Коррелятор

 

р

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 525119

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.04.75 (21) 2121010/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15 08 76 Бюллетень № 30 (45) Дата опубликования описания 08.04.77 (51) М. Кл;

G 0647/19

Государстеенный комитет

Совета Министроа СССР на делам изобретений и открытий (53) УДК

681.333: 519.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Динкевич, А. Г. Кан и В. М, Эйдельнант (71) Заявитель (54) КОРРЕЛЯТОР

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для оперативного определения корреляционных функций случайных процессов.

Известны корреляторы, содержащие аналого-цифровые преобразователи, запоминающее устройство, арифметическое устройство, регистратор, счетчик циклов и блок автоматического определения экстремальных значений последней точки корреляционной функции (1) и (2) . Однако известные корреляторы характеризуются тем, что, если экстремальные значения двух последних точек корреляционной функции лежат по одну сторону ее истинного значения, а разность значений оценки корреляционной функции в двух последних экстремальных точках меньше заданной, то вычисления прекращаются, хотя при этом может допускаться большая погрешность. Наиболее близким к изобретению является аналого-дискретный коррелятор(3), содержащий соединенные с его входом аналоговый блок запоминания и аналоговый запоминающий элемент, подключенные через соответствующие коммутаторы ко входам блока умножения, выход которого через масштабный блок соединен со входом многоканального аналого-дискретного интегратора, между входом и выходом которого включен блок перезаписи, выход которого соединен со входом накопительной ячейки, блок задания допустимой ошибки, соединенный выходом с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к выходу блока вычитания. Этот коррелятор прекращает вычисление корреляционной функции, когда дисперсия ее оценки становится меньше некоторой заданной величины. Однако дисперсия оцен10 ки, вычисляемая в данном случае как

2 г 2

DLK (с)3= — L Ê (О)+2, „.К (ОА С)1, (1) х ( стремится к нулю не лучше, чем —, и при больших М

15 значения ) х (О Ъ t) практически не влияют на выполнение неравенства 01К (т) 1 < с где о -зах данная положительная величина, что не позволяет точно определять время окончания цикла измерения корреляционной функции.

Целью изобретения является повышение точности определения корреляционной функции. В описываемом корреляторе это достигается тем, что он содержит регистр, вход которого соединен с выходом накопительной ячейки, другой выход которой подключен к первому входу блока вычита525119 ния, второй вход которого соединен с выходом регистра.

На чертеже показана блок-схема описываемого коррелятора.

Он содержит аналоговый блок запоминания 1 и аналоговый запоминаюц!ий элемент 2, через коммутаторы 3 и 4 подключенные ко входам б»ока умно. жсния 5, соединенного через масштабный блок 6, представляющий собой сскцио??ирован!?ый делитель с отводами и коммутатором, со входом многоканального аналого-дискретного интегратора 7. Между вл?ходом и входом интегратора 7 включен блок перезаписи 8, позволяю?ций изменять масштаб величин, хранимых в интеграторе 7. Блок перезаписи построен аналогично злементу 2, с той разницей„что ооеспечивает регулируемый коэффициент передачи.

Выход блока 9 задания допустимой ошибки соединен с первым входом компаратора 10. Накопительная ячейка 11 через регистр 12 подклю ICHR к первому входу блока вычитания 13, второй вход котороr0 соелипе» ElellocpepcTBellllo с выходом ячейки 11, il выход блока вычитания 13 соединен со вторым входом компарагора. Вход накопите»ьной ячейки 11 соellèíe?I с выходом масштабнэго блока 6.

Сигна»ы!ь>е входы первого коммутатора 3 подключены к выходам инте? р:1?ор?1 7 и аналогового блока запоминал?1я1, Выход коммутатора 3 соединен с первым входом б»ока умножения 5, сигнальные входы коммутатора 4 соединены с выходами интегратора 7 и ана»огавого запоминаю ?егo элемента 2.

Вь>ход коммутатора 4 подк»ючен ко второму выхолу б. 10ка умножения 5.

В работе коррелятора предусмотрены два режима.>) 1 ?lc Ie?I?IR ollelilc?I III;EIO?llloé функции ?I

Вычисле?!и>1 диспеосии оценки и сравнения сс с зада?11?ой допустимой статистической погрешностьн>. Переход от первого режима ко второму и обратно осуществляется автомат?!чески.

Работа корре»ятора начинается с первого режима. Посредством коммутаторов 3 и 4 выходь> блоков 1 и 2 иодк»ючаю!ся Ко входам б»ока ум!1<)жен?M 5. Мас?1>табный б»ок 6 обеспе 1иваст ко1 эффицие??т передачи-„, где Ц количество циклов, после выполнения которых всякий раз 1!ро??зводя?ся вычисления оценки и сравнение ее с заданной статистической погрешностью.

