Адаптивное корреляционное устройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ II) 4774I9

Союз Советскив

Социалистических

Реслублив

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 13,07.73 (21) 1942920/18-24 (51) М. Кл. G 061 15/34 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.07,75. Бюллетень № 26

Дата опуоликовапия onHOIIIIH5I 1 5. 1 0.75 (53) УДК 681.332.519.2 (088.8) (72) Лвторы нзоб15еTOIIIIII

Г. Г. Живилов и A. Б. Шадрин (71) Заявитель (54) АДАПТИВНОЕ КОРРЕЛЯЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к специализированным средствам цифровой вычислительной техники, предназначенной для анализа случайных процессов.

Известно устройство, содержащее вентили, входные аналого-цифропреобразователи, выход первого из которых непосредственно, а второго — через запоминающую ячейку подключены ко входам блока умножения — усреднения, соединенному выходом с блоком запоминания, а управляющими входами с блоком синхронизации, подключенным входом к блоку управления, а выходом соответственно к управляющим входам аналого-цифровых преобразователей и запоминающей ячейки.

К недостаткам известного устройства следует отнести то, что измерение всех ординат корреляционной функции производится с постоянным шагом на всей длине корреляционной функции при фиксированной степени коррелированности выборок .по реализациям входных случайных процессов, причем для измерения всех ординат корреляционной функции с заданной ошибкой восстановления величина постоянного шага измерения и интервал выборки выбираются из условий восстановления участков корреляционной функции с максимальной скоростью изменения, что приводит к избыточности на других участках корреляционной функции.

Перечисленные недостатки не позволяют использовать известное устройство для оперативного измерения с заданной относительной ошибкой восстановления ординат корреляционной функции с адаптивными шагами и интервалами выборок при отсутствии априорной информации о виде спектра входных случайных процессов в рабочем диапазоне.

Целью изобретения является получение на10 раллельно оценок ординат корреляционной функции с заданной ошибкой восстановления и адаптивным интервалом на участке анализа в случае отсутствия априорной информации о виде спектров входных случайных процессов

15 в рабочем диапазоне коррелометра.

Сущность изобретения заключается в том, что измерение корреляционной функции производится по участкам с заданной постоянной относительной ошибкой восстановления, при20 чем на каждом участке одновременно измеряются с минимальным шагом ординаты корреляционной функции (число которых ограничено емкостью запоминающего устройства), ollределяется адаптивный шаг измерения и адап25 тивный интервал выборки по реализациям, запоминаются только ординаты, аргумент которых кратен и близок полученному адаптивному шагу и с последней запомненной ординаты начинается аналогичное измерение следующеЗО го участка корреляционной функции с адап477419 тивным интервалом выборки предыдущего.

Измерения производятся до заполнения всего запоминающего устройства ординатами с адаптивными шагами.

Запоминание ординат по принципу сохранения только тех из них, которые соответствуют адаптивным шагам на участках, позволяет использовать запоминающее устройство ограниченного объема наиболее рационально в случае измерений случайных сигналов с неизвестными спектральными характеристиками с заданной ошибкой восстановления всех ординат корреляционной функции.

Описываемое устройство отличается тем, что содержит блок адаптации и коммутатор уплотнения и формации, входы которого подключены соответственно к блоку запоминания и блоку управления, подключенному к блоку адаптации, входы которого подключены соответственно к выходам первого, второго и третьего вентиля, а выходы соединены с управляющими входами первого и второго вентилей, со входом блока синхронизации и блока запоминания, подключенным выходом к информационному входу третьего вентиля, управляющий вход которого соединен с блоком управления, подключенным соответственно к входу блока адаптации, к выходу коммутатора уплотнения информации, второй выход которого соединен с блоком запоминания.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемогоо устройства.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

После команды «пуск», подаваемой в блок

1 управления, аналого-цифровые преобразователи 2 и 3 осуществляют преобразование случайных центрированных сигналов в соответствующие коды выборок с постоянным минимальным интервалом выборки Л/о, определяемым верхней граничной частотой входных случайных сигналов. Управление работой аналого-цифровых преобразователей 2 и 3 осуществляется блоком 1 управления через блок 4 синхронизации.

Выборки реализаций с аналого-цифровых преобразователей 2 и 3 поступают на блок 5 умножения — усреднения, причем с одного из них непосредственно с интервалом М„ а с другого — через запоминующую ячейку 6 с интервалом тт,,- где m — число одновременно измеряемых ординат корреляционной функции, т, — текущий адаптивный интервал выборки, задаваемый в начале измерения, равный М, в блоке адаптации 7 для работы блока синхронизации 4. В блоке 5 умножения— усреднения осуществляется синхронное вычисление m ординат корреляционной функции с шагом At, за N циклов развертки, и результаты вычислений запоминаются в ячейках блока 8 запоминания.

Параллельно с указанными операциями поочередно через вентили 9 и 10 с интервалом, р авным текущему адаптивному интервалу

l0

Зо

65 т,, с выходов аналого-цифровых преобразователей 2 и 3 выборки х;(т,,) и у;(т„,. ) поступают в блок адаптации 7. В блоке адаптации по мере накопления данных о сигналах и в зависимости от заданной ошибки восстановления е; в течение N циклов устанавливается текущий адаптивный интервал выборки для данного участка измерения корреляционной функции. В начале измерения текущий адаптивный интервал выборки задается, равным At„a интервал выборки в запоминающей ячейке 6 задается тЛ/„равным тт„, при помощи команды с выхода блока 4 синхронизации.

