Коррелометр

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) .О Ъ,ф> 7 76

1 (1:";

К АВТОРСКОМУ СВИДВ ИЛЬ ИВУ с (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлеио20.08.73 (21) 1956555/18-2 1 (51) М. 1(л, G 06 V 151 34 с присоединением заявки .%

Гасударственный камнтет

Саввта Мнннатрав СССР аа делам нзааретеннй м аткрытнй (23) Г1рноритет (43) 3публиковано25Л4.76.Бюллетень Na 23 ("3) ЛК 81-..: 2- :

° 5) g ".(088 8) (45) Дата опубликования описания 05.07.76-: (?2) Авторы нзобретения

Г, Г. Жнвилов и А, Б, Шадрин (71) Заявитель (54) КОРРЕПОМ ETP

Изобретение относится к средствам алекI троизмерительной техники и предназначено для аппаратурного оперативного корреляционного анализа случайных. процессов, 5

Известен коррелометр, содержаший первый и второй аналогоцифровые преобразователи, подключенные управляюшими входами к блоку управления, а выходамик блоку оценки функции корреляции.

Однако известное устройство позволяef измерять оценки ординат корреляционной функции с фиксированным шагом, ве личина которого определяется на основе 1а многократных измерений корреляционной функции и аналитических расчетов, что увеличивает время корреляционного анализа и снижает точность.

Цель изобретения - уменьшение време 20 ни корреляционного анализа за счет изме рения корреляционной функции по прираше ниям аргумента при заданном фиксированном прирашении функции с учетом его знака, причем указанные прирашения аргумеи- I И га и знака заданного прирашения функции

1 измеряются с зад «п«ой ошибкой.

Для зтого коррелометр содержит блэк сложения-вьрщтания, блок усреднения з «аков, блок прирашония аргумента и блок прирап ения функции, причем выход блохе сложения-вычитания подключен соответствекно ко входам блока усреднения аланов и блока прирашения аргумента, выход которого подключен ко второму управляюшему входу второго аналого-цифрового преобразователя, выход блока усреднения зна ков соединен со входом блока врирящепьщ функции„ подключенного выходом к перво му входу блока сложения-вычитания, второй вход которого саед«п«ен с выходом блока опенки функции корреляции.

На чертеже представлена блок-схема коррелометра, состоящего иэ следующих узлов и блоков, Первый и второй аналого-цифровые преобразователи 1, 2, преобразующие в rL

+ g п««кле случайные реализации х (т ) „

518776

H j (- ) в ордннаты выборок k (1 )с выхода первого и

Ч « »»+у Tp}tl 9 «(и»» +((ц + > tt+t } последовательноо чередуюшиеся выборки с выхода второго (где Г„, - аргумент /((-й ординвть» корреляционной функции, Е)ц + 67tt++tоценка аргумента P. + 4 -«й ординатыкорреляционной функции в tt. + 4 -м цикле ее определения, причем tt+g g /g Я... gf/)

Орди»»аты выборок

)(«4п»»}< 0 «п<4 (».2 и поступают с выходов 1, 2 в блок оценки функции корреляции 3, определяющий гекущие р, 41-е оценки двух (pl -й н

43-й) соседних ординат корреляционной функции по алгоритмам:

)»„„(т„).и„(<„) п<((»(<„„)»(<„„.1 )) «.„), Ж tt(t„ »«P„,) -)»„(»,»<г„).»„((»(<„„)) (<„„»

, {Г„),а„«,г„), t,„„n„. г.„),Я„{ .„.< „2текущие оценки в tt 43 ти и-м итера« ционных циклах усреднения соседних ор» динат корре»яционной функции с аргумен« том Т> и оценками аргуме»»та Г/» +

