 И 30 ходит вычисление Ь точек корреляцион 60 ной функции. на границе интервала корреляции, и выработки управляющих сигналов. Узел анализа содержит схему опроса выходов коррелометра 1, состоящую из цифрового счетчика коммутации, дешифратора и ключей, позволяющую поочередно подключать выходы коррелометра; содержащие вычисленные значения корреляционной функции, к входу схемы сравнения, второй вход которой соединен через масштабный преобразователь с выходом коррелометра, содержащим вычисленное значение центрального максимума корреляционной функции. В случае представления значений :, корреляционной функции в виде аналоговых величин масштабный преобразователь вы полнен на основе делителя напряжения, в случае цифрового представления значений функции масштабный преобразователь- устройство умножения кода на постоянный коэффициент.Управление и синхронизация работы неустройства ддя вычисления корреляционных функций производится с помощью генератора 4 тактовых импульсов, элементов "И" 5 и 6, триггера управления 7, дифференцируюшей цепи 8Работа устройства для вычисления корреляционных функций происходит сле.дующим образом. На оси ординат отложены значения корреляционной функции, на оси абсциссзначения временного сдвига,Предположим, в рассматриваемый про межуток времени триггер управления 7 находится в единичном состоянии. Импуль сы генератора 4 через элемент "И" 6 поступают на второй вход управляеллого делителя частоты 2. На его выходе частота илпульсов будет равна0)8 ыХ ЬХ Крсгде 1,- частота выходных импульсов делителя частоты 2;8- частота импульсов, генерируемых генератором 4,(р. - код, находящийся на реверсивном счетчике управляемого делителя частоты 2, не меняющийся в течение рассматриваемого промежутка времени. Импульсы поступают на вход управления временным сдвигом корредометра 1, где определяют величину временного сдвига реализаций случайного процесса. Величина временного сдВига прямо пропорциональна периоду повторения управляющих импульсов. ПроиоПосле окончания вычислений коррелометр 1 вырабатывает сигнал останова, который переводит триггер управления 7 в нулевое состояние. Элемент "Иф 5 отпирается, а элемент И" 6 запирается.Через элемент И 5 импульсы поступают на второй вход узла анализа 2, являющийся входом его счетчика коммутации, Счетчик коммутации узла анализа, переключаясь, через дешифратор и систему ключей поочередно подключает выходы коррелометра 1 к схеме сравнения, которая сравнивает вычисленные значения корреляционной функции с ее центральным максимумом, Опрос вычислительных каналов начинается с канала, вычислнвшерэ точку.:корреляционной функции:ч= максимальным значением временного сдвига, и происходит в порядке убывания временного сдвига. Пока выполняется неравенство 20 где Й - анализируемое значение(,1корреляционной функции, зависяшее отномера вычислительного капалаи выличины временного сдвига Г К (, ) -1- значение центрального максимума корреляционной функции, М -наперед заданныйкоэффициент, определяемый параметрамимасштабного преобразователя 0М1 )30.схема сравнения не выдает сигнала концаанализа и опрос вычислительных каналовкоррелометра продолжается, Одновременнона первый вход управляемого делителячастоты 2 поступают через элелеыт "И" 355 импульсы, подсчитываемые реверсивнымсчетчиком, Количество этих импульсовравно количеству опрошенных вычислительных каналов.Как только значение анализируемой 40точки корреляционной функции превыситпроизведение К( (, схема сравнения выдаст сигнал конца анализа, поступаюший на единичный выход триггерауправления 7. Перепад потенциала, возникаюший при перебросе триггера 7, формируется дифференцируюшей цепью 8 ипередается ыа третий вход управляемогоделителя частоты 2.йКод реверсивного счетчика, уменьшивший ся ранее ыа число, равное числу опрошенных вычислительных каналов коррелометра,для которых выполнялось неравенство (2 ),увеличится теперь ыа одну единицу. Пропорционально коду изменится коэффициент 55деления управляемого делителя частоты 2,а следовательно, и величина временногосдвига коррелометра 1. Коррелометр,вследствие перехода триггера управления7 в единицу, будет снова вычислять 60 корреляционную функцию. Если число опрошенных вычислительных каналов, для которых выполняется неравенство (2) больше одного, то код реверсивного счетчика управляемого делителя частоты 2, а вместе с ним и величина временного сдвига коррелометра, уменьшится. При новом вычислении корреляционной функции точки ее будут располагаться гуще, большее их число будет находиться а наиболее информативной области корреляционной функции. При многократном йовторении процессов вычисления и подстройки временного сдвига наступитТакоймомент, когда лишь одна крайняя точка корреляционной функции, соответствующая максимальному временному сдвигу, окажется за пределами области, т.е. удовлетворит неравенству (2). Такое положение соответствует оптимально выбранной величине временного сдвига и код на реверсивном счетчике управляемого делителя частоты 2 уже не будет измь ыяться при повторении процессов вычисле ыия и подстройки. С другой стороны, если величина временного сдвига с самого на чала была выбрана слишком малой и значении корреляционной функции, соответствующее максимальному временному сдвигу, не удовлетворяет неравенству (2 ); то код реверсивного счетчика и величина временного сдвига коррелометра будет увеличиваться, пока не достигнут оптимальной величины.Таким образом, применением предложенного устройства достигается вычисле ыые корреляционной функции в ее наиболее ыыформативной области, что повышает точ. ность ее определения.Предмет изобретенияУстройство для вычисления корреляциоьных функций, содержащее коррелометр, генератор тактовых импульсов, триггер управления, элементы "И и дифференцирующую цепочку, о т л и ч в ю ш е ес я тем что, с целью расширения функ циональных возлюжно тсй устройства, оно содержит блок анапы.а вычисыеыых значе ыий, к первому входу которого подключен первый выход коррелометра, ко второму входу - выход первого элемента И, а к выходу - вход триггера управления, и делитель частоты, выход которого соединен с входом коррелометра, первый вход - с вы ходом первого элемента "И", второй входс выходом второго элемента И", третий вход - через дифференцируюшую цепочку с единичным выходом триггера управления и первым входом второго элемента "И",433487 8 Заказ 50 б 9 . Изд, М )фЯ Тираж ф ЦПодписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРПредприятие Патент, Москва, Г 59, Бережковская наб., 24 ко второму входу которого подключен выходгенератора тактовых импульсов и первыйвход первого элемента И", второй вход которого соединен с нулевым выходом триггера управления, ко второму входу которогоподключен второй выход коррелометра.