Адаптивное корреляционное устройство

О П И С А Н"И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ нн 47749 Союз Сенатских Социалистических Реслублин(22) Заяв кто присоединением заяв осуаарственнын комитет овета Министров СССУ 23) Приоритетпуоликовано 15.07,7 Бюллетень26(088.8) елам изобретении и открытии Дата оп ликования описания 15.1(54) АДАПТИВНОЕ КОРРЕЛ ННОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к специализированным средствам цифровой вычислительной техники, предназначенной для анализа случайных процессов.Известно устройство, содержащее вентили, входные аналого-цифропреобразователи, выход первого из которых непосредственно, а второго - через запоминающую ячейку подключены ко входам блока умножения - усреднения, соединенному выходом с блоком запо. минания, а управляющими входами с блоком синхронизации, подключенным входом к блоку управления, а выходом соответственно к управляющим входам аналого-цифровых преобразователей и запоминающей ячейки.К недостаткам известного устройства следует отнести то, что измерение всех ординат корреляционной функции производится с постоянным шагом на всей длине корреляционной функции при фиксированной степени коррелированности выборок по реализациям входных случайных процессов, причем для измерения всех ординат корреляционной функции с заданной ошибкой восстановления величина постоянного шага измерения и интервал выборки выбираются из условий восстановления участков корреляционной функции с максимальной скоростью изменения, что приводит к избыточности на других участках корреляционной функции,Перечисленные недостатки не позволяют использовать известное устройство для оперативного измерения с заданной относительнойошибкой восстановления ординат корреляци 5 онной функции с адаптивными шагами и интервалами выборок при отсутствии априорнойинформации о виде спектра входных случайных процессов в рабочем диапазоне.Целью изобретения является получение на 10 раллельно оценок ординат корреляционнойфункции с заданной ошибкой восстановленияи адаптивным интервалом на участке анализав случае отсутствия априорной информациио виде спектров входных случайных процессов15 в рабочем диапазоне коррелометра,Сущность изобретения заключается в том,что измерение корреляционной функции производится по участкам с заданной постояннойотносительной ошибкой восстановления, при 20 чем на каждом участке одновременно измеряются с минимальным шагом ординаты корреляционной функции (число которых ограничено емкостью запоминающего устройства), определяется адаптивный шаг измерения и адап 25 тивный интервал выборки по реализациям, запоминаются только ординаты, аргумент которых кратен и близок полученному адаптивному шагу и с последней запомненной ординатыначинается аналогичное измерение следующе 30 го участка корреляционной функции с адаптивным интервалом выборки предыдущего. Измерения производятся до заполнения всего запоминающего устройства ординатами с адаптивными шагами.Запоминание ординат по принципу сохранения только тех из них, которые соответствуют адаптивным шагам на участках, позволяет использовать запоминающее устройство ограниченного объема наиболее рационально в случае измерений случайных сигналов с неизвестными спектральными характеристиками с заданной ошибкой восстановления всех ординат корреляционной функции,Описываемое устройство отличается тем, что содержит блок адаптации и коммутатор уплотнения и формации, входы которого подключены соответственно к блоку запоминания и блоку управления, подключенному к блоку адаптации, входы которого подключены соответственно к выходам первого, второго и третьего вентиля, а выходы соединены с управляющими входами первого и второго вентилей, со входом блока синхронизации и блока запоминания, подключенным выходом к информационному входу третьего вентиля, управляющий вход которого соединен с блоком управления, подключенным соответственно к входу блока адаптации, к выходу коммутатора уплотнения информации, второй выход которого соединен с блоком запоминания.На чертеже представлена блок-схема предлагаемогоо устройства.Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.После команды пуск, подаваемой в блок 1 управления, аналого-цифровые преобразователи 2 и 3 осуществляют преобразование случайных центрированных сигналов в соответствующие коды выборок с постоянным минимальным интервалом выборки Ыо, определяемым верхней граничной частотой входных случайных сигналов. Управление работой аналого-цифровых преобразователей 2 и 3 осуществляется блоком 1 управления через блок 4 синхронизации. Выборки реализаций с аналого-цифровых преобразователей 2 и 3 поступают на блок 5 умножения - усреднения, причем с одного из них непосредственно с интервалом Ма с другого - через запоминующую ячейку 6 с интервалом тт,. где т - число одновременно измеряемых ординат корреляционной функции, т - текущий адаптивный интервал выборки, задаваемый в начале измерения, равный М, в блоке адаптации 7 для работы блока синхронизации 4. В блоке 5 умножения - усреднения осуществляется синхронное вычисление т ординат корреляционной функции с шагом М, за К циклов развертки, и результаты вычислений запоминаются в ячейках блока 8 запоминания.Параллельно с указанными операциями поочередно через вентили 9 и 10 с интервалом, р авным текущему адаптивному интервалу 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 60 65 т с выходов аналого-цифровых преобразователей 2 и 3 выборки х;(т) и у;(т,. ) поступают в блок адаптации 7. В блоке адаптации по мере накопления данных о сигналах и в зависимости от заданной ошибки восстановления е; в течение У,циклов устанавливается текущий адаптивный интервал выборкидля данного участка измерения корреляционной функции. В начале измерения текущий адаптивный интервал выборки задается, равным Л 1 а интервал выборки в запоминающей ячейке 6 задается тЛ 1 равным тт при помощи команды с выхода блока 4 синхронизации.