Устройство для измерения корреляционной функции случайного процесса

 

ОПИСАНИЕ 342!95

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 15.Х11.1970 (№ 1606889/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 14.VI,1972. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 6ХП.1972

M. Кл. G 06g 7/52

Комитет по делам изобретений и открытий ори Совете Микистров

СССР

УДК 681.333:519.2 (088.8) Авторы изобретения

В. Ф. Рысенко, Л. Л. Шалыт, С. А. Харитоненко и P. И, Сольницев л . °

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ

ФУНКЦИИ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА

Предлагаемое устройство относится к классу аналого-цифровых устройств, применяемых при корреляционном анализе случайных процессов.

Известно устройство для измерения корреляционной функции случайного процесса, представляющее собой соединение устройсгв ввода исходной информации, блока произведения, фильтра текущего усреднения, устройства вывода и устройства управления, Такое устройство позволяет измерять корреляционную функцию процесса по одной его реализации. Точность измерения корреляционной функции при этом часто бывает недостаточной.

В некоторых случаях число этих реализаций ограничено и недостаточно для измерения корреляционной функции по массиву.

В этом случае точность оценки корреляционной функции может быть достаточно высокой за счет измерения средней корреляционной функции по нескольким реализациям.

С целью автоматического измерения средней корреляционной функции по нескольким реализациям случайного процесса в предлагаемом устройстве проводится измерение корреляционной функции по каждой отдельной реализации случайного процесса и последовательное усреднение полученных результатов по всем имеющимся реализациям. Для этого выход фильтра текущего усреднения соединен с первым входом блока последовательного суммирования, второй вход которого соединен с выходом устройства управле5 ния, а выход блока последовательного суммирования — со входом устройства вывода.

Блок-схема предлагаемого устройства представлена на чертеже.

Первый выход устройства управления I co10 единен со входом устройства ввода 2, выход которого соединен с первым входом блока временной задержки 8. Второй вход последнего соединен со вторым выходом устройства управления. Выход устройства ввода со15 единен с первым входом блока произведения 4, второй вход блока которого соединен с выходом блока временной задержки, а третий — с третьим выходом устройства управления. Выход блока произведения соединен с

20 первым входом фильтра текущего усреднения 5, второй вход которого соединен с четвертым выходом устройства управления. Выход фильтра текущего усреднения соединен с первым входом блока последовательного сум25 мирования б, второй вход которого соединен с пятым выходом устройства управления. Выход блока последовательного суммирования соединен с первым входом устройства вывода 7, второй вход которого соединен с ше30 стым выходом устройства управления.

342195

j=1, ...,М.

Устройство работает следующим образом.

Устройство ввода исходной информации, представленной в виде графиков, выполнено на базе телевизионной передающей трубки типа «видикон».

В основу преобразования непрерывной величины в двоичный код положен принцип последовательного счета. Ординаты непрерывной кривой преобразуются в интервалы времени, которые заполняются определенным количеством импульсов заданной длительности и частоты. Затем «пачки» импульсов просчитываются двоичным счетчиком. На выходе двоичного счетчика получают значения ординат графика в двоичном коде. Скорость протяжки лейты выбирают, исходя из вида исследуемого процесса и выбранной частоты развертки.

Синхронизация работы устройства и вывод кодов производится командами из устройства управления.

В устройстве ввода предусмотрена возможность считывания и выдачи в двоичном коде двух непересекающихся кривых одновременно.

Ординаты графика в виде двоичного кода с выхода устройства ввода поступают на первые входы блока временной задержки и блока произведения.

Блок временной задержки состоит из 20 десятиразрядных запоминающих регистров для хранения в каждом разрядного десятичного числа в двоичном коде. Каждый разряд регистра представляет собой динамический триггер, выполненный на феррит-транзисторных ячейках.

Перепись числа из регистра в регистр осуществляется через ячейки передачи.

