Адаптивный коррелометр

(22) Заявлено 01.0777 (21) 2501736/18-24 (51) М. Кл,с присоединением заявки Но(23) Приоритет й 06 Г 15/34 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) АДАПТИВНЫЙ КОРРЕЛОМЕТР Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техникии, в частности, к специализированным средствам, предназначенным дляаппаратурного измерения статистических (вероятностных) характеристикслучайных процессов,В основном авторском свидетельстве СССР Р 602952 описан адаптивныйкоррелометр, содержащий первый ивторой аналого-цифровые преобраэова.тели, входы которых являются соот"ветственно первым и вторым входами.коррелометра, и выходы подключенысоответственно к первому и второмувходам блока умножения, выход которого через усреднитель соединен со входом первого накопителя, выход которого подключен ко второму входу усреднителя, ко входу экстраполятора 20и к первому входу блока определенияпогрешности, второй вход которогосоединен с выходом экстраполятора, авыход - с первым входом блока сравнения, второй вход которого подклю 25чен к первому выходу блока заданияпогрешности, выход блока сравнениясоединен с первым входом сумматора,второй вход которого подключен к выходу второго накопителя, информацион ный вход которого соединен с выходом сумматора, второй вход первогоаналого-цифрового преобразователя накопителей и счетчика-делителя объединены и подключены к преобразователюкода, первый вход которого подключенк выходу генератора импульсов, авторой - к выходу второго накопителя, выход счетчика делителя соединен с управляющим входом второгоаналого-цифрового преобразователя(1),Это известное устройство построено по параллельно-последовательномупринципу и осуществляет адаптивноеизмерение корреляционной Функции сиспользованием принципа накопленияпо индексу (синхронное накопление).измерение совокупности ординат корреляционной функции осуществляетсяс адаптивным шагом по аргументу, который корректируется по результатамсравнения действительнойи эаданнэй -;Зпогрешностей восстановления,а процесс адаптации заканчиваетсяпосле достижения равенства д =вовсем диапазоне изменения аргументакорреляционной Функции.Укаэанная особенность, т,е, требование выполнения равенства=е,зприводит к необходимости задания минимального шага дискретности аргумента (задержки) достаточно малойвеличины, Объем накопителя задержкиопределяется величинбй шага дискретности и необходимым диапазоном изменения задержки), тем больший требуется объем накопителя, Это приводитк увеличению времени сходимости,адаптивного алгоритма измерения корреляционной функции и следовательно,к увеличению времени анализа исследуемых процессов,Цель изобретения - повышение быстродействия, т.е. уменьшение времени анализа исследуемых процессов.Поставленная цель достигается тем,что в адаптивном коррелометре по авторскому свидетельству СССР Р 602952 вход блока задания погрешностей соединен с выходом первого накопителя, а второй выход блока задания погрешностей соединен с третьим входом блока сравнения,Второе отличие адаптивного коррелятора состоит в том, что блок задания погрешностей содержит элемент выделения максимума, вход которого является входом блока задания погрешностей,выход элемента выделения максимума соединен с первым входом первогоэлемента деления, второй вход которогоподключен к выходу элемента задания величины отклонения, а выход - соединен с первым входом второго элемента деления, второй вход которого нодключен.к выходу элемента задания величины эоны нечувствительности, выходы элементоз деления являются соответственно. первым и вторым выходами блока задания погрешнсютей,Третье отличие адаптивного коррелометра состоит в том,что блок сравнения содержит первый и второй элементы вычитания, элемент Формирования корректирующего сигнала, выход которого является выходом блокасравнения, первый и второй входы первого элемента вычитания и первый вход второго элемента вычитания являются соответственно первым, вторыми третьим входами блока сравнения, первый выход первого элемента вычитания соединен с первым входом логического элемента с тремя устойчивыми состояниями, второй вход которого подключен к выходу второго элемента вычитания, второй вход которога соединен со вторым выходом первого элемента вычитания.