Устройство для преобразования корреляционной функции в спектр мощности

( 532 ЮО Союз Советских Социалистических РесГ)уолии1,)1.1.1 ь,л.- С 66 ь/3 1 СОЕдИПЕНИС)ь ЗаяВКИ )ьв -Государставиный комитет Совета Министров ССС ло делам изобретений5,10.76. 131лгстепь М 38 тнГытий 45) Лата опубликовация описа Пя 10.12.7 72) Л)торыизобретения Г. В, Дивин, Ю. Н. Иртегсв, Л. А. Какова, Аи Б. П. Трьенев Сдолило Жр(54) УСТРОЙСТВО ДЛКОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНК Изобретение касается специали:проза:)- х средств Бынчислительцой техники лля о:(- ;слеция характеристик сл ГчайЫх процссВ известных устройствах (11 Г)реобразо вацие корреляцио;цой функции Б спектр мощцости осуществляется ацалоговым, аналогоцифровым, либо цифровым способом. К основЫм целостаткам этих устройств, солер жащих олок памяти, блоки умцожсция, б)ло О ки генерирования гармоцик можцо отце( тп зцачитсльцос Бремя Вычисле:ия с:ектра мощносги, а также большой объем пахЯти за:оминаощих устройств, црслцаз:1 ас:ьх лля храцсция исхолцых лаццых.11 Пбялсе близким по техцической сущцости к Ла;цому 1 Бобретению является устройство автоматического а:ализа спектрально и;10 гцости хощцостц с помоць 10 прсобпазо 3(. ния Фурье 2, солержащее блок вычислси:я спектра, Бхол;Оторого соелицец с выходом блока запомицация, а первый выход сос:инс: с управляющими входами блс)ка Бы 11 слеция коррсляциоццой фуцкции и блока Бац ом и цап и 51, 2511 слостаткох такого устроСтВа яВлястс 5) то, то при вычислении составляюгцих ссктра мощцости приходится производить изоыточ:ые операции умножения, умцожая х;.ж дую орлццату корреляцио 1;ой фмпхгПп ца ЗО К с Ж Л М 10 О , (1 ц а Т М К 0 С ь 1 ц М 0 И Л ( Г 1 Ы 1 О ИМ ц 1( и И И, ,ТО ПР)30.1 Г ( О.ОЦ С ГЗ),1 Х З:1;1 ьцтс 1 Ь ПО У УБСГ 1 ЦСЦПК) 13 РС.ьЕЦП 3 Ы 1 ИСГПц)1, 1 С ЛР У О 1 С 10) 01111, К 1(.О Ход 1) 0 С Т 11 11 М(.Т 1,3 (1:10- :ьип)юнсс мстройст:30 (Зх, ) с больц 1 и Объс.мом:Бмяти. Особсц.о силыо эти цслостптки пр 051 3 лЯютс 51;1)и больБО( целе 0)лпц 1 .3 :(р(.Газ(.ьОй коо,)сл 511 О(цой ф".к 1 ии.1.1 (,пю и зоб.) стс 1 ц 5 5135151 с 1(.я ьВОГ 1 )1 чси ис бы1 олсйст:п)1т:)Оистза, а также сокраи) СПИС Об ЬС ( Па.15 Гц 3)Пр Лц 3)аСццо)Ч) лг 15 х)110 151 01)л 11 атРсо 1)а.,с 101 КОРР(. ЛЯПИО:Пой ф.КИПИ.З 10 л 00 Гиг(ется тсм, что:11)слл 11 ч)емо уст, ойстзо ло:105 Питсльпо содержит первыБГО:)Г), С )(ЧС - .Оьате,110 ь МматОР, С СтЧИК О Л 10 3;)11: ГСО, 3 С);1;БО 1:1;)ХО ,1 КОТО- ро),) сосли: Пы соот 3 стстзсппо с: .,;Бым и 3 ГО,) Ь . Б Х ,а.). (. С 1"1 Х;1 0,):),И Ц(3 Г,)Ь 1.ЬО лы соотзстст: с:1:О с .