Устройство для измерения корреляционной функции

О П И С Мгй" ИЗОБРЕТЕН 3361 Союз СоветскихСоциалистически Республик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ оиолнительно авт, свид-ву 21) 2009703/) Приорите вета Министров СССо делам изобретений и открытий публиковано 15.02.76,(53) УДК 681.325(088,8 Бюллетень сания 30.0 а опублико ния(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ2 статистицессов и рреляционх процесПо основному авт. св.321941 известно устройство для измерения корреляционной функции, содержащее сравнивающее устройство, суммирующий блок, преобразователь кода в напряжение с поразрядным управлением, 10 блок управления, блок стробирования и преобразователь кода в напряжение с управлением от реверсивного счетчика, выход которого подключен к управляющему входу блока стробировапия, а его выход соединен с суммирующим блоком, вход выключения блока стробирования подключен к выходу устройства управления.С целью непосредственного измерения нормированных значений корреляционной функ ции независимо от закона распределения вероятностей входного сигнала и автоматического определения установившегося значения корреляционной функции в предлагаемое устройство дополнительно введены блок опреде ления установившегося значения со схемами совпадения на выходе, другие входы которых подключены к выходу устройства управления, а выходы - к входам реверсивного счетчика, блок масштабирования, один вход которого 3 Изобретение относится к област ских измерений случайных пр едназначено для измерения ко х функций гауссовских случайн соединен с выходом реверсивного счетчика, другой вход - с выходом блока опредсления установившегося значения, а выход подключен ко входу преобразователя кода в напряжение, и квздратор, подключенный к выходу реверсивного счетчика.На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство для измерения корреляционной функции состоит из сравнивающего устройства 1, соединенного с преобразователем 2 кода в напряжение с поразрядным управлением, блоком 3 стробирования, ревсрсивным счетчиком 4, блоком 5 определения установившегося значения и суммирующим блоком б; из устройства 7 управления, соединенного с блоком 5 определения установившегося значения, квадратором 8, преобразователем 2 кода в напряжение с поразрядным управлением, блоком 3 стробирования и схемами 9 совпадения, соединенными с реверсивным счетчиком 4 и блоком 5 определения установившегося значения; из блока 10 масштабирования, соединенного с блоком 5 определения установившегося значения, реверсивным счетчиком 4, квадратором 8, преобразователем 11 кода в напряжение, который соединен с блоком 3 строоирования, соединенным, в свою очередь, с суммирующим блоком б.Устройство работает следующим образом,15 0 25 30 Вк, (О ) 40 50 3На вход устройства 7 управления непрерывно поступают сигналы запуска от внешнего генератора (на чертеже не показан) с начальным интерваломоОтКОР где тр - интервал корреляции входного сигнала для первоначального определения масштабного коэффициента2 о 2 Входной случайный сигнал У,.(1) непрерывно подается на сравнивающее устройство 1. Перед очередным циклом измерения в момент 1 выходное напряжение УО преобразователя 2 кода в напряжение с поразрядным управлением равно У(1 - тО), а напряжение на выходе преобразователя 11 кода в напряжение равно УО 2( - тО) Кроме того, длительность тактов устройства 7 управления пренебрежимо мала по сравнению с наименьшим интервалом тоСравнивающее устройство 1 определяет знак разности- ЬОи выдает сигнал (+) или ( - ) в блок 3 стробирования и блок 5 определения установившегося значения. В момент времени 1 на первом такте устройства 7 управления в блок 3 стробирования поступает сигнал, по которому в суммирующий блок 6 с преобразователем 11 кода в напряжение подается напряжение той же полярности, что и разность01тпри этом сравнивающее устройство 1 проводит операцию сравнения текущего значения ошибки с контрольным значением ошибкиВ результате этого на следующем такте устройства 7 управления через одну из схем 9 совпадения, открытую по другому входу блоком 5 определения установившегося значения, происходит увеличение или уменьшение записанного в реверсивном счетчике 4 числа на несколько десятков единиц. Соответственно в преобразователе 11 кода в напряжение происходит изменение выходного напряжения УО 2, пропорционального измененному числу в реверсивном счетчике 4, что соответствует наибольшему шагу приращения контрольного значения ошибки е, (тО, ) На третьем такте устройства 7 управления в блоке 3 стробирования отключается выходное напряжение преобразователя 11 кода в напряжение от суммирующего блока 6 и подается запуск на преобразователь 2 кода в 55 60 65 напряжение с поразрядным управлением для аналого-цифрового преобразования текущего значения входного сигнала У,Работа устройства во всех последующих циклах с постоянным интервалом времени тО аналогична описанному.