На чертеже представлена структурная схема адаптивного коррелометра.Адаптивный коррелометр содержит аналого-цифровые преобразователи 1, блок умножения 2, усреднитель 3, накопители 4 и 5, экстраполятор 6, блок определения погрешности 7,блок сравнения 8, сумматор 9, преобразо-. ватель кода 10, счетчик-делитель 11,генератор импульсов 12 и блок задания погрешности 13, Блок задания 13содержит элемент выделения максимума 14, элементы деления 15 и 16,элемент задания величины отклонения17 и элемент задания величины нечувствительности 18. Блок сравнения 8содержит элементы вычитания 19 и 20и элемент формирования корректирующего сигнала 21. Входы преобразователей 1 соединены со входами коррелометра, а выходы - со входамл блокаумножения 2 Выход последнего черезусреднитель 3 связан со входом нако пителя 4, Выход накопителя 4 соединен со входами экстраполятора 6 иэлемента выделения максимума 14, атакже со вторыми входами усреднителя3 и блока определения погрешности7, первый вход последнего подключенк выходу экстраполятора 6 а выход -к первому входу элемента вычитания19. Выход элемента 14 связан с первым входом элемента деления 15, второй вход которого соединен с выходомэлемента задания величины отклонения17, а выход - с первым входом элемента деления 16 и вторым входом элемента вычитания 19. Второй вход элемента деления 16 подключен к выходуэлемента задания величины зоны нечувствительности 18, а выход - ковторому входу элемента вычитания 20.Первый и второй выходы элемента 19подключены соответственно к первымвходам элемента форьирования корректирующего сигнала 21 и элемента вычитания 20, Второй вход элемента 21связан с выходом элемента 20, а выход - с первым входом сумматора 9.10 Второч вход последнего соединен свыходом накопителя 5 и первым входомпреобразователя кода 10, а выход -со входом накопителя 5, Второй входпреобразователя кода 10 подключен.к выходу генератора импульсов 12, авыход - ко вторым входам накопителей 4 и 5, к управляющему входу пер"вого аналого-цифрового преобразователя 1 и, через счетчик-делитель 11,к управляющему входу второго преобразователя 1.Устройство работает следующим образом. Входные сигналы поступают нааналого-цифровые преобразователианалог-код 1, осуществляюще преобразование сигналов в моменты приходаимпульсов запуска с преобразователякода 10 и счетчика-делителя ., Преобразованные сигналы поступают наблок умножения 2, с выхода которогосигнал, пропорциональный их произве дению, поступает на вход усреднителя 3, а с его выхода на накопитель4. В усреднителе 3 осуществляетсяформирование промежуточных значенийординат корреляционной функции а в696478 накопителе 4 - их хранение. В экстра.поляторе 6 осуществляется восстановление корреляционной функции иэ поступающих с накопителя 4 ординат позаданной функции восстановления. Вблоке определения погрешности 7 определяется действительная погрешноть восстановления- как максиАм .чое отклонение восстановленнойФ;- .:.ии от измеренной, В блоке зада"ния погрешности 13 формируются абсолютн 1;е значения заданных величиныотклонения 4 и величины эоны нечувствительности д с(, Абсолютные значенияс 1 и ь(Формируются в результатеделения в блоках деления 15 и 16,максимального значения корреляционнойфункции Р(С) , выделенного в элементе выделенйя 14, на значения заданных в элементах 17 и 18 соответственно величины отклоненияи зовны нечувствительности Ь з, в соответствии с выражениями;Р( )мах/ ртах1 с ец дцТаким образом, заданная погрешность восстановления Формируется всоответствии с выражением:э=1 а-д%Введение эоны нечувствительности Ь позволяет существенно снизить требования к величине шага дискретности задержки, а следовательно увели"чить скорость сходимости адаптивногоалгоритма измерения корреляционной функции, т,е; уменьшить продолжитель-З 5ность анализа исследуемых процессов.