Коррелометр

Союз СоветскииСоциалистическиеРеслублик ОП ИСАНИЕ 834716ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -л 3 6 Г 7/19 Гесудерстеенный кемите СССР делам нзебретени н етнрытий(72) Авторы изобрете В. С. Голиков А. До ьковский институт радиоэлектрон и(71) Заявитель 4) КОРРЕЛОМЕТ Недо ется от корреля что обус аргумен Такая к мая диа но-стаци торые в чески н ными в няет ее ях при коррелометра являой с его помощью и от общеизвестной,иемпо модулю два кущим временем 1. функция, называеа для анализа диад йных процессов, коявляются арифметит.е. нестационарсмысле, что затрудрадиционных случаанализе случайных этогоучаемункцложен статкомличие полционной ф иловлено ста сдвига с теорреляционнаядной, применимонарных случаобгцем случаеестационарнымобщепринятомприменение в ткорреляционном Изобретение относится к устройствам обработки информации, предназначено для определения автокорреляционной функции случайных сигналов и может быть использовано в радиолокации, в системах связи и автоматики.Известен коррелометр, содержащий генератор функций Уолша, сумматор, ключи иинтеграторы, который позволяет получатькорреляционные функции случайных сигналов с использованием базиса функций Уолша 1,Недостатком коррелометра являетсясложность представления получаемой корреляционной функции в общеизвестной форме, что ведет к сужению области его применения,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является коррелометр, который позволяет получать автокорреляционную и взаимокорреляционную функции случайных процессов и содержит сумматор, блок управления, подключенный ковходу генератора функций Уолша, выходыкоторого подключены к первым входам первого и второго блоков умножения, вторыевходы которых являются соответственно первым и вторым входами коррелометра,выходы блоков умножения через соответствующие блоки интегрирования подключены ко входам первого и второго блоков памяти, третий и четвертый блоки умножения и второй генератор функций Уолша, выходы которого подключены к первому входу четвертого блока умножения, второй вход которого соединен с выходом третьего блока умножения, входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго блоков памяти, выходы четвертого блока умножения соединены со входами сумматора 2.3процессов с использованием базиса функций Уолша.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет получения арифметической корреляционной функции на базисе Уолша,Поставленная цель достигается тем, что в коррелометр, содержащий сумматор, первый генератор функций Уолша, выходы которого подключены соответственно к первой группе входов первого блока умножения, второй вход которого является входом коррелометра, а выходы соединены с соответствую- шими входами блока интегрирования, выходы которого подключены к соответствую,- щим входам блока памяти, второй и третий блоки умножения и второй генератор функций Уолша, выходы которого подключены соответственно к первой группе входов второго блока умножения, вторая группа входов которого соединена с соответствующими выходами третьего блока умножения, входы которого подключены к соответствую 1 О 15 го шим выходам блока памяти, выходы второгоблока умножения соединены с соответствующими входами сумматора, введены два счетчика, блок ключей и генератор синхрони;зируюших импульсов изменяющейся частоты, выход которого подключен ко входамг 5генераторов функций Уолша и первого счетчика, разрядные выходы которого соединеныс соответствующими управляющими входами блока ключей, информационный входкоторого соединен с выходом сумматора,выход первого счетчика подключен к управляющему входу блока памяти и ко входувторого счетчика, разрядные выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами генератора синхронизируюших импульсов, 35На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.Коррелометр содержит блоки 1 - 3 умножения, генераторы 4 и 5 функций Уолша,блок б интегрирования, блок 7 памяти, сумматор 8, генератор 9 синхронизируюших импульсов, счетчики 10 и 11 и блок 12 ключей,который в моменты поступления на его управляющие входы соответствующих сигналов с разрядных выходов счетчика 10 подключает информацию со своего входа на выход устройства,Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии блок б, сумматор8, блок 7 памяти и счетчики 10 и 11 обнулены. Код с разрядных выходов счетчика 11устанавливает в генераторе 9 начальное зна очение частоты следования синхроимпульсов,которому соответствует период Ь 1,. Генератор 4 по мере поступления на его входсинхроимпульсов вырабатывает функцииУолша, которые поступают на .первые входыблока 1 умножения, на второй вход которогопоступает стационарный эргодический случайный сигнал х(1). Сигналы с выходов 4блока 1 умножения поступают на входы блока 6 интегрирования, на входах которогоформируются коэффициенты разложенияслучайного входного сигнала в ортогональном базисе Фурье-Уолша.(,а=-/- х(1)% (1)д 1ф.lгде%(1) - функция Уолша с номером 1;Т- интервал ортогональности системы функций Уолша.Значение аргумента 1 для функций Уолша определяется следующим образом: 1 == 61 п, где п - количество синхроимпульсов, поступивших с момента начала работына вход генератора функций Уолша и навход счетчика 10. Поступление текушего значения коэффициентов а на входы блока 7памяти в течение времени (О-Т,) не приводит к изменению его содержимого, так какна его управляющий вход сигналы с выхода переполнения счетчика 10 в это время непоступают, Блок 3 умножения, умножаянулевые значения коэффициентов сами насебя, т.