Каждая ордината графика, попадая в блок временной задержки, сдвигается последовательно от первого до двадцатого регистра, после чего стирается. Сдвиг осуществляется командами, поступающими из устройства управления на второй вход блока. Величина временной задержки ординат определяется частотой команд сдвига, поступающих из устройства управления. С выхода блока временной задержки ординаты графика поступают на вход блока произведения, на первый вход которого поступают ординаты графика без задержки с выхода устройства ввода.

Блок произведения состоит из регистра множимого регистра, множителя и регистра частичных произведений. Умножение производится в двоичной системе путем последовательных суммирований и сдвигов.

Процессом суммирования управляют цифры множителя. Если очередная цифра множителя «1», множи мое с соответствующи м весом добавляется к сумме частных произведений, если очередная цифра множителя

«О», суммирование не производится.

Умножение начинается от старших разрядов (множитель сдвигается влево) . После каждого такта суммирования сумма частич5

З0

З5

65 ных произведений сдвигается влево. Множимое неподвижно. Управление работой блока осуществляется командами управляющего устройства, поступающими на третий вход блока произведения, Произведение каждых двух ординат с выхода блока произведения подается на первый вход фильтра текущего усреднения. Фильтр текущего усреднения состоит из 16 десятиразрядных запоминающих регистров, в которых производится последовательный сдвиг чисел так же, как и в блоке временной задержки, После каждого очередного сдвига (или серии из и заданного числа сдвигов) производится последовательный опрос всех регистров. При этом все числа суммируются в сумматоре, и их сумма делится на число просуммированных чисел. Для простоты деления количество чисел, подлежащих суммированию, берется всегда равным целой степени числа 2. При этом деление осуществляется просто сдвигом суммы на определенное число разрядов в сумматоре.

Степень сглаживания зависит от количества усредняемых чисел, частоты опроса запоминающих регистров и числа разрядов суммы, взятых на выходе сумматора. На выходе фильтра получают значения корреляционной функции случайного процесса для каждого момента времени при заданном значении времени задержки для одной реализации.

Все значения корреляционной функции с выхода фильтра текущего усреднения подаются на первый вход блока последовательного суммирования.

В состав блока последовательного суммирования входят два делителя для учета веса ординат корреляционной функции, измеренной для каждой очередной реализации; сумматор; устройство перезаписи, включающее в себя механизм с петлей магнитной ленты, магнитную головку для записи, стирания и воспроизведения информации и выходной усилитель.

Все значения j-й корреляционной функции (где j — порядковый номер реализации), поступающие на вход блока последовательного суммирования, делятся на коэффициенты ве1 / — 1 са, равные Й вЂ” — — и 4= соответственно, и

1 1 суммируются с соответствующими значениями суммы предыдущих (1 — 1) -й корреляционной функции, записанной на магнитной ленте устройства перезаписи.

По окончании обработки всех М реализаций на выходе сумматора измеряется корреляционная функция, усредненная по количеству реализаций M в виде:

М хсрф l2 ) — g Яд ")т

342195

Предмет изобретения

Составитель В. Жовинскии

Техред Л. Богданова

Корректор Е. Зимина

Редактор Л. Утехина

Заказ 2001/11 Изд. Ко 836 Тираж 406 Подпи"ное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Управление устройством осуществляется командами, поступающими на второй вход устройства последовательного суммирования.

Вывод результата осуществляется с сумматора после обработки всех реализаций при заданном времени задержки, и результат регистрируется устройством вывода, в состав которого входят цифропечатающий вольтметр для вывода данных в виде таблиц и преобразователь код-напряжение для вывода данных в виде напряжения постоянного тока.

Управление устройством вывода осуществляется командами, поступающими с устройства управления.

Устройство для измерения корреляционной функции случайного процесса, содержащее устройство ввода, блок временной задержки, блок произведения, фильтр текущего усреднения, устройство вывода и устройство управления, отличающееся тем, что, с целью автоматического измерения корреляционной функ10 ции по нескольким реализациям случайного процесса, оно содержит блок последовательного суммирования, подключенный основным входом к выходу фильтра текущего усреднения, упр авляющим входом — к устройству

15 управления, а выходом соединенный с устройством вывода.