срзьх и Вторым )хо Г(мц с):О О пс;)схлючатсля, т:),тпи Бхол к 01,) ОГО:Олк,10 Сц к Вьколь блОК(1 згПомп- Ц 1:П 51, ( СТ1 Ыц - ь 1(1 И:С Ц Л, ЗО)О - те:Пц 1.1 Б, Б 1 хо. с,")Бого .101)склюь 1 тсля (ч)- СГИ:С:1 С .1 СР)Ь) ВХОЛО)1 СМХ 1 ТОР, ВТОР(й 3 хол которого 1 олклк) че: к Быхолу блока В ы 1 и с Г с ц и я к 0 1) ) ел я и и 0 и и 0 Й ф .1 х пи и, Б 11 ход с)1 тор:1 сослицец псрвым Бхоло, торо" го с".ехлОча-(сля, ВторойТрети) Бхолы которого полключецы соответствеццо ко второ.", .)т ы м 3 ь х О.м б 10 к с 1 3 11и с г (Ч(и 51 с 1 к Г р 1 ц 1 с( Втордх выхдцу счетчиса др;сина, зх;)л кд)- рого осли 1 н с первым выхолом блока вы 3 и с Г с .1 и и 1 к,) л, 13 х 0 л ба 0 к Я 3 Я и 0 и ц Я н и Я 10.11 Л Н)1 п К В 1 ХД.1 3 ГО,")ОО:С",)(Г Н) 1.151Б рсм,1 Ь 1 ч 1 ТС 13,И рс 151 Л "Л(Г 101 ,Г 01 Г 3 Вре.151 Т, 11 еобхд ли)Ос лл 51 Вы исгс.и 51 сСто 3,51 рис.С С:ц. 1 рс),МОИ(:0 СТ,1 Ч 1 ПЛ. Г 5 1 1 01" ,Л Г Г 51 , Г5 1 3 Ы ; с 1 Ж ,1 11 (.ф1)2 111( ГЛС ), 13,С)151 1311 ПС СЦ 151 С СКТ 1 Л;10 Ц,0 сти из:естОго устройства.1111 (д 1(л ( 12 1) вди п(ых .лов 1 с:(ьплтс 51 0ьом п;1(15 и 3, ;)бхдли.00 31 51 .; 1 Л 1 1151 0;) 111:1 Л 1 . ;1 С 0 Р с) 3 М С М 0 Й С;););) (. ,;1 51 1(;) :10 Й ф м ц ГН 111.1 1 Л С)1 Г 1:1) И:)С 1 С 11 бс 1 ОК-СХС)111 1 11 Л,.Г Я (. 1) Г 0 м с 1 ) Й с т В л; 1 л (1)11 Г. Г Р л ф 1;.11 ГЛР 1;:1 К и:) ИЦСо 1 ДсГЬНОЙ фМН НИИИ.с"Г)(Г 30 сол(ч)жит блОк ы Ис.с:1 И 51 Сд)Р, Я.сцд Ц;)И (1)1:СИИ (Ь 1 К(1 Э) 1, 3 Ь;.,). ГкдОРОГО с 351 злп с псРВым вхолдм сР 1 сатол 2, 3 ТД;)(й )ХОЛ СОТОРОГО П 0,1 СОСГ 1 И:1(.И К 313.О- л (элс:(рдц;(о; 0) и, реключ;тсля Я. Быхо. СМММЛ ГДР( к 1 С.)С 3 13 ГОРОЙ СИ ЛГИЬ 1 И:3;ОЛ (электроОГО);1 рскгютсля 4 (п)51.3;1: С(, В:;0;10."1 б,ока ) с 1.1;).ИЛИ 51 (БЗ), 13 ЬХО.1 НОТО)010 ИО 1 к,Н(Ч к;):3:ОЛм (Гдк 6 ВЬ 1 пелеия (и Выи)лл) ктрл 1 БЬГ), л лкж( К 0 130 ) 0 )1 " ,." 13Ь ., Д 1 М 3 .; 0 Л;, 1 ."1 ( )1.10) 1 Ср(,кг 1 Ю 1,151 ). Г И Гц 1 Г ь Ы 3 3 ь ХОЛ ЬВВГ 6 через 31:;дй спчЗльцый пьхо , ".11 С;,О ЛСГ 53 . (.351 с 1 ,"0 3:;0 Лс),1 ЬЗ а,,11.4)з),ч 5.ОпиЙ 1311 (., этдГО жс б,ц)к(1 ЬББ(.ПОЛ(ОГ.пси С М:1;1 Л:Л 51 Н)цИ)1 3 О Л 1) П):011- рнаюцсгд устройст:л БЗ 6 и ББЕФ 1, я также О 1)хол 1 Счс Гч и кл 0 рлцц;1 т 7,;,сс Г;опс 0 з лух элмстд 3 Я и 9 Б)и. Исрч;)" , с- ".МСПс 3 Я СЧГ 1 И КЛ 351.я С Лици 111 )ЛМ три 3 гсрл 1, цулзоц ВхоЛ которогд осЛнс 1 сд птс)",ь 11 Вьх(1.1;)1 с:( Г 1 и сл 7 1( вь 1 холом с 0 Вт,);Од г 11 пт; )1. Б ь хдц ( . :л0 Л 1: 1 1 0С ЦС У П51Ц 1.с С В01,) Д ,1 сс 3 1 СГ 3 51 с . П 1) 51 м 0 Й и и. 3 (.Ч 1 с , и 1 й 13 ь 1 ХЛ ь 1; .1 1.1 с)л 11 сдлц( "д;) 113,Гг 33:10 сд ( ГдьС С )ВЫМ 1 РЛ НЦЦЦ;,П ЧХ;) (;31 , ,Ч, ")- ЦДГО, (РСК,0,1 Г( 51 . 31,С 1 Ко О )с)1ЗО 13 КО т;)1(1 М, (Х: 11 СМ)111)Т;1;11;03."33.,"с 1(,1 ГЛ.Т 1 ., Л Гс 1;1 1 ;:,:3.1. 