+»(» Г„„) и (Г -+ л T „) y весовая ф нк»»ия вида Х/2 ft +1; « ) { Tj.),х«n»)ЮЬ 4TjA%2— произведения ординат выборок, сдвинутых на величину аргумента Гу н оценку аргумента T)(t. + Ь Г»» в» » 4А ц»»кле перемножения, Теку»пир оценки двух соседних ординат корреляционной функции Й„.({Г } н Rtt,q «7 <-д Г„»<) в каждом цикле (например, й+ 4 ) поступают в блок сложения-вычитания 4 с выхода блока оценки функпии корреляции 3. Блок сложениявычитания 4 формирует по тактам теку)шую разность текущих оценок соседних ординат корреляционной функции A Rtt»» = п«» (ТуА ЬГ»)+<) п»»(Г)<<)модуль те кущей разности /Ь К„+» j знак текушей разности и л Я„„«("»ц +а („,< )«T )J н знак разности (/Ю „,< /- <(),Яп„ ), Е<лок усреднения знаков 5 формирует текушук1 опенку усредненных знаков при-, ращения корреляционной функции по алго рнт <» у", V„„-V„4Slgtt(R„,„(Z +AT„„)- „., (Г ) 31 . (5}

» де Чп»<, п - текущие опе)»ки усредпенных знаков.

3(Р Г,l,,в tt+i и И циклах итерационного усреднения; (4)(, е ли f J > (Я 1Р - у " знаковая функция, посту".:аюшая с 4 в 5 и характеризую шля знак разности текущих оценок соседних ординат

h Я „корреляционной функции.

Блок приращения функции 6 реализует алгоритм формирования расчетного текушего значения приращения A.R„»> =A%„ — h К в виде ряда линейного убываю»пих вели »ин <(о-»g > h n, <» к<»+и ..p обеспечивая втим завышение допустимых дисперсий оценок измеряемых соседних ординат корреляционной функции (истинные дисперсии оценок измеряемых ординат корреляционной функцич убывают обратно про» порциональнр числу циклов нтерапионного усреднения tt + 1().

Блок прирашения аргумента 7 в каждом цикле по знаковой функции разности

И Д »» (/d 8„+ / -4Р„„ }с выхода 4 реализу ет алгоритм определения приращения аргумента вида: а, =47„-h T <

/»» -й и Pt <-1 -й ординатами корреляционной функции в tt+i и д м циклах;

AT - шаг корреляции прирашеф() ния аргумента; уу»»«/дУ„,<ЬФ . зна41, если (,. j « » 01

I ковая функция, формиру» емая в 4 прн поступле»

H"È " n+< C abuCOaa 6, Блок управления 8 формирует все команды процедуры измерения корреляционной функции в коррелометре.

В начале измерения второй и всех по» следующих ординат корреляционной функции по командам с блока управления 8 в блоке приращения аргумента 7 задается минимальное приращение аргумента . Aft) =

= "j(g=gg где

3 верхняя частота исследуемых процессов х «4) и Ц (t ), В блок усреднения знаков в начале измерения второй ординаты корреляционной функции задае1.ся

OA ) знак V»t = +, а при измерении последуюшей ординаты, например, pl.+-1 -й — знак

У между двумя предыдущими "суР шественными ординатами корреляционной функции»

С выхода блока приращения функции 6 в блок сложения-вычитания 4 подается в начале измерения максимальное тЖушее приращение функции 4 R оз.

Учитывая, что процедура измерения каждой следующей, например jt+t-й ординаты в предлагаемом коррелометре аналогична измерению предыдущей JL -й ординаты корреляционной функции и состоит из одинаковых циклов. Рассмотрим про-, цесс.измерения.pl+) -й ординаты в И+1 цикле. По командам с блока управления

8 аналого-цифровые преобразователи,1, 2 совместно с блоком оценки функции корреляции 3 в начале п 4 цикла определяют текущие оценки соседних ординат корреляционной функции К„+g (Гу ) и

R„„{g +4 Г- ) по алгоритмам (1 ) и (2).