Блок 4 работает в соответствии с кодом К, пропорциональным адаптивному интервалу выборки, поступающим с блока адаптации 7. Он формирует команды управления аналого-цифровыми преобразователями 2 и 3 с интервалом выборки Л 1, запоминающей ячейкой 6 с интервалом ттщ (причем начало интервала запоминания тт совпадает с началом каждого интервала цикла осреднения ординат корреляционной функции тЛ 1, и многоканальным блоком 5 с интервалами Л 1 тМаи необходимыми для синхронного усреднения каждой из ординат корреляционной функции по алгоритму: где Р,(КЬо) - оценка Уг-й ординаты корреляционной функции, х (1;); у (Е, + ЙЫО) - выборки случайных сигналов, сдвинутые на величину ЙЛ 1,.После М циклов осреднений в блоке 8 запоминания вычисляются все ординаты корреляционной функции с,шагом Ю а в блоке адаптации 7 определяются адаптивные код и шаг К,. и т причем шаг т кратен интервалу оВ соответствии с полученным адаптивным кодом Кпо команде с блока 1 управления через коммутатор уплотнения информации 11 из блока 8 запоминания устройства считываются последовательно те оценки ординат корреляционной функции, которые разделены адаптивным шагом ти снова перезаписываются последовательно в него, а все промежуточные оценки стираются. Кроме того, в блоки 8, 4 и 1 записывается код текущего адаптивного шага выборки Ка,. из блока адаптации 7,С коммутатора уплотнения информации 11 последняя существенная ордината Яф (1 т ) измеряемого участка корреляционной функции считывается в блок адаптации 7 через вен. тиль 12 последней ординаты участка для фор мирования относительной ошибки восстановления е; при вычислении следующего участка корреляционной функции. Затем блок 1 уп.45 50 равления дает команду начала измерения следующего участка корреляционной функции,В соответствии с кодом К,. из олока адаптации 7 блок 4 синхронизации работает так, что интервал выборки в ячейке запоминания 6 равен тт, Это соответствует изменению степени коррелированностп выборки через запоминающую ячейку 6 по реализации Оу(1) на величину разности тт,. и тЛ 1,. Следующий участок корреляционной функции измеряется с Рфт,) ординаты,В результате измерения второго участка корреляционной функции выбираются текущий адаптивный шаг и его код, и производится перезапись существенных ординат корреляционной функции с новым шагом т,ц,.д блоке 8 запоминания с помощью коммутатора уп лотнения информации 11 и по последней ор динате определяется ошибка для следующего участка корреляционной функции. Блоки 4 и 1 уменьшают коррелированность выборок до величины разности тт и тЛо, код К запоминается в блоке 8 и т. д. Измерения производятся до тех пор, пока блок запоминания не будет заполнен оценками ординат корреляционной функции, измеренных и вычисленных с заданной ошибкой восстановления по участкам и с соответствующими кодами адап. тивных шагов К,После заполнения последней ячейки блока 8 кратно текущему коду адаптивного шага измерения ординат корреляционной функции К с коммутатора уплотнения информации 11 формируется команда в блок управления на остановку процесса измерения корреляционной функции,Последняя ордината оценок корреляционной функции на каждом из участков, кроме последнего, используется всегда как начало следующего участка корреляционной функции,Измерение ее не повторяется. В связи с тем, что корреляционная функция измеряется на каждом из участков с минимальным шагом Л 1 погрешность измерения ее гарантируется в пределах заданной относительной ошибки восстановления при рациональном сохранении на каждом участке только тех ординат корреляционной функции, аргумент которых кратен и близок адаптивному шагу на участке. 5 10 15 20 25 30 35 40 С целью измерения корреляционной фум- ции с какого-то начального аргумента т с блока 1 управления в блок 4 может записываться код Кн (пропорциональный значсншо т), весь описанный процесс измсрешгя ординат корреляционной функции происходит без изменений, но интервал выборки в запоминающей ячейке 6 равен сумме т, и тт (причем в начале измерений он равен сумме т, и тЫО).Блок адаптации 7 в описываемом устройстве работает в соответствии с любым алгоритмом, который гарантирует определение на множестве выборок тЮ входных случайных сигналов адаптивного шага т гарантирующего измерение ординат корреляционной функции на участке с заданной относительной ошибкой восстановления. Предмет изобретения Адаптивное корреляционное устройство, содержащее вентили, входные аналого-цифровые преобразователи, выход первого из которых подключен непосредственно, а второго - через запоминающую ячейку по входам блока умножения - усреднения, соединенному выходом с блоком запоминания, а управляющими входами - с блоком синхронизации, подключенным входом к блоку управления, а выходами соответственно к управляющим входам аналого-цифровых преобразователей и запоминающей ячейки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью получения параллельно оценок ординат корреляционной функции с заданной ошибкой восстановления и адаптивным интервалом на участке анализа, устройство содержит блок адаптации и коммутатор уплотнения информации, входы которого подключены соответственно к блоку запоминания и блоку управления, подключенному к блоку адаптации, входы которого подключены соответственно к выходам первого, второго и третьего вентиля, а выходы соединены с управляющими входами первого и второго вентилей, со входом блока синхронизации и блока запоминания, подключенным выходом к информационному входу третьего вентиля, управляющий вход которого соединен с блоком управленияподключенным соответственно к входу блока адаптации, к выходу коммутатора уплотнения информации, второй выход которого соединен с блоком запоминания.477410 Составитель В. ЖовинскийРедактор Е, Семанова Техред М, Семенов 1(орректор Е. Хме ПодписиоР аказ 2498/16ЦНИ И пография, пр, Сапунова,Изд. Мз 1591 ударствеиного ко по делам изобретМосква, Ж, Рау итет ений шска Тираж 679Совета Министров Соткрытийнаб., д. 4/5