Каждь?Й > -й цикл вычисления начинается записью очередной ординаты )1 (t<-) процессах(1), в б»оки 1 E. 2(„--момент начала (, -го цикла) и их пр еремножением с прибавлением полученного произа И ведения, поделенного в блоке коэффициентов на кра анее накопленной сумме, 1/N а Х (1„) g

4=1 нящейся в первой ячейке интегратора 7. В блоке 1, кроме вновь записанной ординаты X (1;)хранятся также )т)- ? ординаты процесса х. (6), записан ные в тп — 1 предыдущих циклах и соответствуннцие сдвигу одной относительно другой на время Ы., так как шаг дискретизации процесса hi = ь C - Эти п1 — 1 ординаты также умножаются на х (t ) и полученные первые произведения, поделенные в масцпабном блоке 6 на К прибавляют к соответствуюшнм суммам парных произведений, храня?цимся в ячейках интегратора 7. После выполнения всех этих операций ордината х (< > блоке 2 и самая "старая" ордината ) L с „-(m-<)>1,7)a блоке 1 стираются, чеми заканчивается 1 -й цикл. (1 3) -й цикл начинается записью х (+ ) в блоки 1 и 2, после чего повторяются все операции предыдущего цикла.

Проделав 8 ццииккллоов в ввыыччииссллеенниия я ооццееннккии, кор. релятор автоматически переводится во второй режим. При этом коммутаторы 3 и 4 отключают входы блока 5 от выходов блоков 1 и 2 и подключают к выходу интегратора 7. Вычисление диспер!

1 сии оценки производится в соответствии с формулой(1) для вычисления дисперсии оценки корреляционной функции стационарного случайного процесса с нормальным распределением.

Значение К (O) из первой ячейки интегратора 7

2(! поступает на блок 5. Значение(К (01) в блоке 6 делится «а И и через первый вхоцной конденсатор накопительной ячейки с коэффициентом "два" запоминается в накопительном конденсаторе в цепи обратной связи ячейки. Остальные значения оценки

26 также возводятся в квадрат, делятся на ?1 в блоке 6, но затем подаются на второй входной конденсатор и добавляются к содержимому накопительного конденсатора с коэффициентом

"четыре". Вычисленная, таким образом, дисперсия )(1 оценки вычи?ается в блоке 13 из дисперсии оценки, вычис»с»ной на предыдущем шаге 1 хранящейся в регистре 12„а их разность с помощью компаратора 10 сравнивается с допустимой ошибкой. Если при этом разность дисперсий не превышает допустимой оцп1бки, то вычисления прекращаются. Если же она превышает допустимую ошибку, то содержимое ячеек интегратора 7 перезалисывается в эти же

»1 ячейки с коэффициентом — y а значение вновь вычис»енной дисперсии оценки переписывается в регистр 12. Одновременно с этой операцией в масштабном блоке 6 посредством переключения его выхода на другой отвод секционированного делителя устанавливается коэффициент деления "2 1> ", а также разряжается накапливающий конденсатор накопите»ьной ячейки 11, после чего коммутаторы 3 и 4 подключают входы блока 5 к выходам блоков 1 и 2, и коррелятор начинает новую серию вычислений из >1 циклов.

Во время работы коррелятора по второму режиму, который занимает время трех циклов, блоки 1 и 2 работают„как и в первом режиме,т,е. II соответствующие моменты времени., отстоящие на nt в них стираются старые значения отсчета случайного процесса и записываются новые. Поэтому бб временная задержка между ними остается все время равной.

Работа коррелятора продолжается до тех пор, пока разность дисперсий, вычисленная на К -шаге и

К+1 не станет меньше допустимой ошибок-l, причем в

0 случае невыполнения этого условия, после

К+1- й

525119

Составитель В. Жовинский

Техред Q. Лугов

Корректор Н Бугакова

Редактор Л. Тюрина

11КИИПИ Заказ 5091/591 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 серии вычисления оценки, перезапись содержимого ячеек интегратора 7 происходит с коэффициентом —, и в блоке 6 устанавливается коэффициент

К

К+1 деления, а вновь вычисленное значение (K+4)N дисперсии оценки переписывается из накопительной ячейки в регистр 12.

Формула изобретения

Коррелятор, содержащий соединенные с его входом аналоговый блок запоминания и аналоговый запоминающий элемент, подключенные через соответствующие коммутаторы ко входам блока умножения, выход которого через масштабный блок соединен со входом многоканального аналого-дискретного интегратора, между входом и выходом которого включен блок перезаписи, выход которого соединен со входом накопительной ячейки, блок задания допустимой ошибки, соединенный выходом с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к выходу блока вычитания, отличающийся тем,что, с целью увеличения точности определения корреляционной функции, он содержит регистр, вход которого соединен с выходом накопительной ячейки, другой выход коЮ торой подключен к первому входу блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом регистра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

l5 1. Авт.св. СССР Р 264789,кл G 06 F 15/34,1970.

2. Авт.св. СССРР378892, кл G 06 G 7/52, 1971.

З,Авт.св. CCCPN 290291,êë G 06 G 7/52, 1970.