Блок 4 работает в соответствии с кодом

К„, пропорциональным адаптивному интервалу выборки, поступающим с блока адаптации 7. Он формирует команды управления аналого-цифровыми преобразователями 2 и 3 с интервалом выборки At„запоминающей ячейкой 6 с интервалом тт„(причем начало интервала запоминания тт,. совпадает с началом каждого интервала цикла осреднения ординат корреляционной функции mAt, и многоканальным блоком 5 с интервалами At„ тМ„тт... необходимыми для синхронного усреднения каждой из ординат корреляционной функции по алгоритму: т.„(kAtp) — х Я, у (, + kAt ), (1) где R""„(КЬO) — оценка k-й ординаты .корреляционной функции, x(t;); у(4+kAtp) — выборки случайных сигналов, сдвинутые на величину kAt<,.

После N циклов осреднений в блоке 8 запоминания вычисляются все ординаты корреляционной функции с,шагом Л4, а в блоке адаптации 7 определяются адаптивные код и шаг

К,. и т,, причем шаг т, кратен интервалу о

В соответствии с полученным адаптивным кодом К„по команде с блока 1 управления через коммутатор уплотнения информации 11 из блока 8 запоминания устройства считываются последовательно те оценки ординат корреляционной функции, которые разделены адаптивным шагом т, и снова перезаписываются последовательно в него, а все промежуточные оценки стираются. Кроме того, в блоки 8, 4 и 1 записывается код текущего адаптивного шага выборки К,, из блока адаптации 7, С коммутатора уплотнения информации 11 последняя существенная ордината R"" (1т,, ) измеряемого участка корреляционной функции считывается в блок адаптации 7 через вентиль 12 последней ординаты участка для фор мирования относительной ошибки восстановления е; при вычислении следующего участка корреляционной функции. Затем блок 1 уп477419

50 равления дает команду начала измерения следующего участка корреляционной функции, В соответствии с кодом К„,. и олока адаптации 7 блок 4 синхронизации работает так, что интервал выборки в ячейке запоминания 6 равен тт,, Это соответствует изменению степени коррелированностп выборки через запоминающую ячейку 6 по реализации

y(t) на величину разности тт,, и тЛ1,. <»едующий участок корреляционной функции измеряется с Я" (/т„,) ординаты, В результате измерения второго участка корреляционной функции выбираются текущий адаптивный шаг и его код, и производится перезапись существенных ординат корреляционной функции с новым шагом т,,, и блоке 8 запоминания с помощью коммутатора уплотнения информации 11 и по последней ор динате определяется ошибка для следующего участка корреляционной функции. Блоки 4 и 1 уменьшают коррелированность выборок до величины разности тт,. и тЛ/„код К..., запоминается в блоке 8 и т. д. Измерения производятся до тех пор, пока блок запоминания не будет заполнен оценками ординат корреляционной функции, измеренных и вычисленных с заданной ошибкой восстановления по участкам и с соответствующими кодами адanтивных шагов К„, После заполнения последней ячейки блока 8 кратно текущему коду адаптивного шага измерения ординат корреляционной функции

К,, с коммутатора уплотнения информации 11 формируется команда в блок управления на остановку процесса измерения корреляционной функции.

Последняя ордината оценок корреляционной функции на каждом из участков, кроме последнего, используется всегда как начало следующего участка корреляционной функции, Измерение ее не повторяется. В связи с тем, что корреляционная функция измеряется на каждом из участков с минимальным шагом Л4, погрешность измерения ее гарантируется в пределах заданной относительной ошибки восстановления при рациональном сохранении на каждом участке только тех ординат корреляционной функции, аргумент которых кратен и близок адаптивному шагу на участке.

С целью измерения корреляционной фум ции с какого-то начального аргумента т„с блока 1 управления в блок 4 может annrrcr>гваться код Кн (пропорциональный значсншо т„), весь описанный процесс измсрешгя ординат корреляционной функции происходит без изменений, но интервал выборки в запоминающей ячейке 6 равен сумме т, и тт,,- (причем в начале измерений он равен сумме т и

mAtp).

Блок адаптации 7 в описываемом устройстве работает в соответствии с любым алгоритмом, который гарантирует определение на множестве выборок mtV входных случайных сигналов адаптивного шага т,,-, гарантирующего измерение ординат корреляционной функции на участке с заданной относительной ошибкой восстановления.

Предмет изобретения

Адаптивное корреляционное устройство, содержащее вентили, входные аналого-цифровые преобразователи, выход первого из которых подключен непосредственно, а второго— через запоминающую ячейку по входам блока умножения — усреднения, соединенному выходом с блоком запоминания, а управляющими входами — с блоком синхронизации, подключенным входом к блоку управления, а выходами соответственно к управляющим входам аналого-цифровых преобразователей и запоминающей ячейки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью получения параллельно оценок ординат корреляционной функции с заданной ошибкой восстановления и адаптивным интервалом на участке анализа, устройство содержит блок адаптации и коммутатор уплотнения информации, входы которого подключены соответственно к блоку запоминания и блоку управления, подключенному к блоку адаптации, входы которого подключены соответственно к выходам первого, второго и третьего вентиля, а выходы соединены с управляющими входами первого и второго вентилей, со входом блока синхронизации и блока запоминания, подключенным выходом к информационному входу третьего вентиля, управляющий вход которого соединен с блоком управления,,подключенным соответственно к входу блока адаптации, к выходу коммутатора уплотнения информации, второй выход которого соединен с блоком запоминания.

477410

Составитель В. Жовинский

Редактор Е. Семанова Техред М. Семенов Корректор Е. Хмелева

Заказ 2498/16 Изд. Мз 1591 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2