В результате непрерывной работы устройства выходное напряжениеР - -) =-=-,(- )преобразователя 11 кода в напряжение изменяется до выполнения равенства вероятно- стей Р = ( о) ) = ( о)1 = Р " ( о) - (:о)1 при этом на вход реверсивного счетчика 4 и блока 5 определения установившегося значения со сравнивающего устройства 1 поступают чередующиеся сигналы (+) и ( - ) с некоторой дисперсией, определяемой плотностью распределения входного сигнала в точке установления и величиной шага приращения,Блок 5 определения установившегося значения подсчитывает чередующиеся сигналы (+) и ( - ) на заданном в нем заранее объеме выборки установления и отключает предыдущую схему 9 совпадения и включает следующую схему 9 совпадения, т, е, переключает вход реверсивного счетчика на более младшие разряды, что соответствует меньшему шагу приращения контрольного значения ошиб- ки при этом равенство вероятностей Р - (-о) .- к,(о)1 = Р - (.о) ( -к,(о)1 нарушается, но с уменьшенным шагом приращения контрольного значения ошибки(тО, 1) равенство вероятностей быстро восстанавливается, так как оно находится около определенного для заданного значения тО значения е(тО) и равно Р( . (о)1 = Р" (о)(- ". ( )1 при этом уменьшается дисперсия установившегося значения, пропорциональная шагу приращения контрольного значения ошибкиЕк; (то, ),Блок 5 определения установившегося значения по поступающим на вход сигналам (+) и ( - ) дает сигнал разрешения следующей схеме 9 совпадения, что, например, соответствует увеличению или уменьшению записанного в реверсивном счетчике 4 числа на единицу, а в преобразователе 11 кода в напряжение изменению выходного напряжения на величину Л дискретности.При выполнении, например, трех изменений шага приращений контрольных значений ОШИбКИ Ек, (тО, 1) уСКОряЕтСя ПрОцЕСС НаХОждения установившегося значения, так как прибольшом шаге приращения контрольного значения ошибки е (то, 1) быстрее определяется зона текущей ошибки в(то, 1), но с большей дисперсией установившегося значения. С изменением в сторону уменьшения шага приращения контрольного значения ошибки -к; (то, 1) уменьшается дисперсия установившегося значения кода реверсивного счетчика. По выполнении третьего равенства вероят- ностей по сигналу с блока 5 определения установившегося значения значение кода реверсивного счетчика 4 запи:ывается в блок 10 масштабирования, запоминается в нем и подключается к преобразователю 11 кода в напряжение, так как при заданном в начале измерения условий тот,ц, для гауссовских стационарных и эргодических случайных процессов где ао,. - масштабирующий коэффициент, зависящий от закона распределения вероятностей и дисперсии входного случайного сигнала.При подключении масштабирующего коэффициента яо нарушается равенство вероятно- стей Р - (" о) ) =кз (о)1: - Р " ( "О) ( =к (о)1 которое затем восстанавливается уже с учетом яо,. Установившееся значение кода реверсивного счетчика 4 на четвертом такте устройства 7 управления поступает в квадратор 8, где после возведения результата в квадрат, обратное значение кода Л, квадратора 8 про 5 10 1525 30 35 40 порционально нормированному значению автокорреляцпонпой функции г(то) входного сигнала.Блок 5 определения установившегося значения с задержкой на время возведения в квадрат в квадраторе 8 и считывания результата нормированного значения автокорреляционной функции г(то) переключает в устройстве 7 управления на следуюгций интервал т;, являющийся аргументом для следующего значения автокоррсляционной функции. В остальном устройство работает аналогично описанному во всем диапазоне изменения т, с отличием только в том, что масштабирующий коэффициент, вычисленный на первом измерении н записанный в блок 10 масштабирования, остается постоянным на все время измерения. Формула изобретения Устройство для измерения корреляционной фу кции по авт. св. Ло 321941, отличающееся я тем, что, с целью непосредственного измерения нормированных значений корреляционной функции независимо от закона распределения вероятностей входного сигнала и автоматического определения установившегося значения корреляционной функции, в него дополнительно введены блок определения установившегося значения со схемами совпадения на выходе, другие входы которых подключены к выходу устройства управления, а выходы - к входам реверсивного счетчика, блок масштабирования, один вход которого соединен с выходом реверсивного счетчика, другой вход - с выходом блока определения установившегося значения, а выход подключен ко входу преобразователя кода в напряжение, и квадратор, подключенный к выходу реверсивного счетчика.Заказ 1411/15 Изд.1125 Тираж 1029 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2