е. возводя в квадрат значение а == О, формирует на своих выходах такженулевые значения, поэтому и результатперемножения их с функциями Уолша в блоке 2 умножения является также нулевыми сумматор 8 продолжает находиться в исходном состоянии. Сигнал на выходе устройстваотсутствует.Момент окончания интервала ортогональности определяется моментом появления импульса на выходе переполнения счетчика 10, что происходит по истечении времени Т = ИЫ 1 с момента начала работыустройства, где И - коэффициент пересчетасчетчика 10.К этому моменту времени в блоке 6завершено формирование коэффициентова, а генератор 4 оказывается в исходномсостоянии и готов к формированию новогоцикла функций Уолша. По импульсу с выхода счетчика 10 значения коэффициентова переписываются в блок 7 памяти, значение содержимого счетчика 11 меняется наединицу, что приводит к изменению периодасинхроимпульсов, формируемых в генераторе 9.Генератор 4 начинает формировать новый цикл функций Уолша на интервале ортогональности (Тд-Т) = МЫ, где Ь 1 -новое значение периода синхроимпульсов,и процесс формирования коэффициентов арна интервале Т- Тд повторяется.От блока 7 памяти значения а, соответствующие предыдущему интервалу ортогональности, поступают на входы блока 3умножения, где формируются коэффициенты разложения диадной автокорреляционной функции входного сигнала5В блоке 2 умножения значения К, постуУ пающие с выходов блока 3, перемножаются с функциями Уолша % (Ц. поступающими от генератора 5 на первые входы блока 2.Результаты перемножения с выходов блока 2 поступают на входы сумматора 8, где формируются значения диадной корреляционной функцииФф,= ; йЗначение временного сдвига ф в единицахвремени определяется следующим образомгде Ь 1 - величина периода синхроимпульсов, соответствующего ) интервалу ортогональности, на котором определяются Кф.Код соответствующий временному сдвйгу ; от счетчика 10 поступает на управляющие входы блока 12 ключей, на вход которого поступают значения диадной корреляционной функции Кфф) от сумматора 8. Блок ключей посылает на свой выход значения диадной корреляционной функции в моменты, соответствующие поступлению на его управляющие входы значений Ф, равных целым степеням двойки Ф= 2 ф, где в = О, 1, 2. Известно, что в точках с временным сдвигом, равным целым степеням двойки, диадная корреляционная функция совпадает с арифметической. ПоЭтому на выход блока 12 ключей поступают т значений обычной арифметической корреляционной функции сигнала х(т).В моменты времени, соответствующие окончаниям интервалов ортогональности, происходит ступенчатое изменение частоты синхроимпульсов, на вторые входы блока 2 умножения поступают новые значения Кф и на выход устройства - новые значения обычной корреляционной функции.Использование предлагаемого устройства расширяет область его применения, так как введение в схему новых элементов - двух счетчиков, ключевого устройства и генератора синхронизируюших импульсов с изменяющейся частотой следования импульсов взамен блока улравления, применяющегося в известном, позволяет получать не только диадную корреляционную функцию, значения которой формируются на выходе сумматора, но также и обычную арифметическую корреляционную функцию. Это дает возможность использовать данное устройство при корреляционном анализе не только834716 6диадно-стационарных, но и арифметически- стационарных случайных сигналов,Кроме того, устройство позволяет получать и другие статистические характеристики случайных сигналов. Так, на выходе блока интегрирования формируются значения спектра а разложения сигнала х(1) по ортогональной системе функций Уолша, а на выходе блока 3 умножения - значения энергетического спектра К данного случайного сигнала с точностью до постоянного коэффициента М, определяющегося условиями нормирования. 5 1 О Формула изобретения чей, информационный вход которого соединен с выходом сумматора, выход первого счетчика подключен к управляющему входу блока памяти и ко входу второго счетчика, разрядные выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами генератора синхронизирующих импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР383071, кл. б 06 б 7/19, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР 50557385, кл. б 06 С 7/19, 1975. 15Коррелометр, содержащий сумматор,первый генератор функций Уолша, выходы которого подключены соответственно к первой группе входов первого блока умножения второй вход которого является входом кор релометра, а выходы соединены с соответствующими входами блока интегрирования, выходы которого подключены к соответствующим входам блока памяти, второй и третий блоки умножения и второй генератор функций Уолша, выходы которого подключены соответственно к первой группе входов второго блока умножения, вторая группа входов которого соединена с соответствующими выходами третьего блока умножения, входы которого подключены к соответствующим выходам блока памяти, выходы второго блока умножения соединены с соответствующими входами сумматора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет получения арифметической корреляционной функ ции на базисе Уолша, в коррелометр введены два счетчика блок ключей и генератор синхронизирующих импульсов, выход которого подключен ко входам генераторов функции Уолша и первого счетчика, разрядные выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами блока клюИ.1 ИИПИио л 113035, Мо лиал ППП 1 снактор Т М гяислипниЗаказ 4077,76с:локте,и М. Жонинскийтрот й 11 йгга Корректор Г. Назаро1 ярак; 15 Е 1 оииисносГосу:;арственного комитета СССРелам изобрсений и о 1 крытийсква, Ж - 35, Раугиская наб., д. Ф/5Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4