Коррелометр

 

) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к аппаратурным измерениям характеристик случайных процессов, предназначено для определения корреляционной функции случайных процессов с широтноимпульсной модуляцией и может применяться при идентификации динамических объектов. Цель изобретения - повышение точности определения корреляционной функции. Коррелометр реализует интерференционный алгоритм вычисления и содержит элемент задержки 25, генератор 27 тактовых импульсов , делитель 28 частоты, два идентичных канала I , и 1 , вычисляющих и накапливающих текущие значения квадратов суммы и разности анализируемых процессов, выходы которых соединены с входами сумматора вычитателя 26. Каждый из каналов содержит элементы НЕ 2,3,8 и 9, элементы И 4-7, 10-13 и 21, счетчики 16,17,23 и 24, триггеры 20 и 22, блок 18 сравнения и дешифратор нуля 19. Коррелометр позволяет без преобразования в аналоговую форму определять корреляционную функцию эргодических случайных процессов с широтно-импульсной модуляцией. 2 ил. (О (Л СА5 о 4 О со СП

СО1ОЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G 06 F 15/336

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

;ъ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3978062/24-24 (22) 18.11.85 (46) 15,04.87. Бюл. № 14 (71) Тульский политехнический институт (72) А.B. Фомичев, B.А. Фатуев, В.А. Фомичев и С.Н. Гусев (53) 681.32(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 642831, кл. G 06 F 15/336, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1089583, кл. G 06 F 15/336, 1983. (54) КОРРЕЛО!1ЕТР (57) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к аппаратурным измерениям характеристик случайных процессов, предназначено для определения корреляционной функции случайных процессов с широтноимпульсной модуляцией и может при.меняться при идентификации динами„„80„„1304035 А 1 ческих объектов. Цель изобретения— повышение точности определения корреляционной функции. Коррелометр реализует интерференционный алгоритм вычисления и содержит элемент задержки 25, генератор 27 тактовых импульсов, делитель 28 частоты, два идентичных канала !, и !, вычисляющих и накапливающих текущие значения квадратов суммы и разности анализируемых процессов, выходы которых соединены с входами сумматора вычитателя 26. Каждый из каналов содержит элементы НЕ 2,3,8 и 9, элементы И

4-7, 10-13 и 21, счетчики 16,17,23 и

24, триггеры 20 и 22, блок 18 сравнения и дешифратор нуля 19. Коррелометр позволяет без преобразования в аналоговую форму определять корреляционную функцию эргодических случайных процессов с широтно-импульсной модуляцией. 2 ил.

1 !

Изобретение относится к аппаратурному определению характеристик случайных процессов, предназначено для прямого, без преобразования в аналоговую форму, "определения корреляцион- 5 ной функции эргодических случайных процессов с широтно-импульсной модуляцией и может иметь как самостоятельное применение при идентификации динамических объектов, так и вспомо- 10 гательное, являясь идентификатором в .системах управления технологическими процессами.

Цель изобретения — повьппение точности определения корреляционной 15 функции широтно-импульсно-модулированных (ШИМ) случайных процессов.

На фиг. 1 изображена структурная схема коррелометра; на фиг. 2 — вре-! менные диаграммы его работы.

Коррелометр содержит первый 1„ и второй 1 каналы, содержащие первый и второй элементы НЕ 2 и 3, второй

4, первый 5, восьмой 6 и девятый 7 элементы И, третий 8 и четвертый 9 элементы НЕ, четвертый 10, третий 11, шестой 12 и седьмой 13 элементы И первый 14 и второй 15 элементы ИЛИ, первый реверсивный счетчик 16, счетчик 17, блок 18 сравнения, дешифратор

19 нуля, первый триггер 20, пятый элемент И 21, второй триггер 22, третий 23 и второй 24 реверсивные счет-. чики, а также элемент 25 задержки, сумматор-вычитатель 26, генератор 27 35 тактовых импульсов, делитель 28 частоты, первый 29 и второй 30 информационные входы, входы 31 и 32 значения математического ожидания первого и второго процессов соответственно, 4О выход 33 и вход 34 запуска.

Коррелометр работает следующим образом.

В исходном состоянии все триггеры находятся в нулевом состоянии.

Анализируемые широтно-импульсные модулированные сигналы .„ и „ и оценки их математического ожидания (центра распределения) т„ и „ подаются на входы коррелометра.

На каждом такте измерения в реверсивном счетчике 16 первого канала будет записано число

И (т)-(.„+.„), а в соответствующем реверсивном счетчике второго карала — число

И ()=(т, — <).

