Устройство для определения интервала корреляции

(72) Авторы изобретеиии охо ров СЕСОЮЗНАЯ ЛТЕНТНОХНИЧЕСКАЯБЛНОТЕКА уйбышевский ордена Трудового Красного Зн политехнический институт им, 8. В, Куйбы(7 ) Заявите 51 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕРВАЛА КОРРЕЛЯЦИИо5 Изобретение относится к измеренидхарактеристик случайных процессов иможет быть использовано для оперативного определения корреляционных ха"рактеристик текущего стационарногслучайного процесса.Известно устройство для оценки интервала корреляции, содержащее блокнормирования, два регулируемых фильтра, блок вычитания, блок умножения,блоки усреднения, блок регулировкипараметра, квадратор, функциональныйпреобразователь 1,Недостатком этого устройства является невозможность определения макси-.мального .интервала корреляции, опре"деляемого в соответствии с выражениемр"ь с , 1где у 1 Ц - нормированная корреляци- щонная функция исследуемого случайного процесса;Г -. сколь угодно малая вели-чина, например 0,02-0,05 р- максимальныи интервал кс рреляции, который наиболееполно характеризует случайный процесс.Известно также устройство для определения экстремумов функций, содер-жащее регистр текущего значения, вход которого подключен к выходу сумматора, а выход - параллельно к первому входу сумматора и информационному входу коммутатора, выход которого соединен со входом регистра экстремального значения, а управляющий вход объ едимен с установочным входом триггер ра и подключен к выходу блока умно" жения, первым вход которого соединен с выходом триггера, а второй вход " объединен со вторым входом сумматора и подключен ко входу устройства 23.Это устройство может быть исполь, зовано для измерения максимального интервала корреляции, ВА в этом случае сравнение Кф с заданным уровнемгического элемента И 6, установочному входу триггера 7 выключения, входу генератора 8 импульсов, счетчика 9 импульсов, информационному входу элемента И 1 О, входу регистра 11, Управ" ляющий вход элемента И 10 подключен к выходу блока 5 сравнения. Выход блока 2 умножения подключен ко второму входу, элемента И 6.Устройство работает следующим образом.Перед началом работы в регистр 4 текущего значения заносится начальное значение нормированной корреляционной функции Ях(о)= 1, Счетчик 9 импульсов устанавливается в нулевое состоя" ние. С началом работы триггер 7 выключения устанавливается в единичное состояние, т, е. запускает генератор 8 импульсов, и на первый вход устрой" ства подается первое значение приращения нормированной корреляционной функции. Допустим, исследуемые нормированные корреляционные функции представляют собой колебательную Функцию, На выходе сумматора 1 образуется первое текущее значение нормиоованной корреляционной Функции о , которое поступает на вход регйстра ч текущего значения. При поступлении второго значения приращения ь у ( ) нормированной корреляционной функции на выходе регистра ч текущего значения Формируется второе текущее, значение у(т), которое также поступает ва вход регистра 1 текущего значения и т. д. до Н-значения приращения.Блок 2 умножения и триггер 3 анализируют текущее значение нормированной корреляционной Функции на экстре" мум. Текущие значения нормиоованной корреляционной функции рх(7,)где11 поступают на второй вход блока 5 сравнения, первый вход которого подключен к источнику заданного уровня Е . Если текущее значение нормированной корреляционной функции удовлетворяет условию 1 р(7;Ц ) Е (3) то блок 5 сравнения разрешает прохождение содержимого счетчика 9 импульсов который подсчитывает импульсы с генератора 8 импульсов, через элемент И 10 в регистр 11.Если на вход блока 5 сравнения поступает текущее значение нормирован-3 96 ь 86 ч 4должно осуществляться по экстремальным значениям РГ)(1)Однако при этом ошибка определенияможет достигать половины периода колебаний Кф. Кроме того, оно неможет быть использовано для определения С монотонно-убывающих функтпахций.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и 1 Оповышение точности измерения максимального интервала корреляции.Поставленная цель достигается тем,что в устройство для определения интервала корреляции, содержащее сумма зтор, первый вход которого объединенс первым входом блока умножения и яв"ляется первым входом устройства, выход сумматора подключен ко входу первого регистра, выход которого соединен со вторым входом сумматора, выход блока умножения подключен ко входу первого триггера, вь 1 ход которогосоединен со вторым входом блока умножения, введены два элемента И, второй 5триггер, второй регистр, генераторимпульсов, счетчик и блок сравнения,первый вход которого являешься вторымвходом устройства, а второй подключенк выходу первого регистра, первые вхсды элементов И объединены и псщключены к выходу блока сравнения, второйвход первого элемента И соединен свыходом блока умножения, выход первого элемента И подключен к установочному входу второго. триггера, выходкоторого соединен с управляющим входом генератора импульсов, выход которого подключен ко входу счетчика, выход которого соединен со вторым вхо 4 Одом второго элемента И, выход которого соединен со входом второго регистра.