<: ценки

В соответствии с текущей оценкой приращения аргумента 4 Гп+l с выхода блока приращения аргумента 7 во втором аналого-цифровом преобразователе изменяется сдвиг ординат выборок в A + 2 цикле на величину ц+ ь Гп вместо Tp+

+4Гп в гт+ (цикле, После И циклов .работы с выхода блока приращения функции 6 будет считъгва ься заданное приращение функции с усредненной оценкой знаков У 4 И с выхода блока приращения аргумента 7 будет считываться оценка приращения аргумента Ь ° ц на участке между jU. -й

Ч" и Р-+1 -й ординатами корреляционной функции, г;ричем с выхода б юка опенки

518776

fj функции корреляции л1о>кно считывать две сушествекные ординаты корреляционной функции Я (Tju,) и Rg { Гр +Aug), а в блоке сложения-вычитания (для контроля) можно определить и считать истинную величину приращения корреляционной функции ди "и(Г Г ) "н _#_ )

Иэ описания видно, что в предлагаемом коррелометре заданная точность измерения любой существенной ордипаты корреляционной функции достигается при медленном изменении приращения аргумента по сравнению с уменьшением истинных дисперсий оценок на измеряемом участке корреляционной фун кции и не прерывн ом контроле истиннык оценок дисперсий по их верхним расчетным текугцим значениялл.

После описанного выше измерения P. +

+ g-й существенной ординаты корреляционной функции начинается вычисление pC +

+ 2-й ординаты, приращения аргумента и усредненной оценки знака между PL+1 -й и JIL +2-й ординатами корреляционной функции, причем информация об оценке П»1 -й ординаты Я (Г ц+4 Г )!, полученная в результате предыдущего измерения, ис:пользуется для определения более точной оценки этой ординаты 2 (Г р+.Ь Г ) при измерении на следующем участке. Величина начального прирашения аргумента Ь Т< при измерении на всех участках выбирается минималыгой б Гв /@ 6) .

Таким образом, повышение быстродействия в предлагаемом коррелометре достигнуто за счет исключения многократных пробных измерений корреляционной функции с промежуточными регистрациями и аналитическими расчетал н в слу ые отсутствия априорных данных об энерг тическом спектре анализируемых случайных процессов, В соответствии с информацией об оценках приращений аргул1ентовф, Я ) н соответствующих .приращений функции jQQ $ Цц j с выходов блоков прнраще. ия аргумента 7 и приращения функции 6 регистрирующее устройство (на блок-схеме не погазано) осуществит построение графика корреляционной функции на любом участке по аргументу, причем в предлагаемом коррелом тре не искгпочаетси возможность построения коррелицнонной функции по с) шест нонны "1 ординятам считы ваемым с блока оценки функции корреля-ции 3 (при заданном прирл.ненни фунхгн н

4 % N ) c c3 гв" гствъY. щ.л1и оцен ками прирасти нни:.:;, гр, опта ATК у, 3

Начальная ордината корреляционной функ ции (которая в частном случае может быть нулевой) всегда считывается с бло-ка оценки функции корреляции 3 перед счв" тыванием первого приращения аргумента и приращения корреляционной функции. формула изобретения

Коррелометр, содержащий первый и второй аналого-цифровые преобразователи, подключенные управляюшйми входами к блоку управлени, а выходами - к блоку оценки функции корреляции, о т л ичающийся тем, что, сцелью уменьшения времени корреляционного ана518776

8 лиза, коррелометр содержит блок слож нии-вычитания, блок усреднения знаков, блок приращения аргумента и блок приращения функции, причем выход блока сложений-вычитания подключен соответственно ко входам блока усреднения знаков и блока приращения аргумевга, выход которого подключен ко второму управляющему входу второго аналого цифЮ

posoro преобразователя, выход блока усреднения знаков соединен со входом блока приращения функции, подключенного выходом к первому входу блока сложения-вычитания, второй вход которого со единен с выходом блока оценки функции корреляции, Составитель В. )Ковинский

Редактор И. Острова Техред И. Ковач Корректор И. Гоксвч

Заказ 1786/259, Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР. по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д,- 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул Проектная, 4