Управляющее воздействие, необходимое для корректировки величины шага задержки, Формируется в блоке сравнения 8. В элементе вычитания 19 сравниваются значения Й и . На первом выходе формируется сигнал:=5 (-Ц,) В блояал ормируется сигычитания 2 ельных элементов ю структуру приеобходимого вре емых процессов. ное свойство Ффективность раелометров при ении области ис:з)оп(ь 1-С,)= ри ьь при Ьд 1ь 1,упают на логи . 60 выхода которого ствие - ЮпоКорректирую" рмируется в со 65 Формула изоб1. Адаптивный коррел торскому свидетельству ния метр по ав 602952,Сигналы 6 и Эпост ческий элемент 21, с корректирующее воздей ступает на сумматор 9 щее воздействие 8 х фо ответствии с таблицей При Ок равном (+1) и (-1) содержимое сумматора 9 соответственно илиувеличивается, или уменьшается наединицу. При Ок = 0 корректировки непроисходит. Таким образом, еслизначение ординат корреляционной функции находится в зоне определяемойкак п+ д 1 ,т.е, равной 2 ь,1, токорректирующее воздействие не формируется,В каждой ячейке накопителя 5 находится число, показывающее количество квантов в шаге задержки ординатыкорреляционной Функции, находящейсяв соответствующей ячейке накопителя4. Преобразователь кода 10 осуществляет преобразование кодов шагов задержки в последовательность импульсов. Положение двух соседних импуль"сов однозначно соответствует величине шага задержки, который преобразуется в данном такте. Импульсы с выхода преобразователя кода 10 осуществляют запуск первого аналогоцифрового преобразователя 1, синхронизируютработу накопителей 4 и 5 и, поделенные на число 1 п, равное числу определяемых ординат, осуществляютзапусквторого аналогоцифрового преобразователя 1,Коррелометр работает циклически,причем в начальный момент работы внакопителе 4 информация отсутствует,а в накопителе 5 должна быть занесена информация о Величине начальныхшагов задержки, например минимальновозможная величина, В каждом циклеосуществляется Формирование оценкикорреляционной Функции (по некоторому объему выборки) и корректировкашагов задержки,в соответствии с корректирующим воздействием ЮК, Процессадаптивного измерения корреляционнойфункции заканчивается при выполнении соотношения: Введение дополнии связей в известнуводит к уменьшениюмени анализа исследУказанное положителпозволяет повыситьботы адаптивных корродновременном расширпользования.3, Устройство по пп.1 и 2,о тл и ч а ю щ е е с я тем, что блок сравнения содержит первый и второй элементы вычитания, элемент формирования корректирующего сигнала, выход которого является выходом блока сравнения, первый и второй входы первого элемента вычитания и первый вход второго элемента вычитания являются соответственно первым, вторым и третьим входами блока сравнения, первый выход первого элемента вычитания соединен с первым входом логического элемента с тремя устойчивыми состояниями, второй вход которого подключен к выходу второго элемента вычитания, второй вход которого соединен со вторым выходом первого элемента вычитания. Составитель ВРеаакто , Б бок такова н Бабу 780венноретенЖР сн Подп о комитета ССС й и открытий Ращск ваб, ф Патент , г, Ужгород, ул, Проектная лиа о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения быстродействия ннем вход блока задания погрешностейсоединен с выходом первого накопителя, а второй выход блока задания погрешностей соединен с третьим входомблока сравнения.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок задания погрешностей содержит элементвыделения максимума, вход которогоявляется входом блока задания погрешностей, выход элемента выделениямаксимума соединен с первым входомпервого элемента деления, второйвход которого подключен к выходу элемента задания величины отклонения,авыход " соединен с первым входомвторого элемента деления, второйвход которого подключен к выходу элемента задания величины зоны нечувствительности, выходы элементов деле 2 Ония являются соответственно первыми вторым выходами блока задания погрешностей,аказ 6769/50 Тираж цЯИИПИ Государс по делам изо 113035 Москва, Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССРР 602952, кл . 6 06 Р 15/34, 1976 . Жовинскийа Ко екто М.Пожо