30)1 1 Л;С О".ГиСс . Я;51 .,10 (,1 с, . Ф ( 1 ) и (с .11 и с ь 0 )и и,1 1 ,(,(г 51 и , 0 . и ( и (1и П И 3 б0 К 3 Л .1 0 )1; 1,1 3 И 51 ,).13 Г 1;( М о1 р З,ОЛ 3 Г 5 Ы 1,1(Ч 1(0;1 И 1,):33,С КОС ГЯ (;5 НН(н ; (Ч 1 КП;3 .,10 к,33 Ы ВОЛ.Б Н(Х;1 И 1( (10 ЯНИ 1 ПП(Ч);,ц,ц с 1, )тр 13 Грл 11) рл рспЯс, .1)ох;5 сл( ь х;1 ( СМ 1111 Т( П 1 - 1 М,С 1 ,) .1 .1(,1;1 Ч( )С 3 Э (с К трс; ,;й цплн (лс и, -)л(псчз п,1(11 ск,1 н)ч;11(.,1 ь 1 );з 1(:3;1 прОхдж,(ц ( с и- ня,с) с зыхдлс 1." м 1(;,1 1:1 х.1.1 .3 Рс) бота цл 3 и и Ясте 51 с .1,1 и Холом с и цх РдимИ 1 ьсов из олока ЬВВС 6, с помоцью кото- ,)ЫХ .1)0 3 0,11 ГС 51 0.роС Ор,си 1 ЯТ КО;)рСГ 1511 И дчцсй фу(кции из блока БВКФ 1 и занесе-ис 1 х в ВЗ 6. Г по.тх:лсием:срвдго сиц- ХР:13.1 П, ЬСЛ ПСРВ 151 0;1;3 И 1 ЗТЯ НОР)СГ 5 ЦИО:1- ," й (1)уцкции )х (О) сОс"туп(Ст из длдкл БАБЕФл хдл сумматораи лялсе чс;)ез откры тыи лсктрси ый пс рсключатсль 4 цл вхдЛ 1)3 ., Г 51( 3 11:10 м и на стс и. Это Обсспсч и ВЯетсЯ зс 1. го цл )то;)ой ьхол;умматора 2 и этот мам,г 10 гу:Лег нуле: оз:лецио с олно- мс ч:ой ниы устройства. О.сцо:рсмси нои тот сИхроимпмльс зл;)исывается 13;01)зыи :л(ме(г Я счстпкл орли;Зт 7. Пд Второму сц хро;11:ульсу ялло; ичым осразом В БЗ ) .3 1; ис ь 1 и л с т с и В то;) л 51 0",) ли н Я т Я с О 11 Р с 51 51111- (1.:1011 ФМКции )( (.т), с 1:3 П(",11)ый ЭЛСМСНТ (:тчикл орлицлт Я лобавляется елицица и т 1. По:10цых д(рс 13011 в БЗ 6 3 Я:105 тся лица 1 ь :40 Р)с 1511 иоИОЙ фмкции в:ГОть)Л)с -1-Ой, Л В ПРВОМ ЭГСХ:тесСтС 1 кк ор:оок 7, ось коорос ркоопЛ 13;)ИПЦ 1; С,Си:Ипс, СУ)1 М 1 РХОТСЯ СДТСТ)чоп 1 спхроихпульсы из блока ЬБВС 6.(Л=0.1 15). 1 О 15 20Устройство лля:1;)собрязовация корреляционной фукц:1 в спектр мощности, содержащее блок вычисления спектра, Вход которого сосЛицс:1 с выхоЛом блока запоминания, асрвый выхол соели:ен с управляющими 25входами блока зычисления корреляционной фу;кции и блока здпоминд;Ия, о т л и ч а ющ с с с я тем, что с цс(ьо ио)ыцения быстролсйствия устройства, оно солсржит первый и второй исрскочдтсли. сумматор, счетчик орлиат и триггер, мстя.3030 ые вхолы кото рого сосл 133 с:11 соответственно с первым и вторым выходяи счетчика ординат, д выхолы - соотвстств(.1.о с:с)вы)1 и вторым 1)холами первого Срсключдтсля, третий вход з 5 которогоолклю:01 к выхолу блока запоминдция, я четвертый - к пине;улевого потенциала, выхолсрвого цсрсклочатсля соелинс: с первым вхо:1 ом суммдторя, второй вход которого полкгночсч к выкал) блока вычислс ни 51 коррсзяцио;3:10 с)".1 кци; Выход с, м; дтора :оедицец с первым входом второго перек,ючаг"ля, второй и третий входы которого подклочс:ы соот: стствеццо ко,второму выходу блОКЯ Вы Ис,с.