На фиг. 1 приведена блок-схемаустройства; на фиг. 2 и 3 - нормированные корреляционные функции.45Первые входы сумматора 1 и блока2 умножения объединены и подключенык первому входу устройства. Выходблока 2 умножения подключен черезтриггер 3 ко второму входу блока 2умножения, Выход сумматора 1 подключен через регистр ч текущего значенияко второму входу сумматора 1, Вторымвходом устройства является первыйвход блока 5 сравнения, второй входкоторого подключен к выходу ре гистра Ч текущего значения, а выходпоследовательно к первому входу ло(на фиг. 2 - незаштрихоеанные облас- йти), то блок сравнения 5 сигналом,поступающим на управляющий вход второго элемента И запирает его, темсамым запрещая прохождение содержимого счетчика 9 импульсов в регистр 11, фи разрешает прохождение сигнала с выхода блока 2 умножения через логический элемент И 6,Если при выполнении условия (4),нормированная корреляционная функция 1 Зпроходит через экстремум, т. е. меняется знак значения приращения текущего значения рх(7;), то на выходе блока 2 умножения вырабатывается импульсный сигнал, который, проходя через 20открытый элемент И 6, переключает внулевое состояние триггер 7 выключения, который останавливает генератор8 импульсов, При этом в регистре 11фиксируется код числа импульсов, пропорционального Т На фиг. 2 отрезки кривой р (Т) АВ, .СО., ЕГ соответствуют циклу работы уст 1 ройства при выполнении условия ( 3). Отрезки кривой ВС, СЕ, ЕС - при выполнении условия (4). Г соответствует Тх ( ) С соответствует окончанию работы устройстваЕсли исследуемая нормированная кор-З реляционная функция представляет собой монотонно-убывающую функцию, то выключение генератора 8 импульсов в устройстве не происходит. Элемент И 10 открыт до тех пор, пока текущее значение нормированной корреляционной функции удовлетворяет условию (3), и закрывается в момент выполнения условия (4), При этом в регистре 11 фиксируется код числа, пропорционального(на фиг. 3 ( ) Г ).Погрешность определения Ткп,с, в предлагаемом устройстве определяется интервалом дискретизации исследуемой нормированной функции, а не положени- зе ем экстремумов (те. периодом колебаний корреляционной функции), Таким образом, точность определения максимального интервала корреляции с помощью предлагаемого устройства (выра жение 1) может быть сделана выше по ,сравнению с известным на 1/2 периода колебаний корреляционной функции,6Техническая реализация устройстваможет быть осуществлена с использованием элементов ЦВТ.Сумматор 1 накапливающего типа, регистр 4 текущего значения, блок 5сравнения, логический элемент И 6,триггер 7 выключения, счетчик 9 импульсов, регистр 11, блок 2 умножения,триггер 3, являясь обычными узламиЦВТ, могут быть выполнены на интег"ральных схемах. Генератор 8 импульсовдолжен управляться потенциальным сигналом по входу, элемент И 10 многораз 1.рядный, должен открываться нулевымсигналом и закрываться единичным, Сумматор 1, регистр 4 текущего значения,блок 5 сравнения, счетчик 9 импульсовэлемент И 10, регистр 11 работают спараллельными кодами. Разрядность сумматора 1, регистра 4 текущего значения, блока 5 сравнения, и определяется разрядностью входов устройства,Разрядность счетчика импульсов 9, эле,мента И 10 и регистра 11 иможет определяться иэ формулы п= 1 од 2 К й,где М - количество текущих значенийнормированной корреляционной функции;К - целое число, Блок 2 умножения одноразрядный,Использование блока сравнения, двухэлементов И, триггера выключения, ге"нератора импульсов, счетчика импульсов и регистра позволило определятьх плох большей точностью по сравнению с,известным на 1/2 периода колебаний нормированной корреляционнойфункции за счет непосредственногофиксирования момента пересечения текущим значением нормированной корреляционной функции заданнОго уроеняе Формула изобретения Устройство для определения интервала корреляции, содержащее сумматор, первый вход которого объединен с пер" вым входом блока умножения и является первым входом устройства, выход сумматора .подключен ко входу первого регистра, выход которого соединен со вторым входом сумматора, выход блока умножения подключен ко входу первого триггера, выход которого соединен со вторым входом блока умножения, о т " л и ч а ю щ е е с я тем, что 1 с целью повышения .точности в устройство введены деа элемента И, второй триггер, второй регистр, генератор им 7 960861 8пульсов, счетчик и блок сравнения, которого подключен ко входу счетчика,первый вход которого является вторым выход которого соединен со вторымвходом устройства, а второй подклю- . входом второго элемента И, выход ко",чен к выходу первого регистра, пер- торого соединен со входом второго ревые входы элементов И объединены и з гистра,подключены к выходу блока сравнения, Источники информации,вто " д,рой вход, первого элемента И соеди- принятые во .внимание при экспертизеСРнен с выходом блока умножения, выход 1. Авторское свидетельство ССпервого элемента И подключен к уста- У .703836, кл. 6 06 6 7/19, 197 8овочному входу второго триггера, вы2. Авторскбе свидетельство СССРход которого соединен с управляющим по заявке-У 2921670/18-2 М/,входом генератора импульсов, выход кл. 6 06 Г 15/36, 1980 (прототип).9608 б 4 оставитель В. Жовинский .ехред Е.Харитончик Буряк ррект актор Т. Киселе Обl Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул,Проект Тираж 731 ВНИИПИ Государстввнног по делам изобретений 113035, Иосква, Ж, Р