35 2

Затеи эти числа заносятся в счетчики 17. Счетчики 23 и 24 импульсов в начальном положении обнулены. Подачей по шине импульса запуска счетные импульсы поступают через открытый элемент И 21 и заполняют реверсивные счетчики 23 и 24. При достижении равенства содержимого счетчиков

17 и 24 блок 18 сравнения выдает импульс, сбрасывающий в "0" счетчик

24 и вычитающий "1" из счетчика 17.

Процесс заканчивается очищением счетчика 17, выдачей с дешифратора

19 нуля сигнала закрытия элемента И

21. Таким образом, в этот момент в одном из счетчиков 23 какого-либо из каналов находится число ь п =27 i-n, где п — значение кода в счетчиках 16 первого канала И (< ) или второго канала И (y), По мере поступления новых значений анализируемых случайных процессов "x и i в счетчиках 23 первого канала накапливается значение квадрата суммы соответствующих перемещений, а в счетчике 23 второго канала — значение квадрата разности этих переменных. Поэтому по окончании интервала измерения на выходе сумматора-вычитателя 26, являющегося выходом коллерометра, присутствует числовой код

К„„(т)=М (-.„+ „))-М 1(„-„) ) .

Раскрйвая скобки, возводя в квадрат и учитывая свойства оператора математического ожидания„ окончательно получим к„„(г)=4м „i„) .

Из последнего выражения видно,что выходной код сумматора-вычитателя

И„„ является оценкой искомой коррепяционной функции с коэффициентом пропорциональности 4, который можно учесть, отбросив соответствующие разряды этого числа.

Формула изобретения

Коррелометр, содержащий генератор тактовых импульсов, делитель частоты и два канала, каждый из которых содержит четыре элемента НЕ, девять элементов И, два элемента ИЛИ, три реверсивных счетчика, счетчик, два ° триггера, причем в каждом канале выход первого элемента НЕ соединен с

13040 первым входом первого элемента И, выход второго элемента НЕ соединен с первым входом второго элемента И, в первом канале выход третьего элемента НЕ соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с входом четвертого элемента НЕ и является первым информационным входом коррелометра, выход четвертого элемента НЕ соединен с !О первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с входом третьего элемента НЕ, прямой выход первого триггера соединен с первым входом пятого элемента И, выход 15 генератора тактовых импульсов соединен с информационным входом делителя частоты, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами шестого и седьмого эле- 20 ментов И обоих каналов и первыми входами восьмого и девятого элементов

И обоих каналов, в обоих каналах выходы шестого и восьмого элементов И соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выходы седьмого и девятого элементов И соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, второй вход первого элемента И первого канала соединен с 30 вторым входом первого элемента И второго канала и является входом значения математического ожидания первого случайного процесса коррелометра, второй вход второго элемента И перво- 35 го канала соединен с первым входом третьего элемента И второго канала и является входом значения математического ожидания второго случайного процесса коррелометра, о т л и ч а ю- 40 шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены элемент задержки и сумматор-вычитатель, а в каждый канал введены блок сравнения и дешифратор нуля, вход третьего эле-45 мента НЕ первого канала соединен с выходом элемента задержки, вход кото.35 4 рого является вторым информационным входом коррелометра, второй вход третьего элемента И первого канала Соединен с вторым входом второго элемента И и входом первого элемента НЕ второго канала, в каждом канале выходы с первого по четвертый элементов И соединены соответственно с вторыми входами с девятого по шестой элементов И, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами первого реверсивного счетчика, разрядные выходы которого соединены с группой счетных входов счетчика, разрядные выходы которого соединены с группой информационных входов блока сравнения и с первой группой информационных входов дешифратора нуля, выход блока сравнения соединен с входом установки нуля счетчика и с вычитающими входами второго и третьего реверсивных счетчиков, выход пятого элемента И соединен с входом второго триггера и суммирующим входом третьего реверсивного счетчика, прямой выход второго триггера соединен с суммирующим входом второго реверсивного счетчика, разрядные выходы второго реверсивного счетчика соединены с второй группой информационных входов дешифратора нуля, выход которого соединен с входом установки в "1" первого триггера, вход сброса которого соединен с вторым входом пятого элемента И и является входом запуска коррелометра, во втором канале выход третьего элемента НЕ соединен с первым входом третьего элемента И, выход четвертого элемента HE соединен с первым входом четвертого элемента

И, в каждом канале разрядные выходы третьего реверсивного счетчика соединены с соответствующими информационными входами сумматора-вычитателя, выход которого является выходом коррелометра.

Составитель Е. Ефимова

Редактор Е. Копча Техред В.Кадар Корректор М. Пожо

Заказ 1313/50 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4