и я с ск тр д и ко 1)то ) Ому 45 выходу счетчика орли:дт, вхол которого сослинец с пер)ым:з холл)1 блока вычислсИя спектра, вход блока здпом)1;Яция полключен к выходу второго ерск,ночдтсля.(2) сов 2 т К =сов 2 я (Х - К), (3) АцалОГично Огисываемос стрОЙст;30 ра 00- таст цри постуленни очерслых сихроих 1- ПУльс 013 В;1 лоть ло Л-ГО, Ос,цест 3;151 Я с 1 Ожсни(. соотвстст:3"ощих 01)линдт ко;);)сляциоцной функции и заессИс полус:1 Ых сумм в опрслеленыс ячейки БЗ 5, д сами синхроимпульсы .1 олсчитываются в срвом Я и втором 9 эсеме.Тах счетчика орли;ат 7.С приколом Л-го сицхроимпульсд в БЗ 5 заноситс 5 с)5)1)д 2-й и Л -ОЙ 01);1 Идт коррсляцио;1:ои фмцкции Л (Лт) +Р(Л - 1) Лт. Кроме того, ца выходе второго э,сментасчстгчкд орлицдт вырабдЫвдстся сигцал, которыи:ОЛксно:дст вход БЗ ) к выхЛу бло"а БВВС 6, а также устанавливает триггер )О и электронный переключатель 3 в исхогное сост 051 иис.Таким образом, осле первого этд;д работы устройства в ячейках БЗ 5 хра;ятся сумбы Ор;1 инд кор",)с(яционОЙ ф) цк 1 ии, д 13 первой и: .)ослел:сй ячейке соответственно Лисперсия и последняя орли;Ята коррсля- ЦИОНЦОЦ фКИИИ.Н 1 Вто;)0) этд:с;)дботы 3 блоке ЬВВСгОс.ело:3 ятс(ь 0 фор.1 ир 10 тся Гармоники ко. сицусоилальой функции, соотвстстзуОИ 1 ис з 1 а 1 сни 51 кдж 10 Й и 3 которых ис".)с) ождютс 51 с соотвстсг:)уощими з:ачсццями корреляцио:ОЙ 1)т,кции, д ч)роизв.лсИ 51, 0,1 с:- пые л(151 кдж.10 Й ГЯрмоики, суммируотея. В результате состд:3 ляющис спектра мощ:ости в ь 1 ч и с Г 5 ц О т с я с О (1 а с н 0 в ы р д ж е )1 ю: 2-и КР)1 7 Л-.) сг)з") 2 Это Выражение тож;1 сст 3 снно с то 1:10 стью ло множителя Лт алгоритмом прототипа. Это обеспечивается использованием симметрии Гармоник косинусоиляльОЙ функ 1)ии, ) казанная симметрия поясняется фиг. 2, глс рассматривается пример для восьми гармоник косинусоиляльой функции, содержащих по У=1 б орл;1:дт. Для кажлой из образованных гармоник с.равеллпво оощсс соот;ошс:ис где К - номер текущей орлиндты, соотвстствмОиий гяр) монике и - цомср гармо Ики,5 ) - ко;)чсство ординат в гармонике После вычцслеция всех составляющих сектра мощ:юсти, которые записываются в БЗ 5, произволится их цор)гирование по задацному критершо и вывод,По окончании вывода всех составляющих спектра мощности устройство устанавливается в исходное состояние и ожилает грихола очередных Л значений корреляцион;ой функции. Формула изобрстсция Источнки информации, принятые во вш.мание при экспертизе; 1. Г. Я. Мирский, Аппаратурное определение характеристик случайных процессов, Энергия, 1974, М., стр. 272 в 2. 2. Патет Франции,о 208124, кл. С) 06Г 1534, 1972:.;0 12 4-дяпрм гарма наа ип 77 5 15 1 )Г- Л