Цифровой знаковый коррелометр

 

(1ц66ОО56

ОП ИСАЙ-%ГЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Рюэ """=-"гик

CGi ал 1ciнчес ч к

Рсслуб. нн и АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.01.77 (21) 2439089/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень ¹ 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.79 (51) М.К..

G 06F 15/34

Государственный камитет ссср (53) УДК 681.333 (088.8) по делан иэобретений и аткрытий (72) Автор изобретения

А. Б. Муралев (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ЗНАКОВЫЙ КОРРЕЛОМЕТР

Изобретение относится к специализированным цифровым приборам для исследования стационарных нормальных случайных процсссов и может быть использовано во многих областях применения корреля- 5 ционного анализа, где требуется вычисление знаковых корреляционных функций (ЗКФ), например в системах автоматического управления.

Цифровые знаковые коррелометры явля- 10 ются широко распространенными приборами для измерения корреляционных функций.

Известен коррелометр с использованием оперативного запоминающего устройства 15 для накапливания текущих ординат вычисляемой корреляционной функции, знакочувствительного элемента и элементов неравнозначности (1).

Наиболее близким к описываемому яв- 20 ляется цифровой знаковый коррелометр содержащий арифметический блок, выходы которого подключены соответственно ко входу блока индикации и к первому входу блока оперативной памяти, первый выход 25 которого соединен с первым входом арифметического блока, а второй — с первым входом первого триггера, второй вход первого триггера и первый вход второго триггера объединены и подключены к выходу 30 ключа, первый вход которого соединен с выходом знакочувствительного элемента, вход которого является входом коррелометра, второй вход ключа соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого подключен к управляющим входам блока индикации и блока оперативной памяти, первый и второй выходы второго триггера соединены соответственно с первым и вторым входами элемента неравнозначности, первый выход первого триггера подключен к третьему входу элемента неравнозначности и ко второму входу блока оперативной памяти, второй выход первого триггера соединен с четвертым входом элемента нер авнозначности.

В этом коррелометре приращение, на которое корректируется ордината ЗКФ, поступает с выхода элемента неравнозначности состояний триггера знаков и в случае совпадения знаков равно плюс единице, в противном случае — минус единице, причем одновременно анализируется только одна пара знаков (2). Недостатком такого коррелометра, в котором коррекция ординат

ЗКФ производится в каждом цикле работы устройства по результатам одновременного анализа только одной пары знаков исследуемого процесса, является ограничение допустимой длины реализации иссле660056

4дуемого процесса величиной 2"- минус единица, где п — число бит в слове блока оперативной памяти. Увеличение длины реализации, для повышения статистической точности вычисления ЗКФ, в таком корреломстре возможно только за сче.т увеличения длины слова ОЗУ, «Io прп богпшом количестве вычисляемых ординат

ЗКФ требует значительного дополнительного оборудования.

Целью предлагаемого изобретения является повышение точности, т. е. уменьшение статистической погрешности вычисления

ЗКФ посредством увеличения вдвое допустимой длины реализации исследуемого процесса при сохранении длины слова оперативного запоминающего устройства без изменения.

Для достижения указанной цели в цифровой корреломстр введены дополнительныйй ключ, два элемента И, два инвсртора, дополнительный элемент перавнозна IHocTH, третий и четвертый триггеры, первые входы которых обьсдинспы и подключены к выходу дополнительного ключа, первый вход которого соединен с выходом з11акочувствитсльного элемента, а второй — с третьим выходом блока управления, второй вход четвертого трштсра подкл1очеп к третьему выходу блока оперативной памяти, первый и второй выходы третьего триггера соединены соответственно с первым и вторым входами дополнительного элемента неравнозначности, первый выход четвертого триггера подключен к третьему входу блока оперативной памяти и к третьему входу дополнительного элемента нсравпозна-IHocTH, четвертый вход которого подключен «о второму выходу четвертого триггера, выход элемента нсравнозпа шости соединен с первым входом первого элемента И и через первый инвертор — с первым входом второго элемента И, выход дополнительного элемента нсравнозначности соединен со вторым входом первого элемента И и через второй инвертор — со вторым входом второго элемента И, выходы элементов И подключены соответственно ко второму и третьему входам арифметического блока.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого коррелометра, который состоит из знакочувствительного элемента 1, ключей 2 и 3, триггеров 4 — 7, элементов

8 и 9 неравнозначности, инверторов 10 и

11, элементов И 12 и 13, арифметического блока 14 (АБ), блока 15 оперативной памяти, блока 1б индикации и блока 17 управления (БУ).

Вход знакочувствительного элемента 1 связан с источником исследуемого процесса, а выход соединен через ключи 2 и 3 со входами триггеров 4, 5 и 6, 7 соответственно. Вторые входы ключей 2 и 3 подключены к БУ 17. Выходы триггеров 4 и 5 соединены со входами элементов неравно)

111

1)

20 3

-l0

50 ) 3

СО

65 значности 8, а выходы триггеров 6 и 7— со входамп элсмсHIUB 9 нсравнозначности.

Триггеры 5 и 7 связаны с блоком 15 оперативной памяти двухсторонними связями.

Выходы элементов 8 и 9 неравнозначности соединены со входамп элемента И 12 и через инверторы 10 и 11 — со входами элеасс»1,I И 13, выходы элементов И 12 и 13 подключены ко входам АБ 14. АБ 14 и блок 15 оперативной памяти соединены двухсторонними связями. Входы блока 1б индикации соединены с выходами АБ 14 и

ЬУ 17. Адресный управляющий вход блока

15 оперативной UHxIÿTH подкл1очсн к выходу БУ 17.

Коррелометр работает по принципу цикли Icc«oi коррекции ранее вычисленных значений ординат ЗКФ, причем нечетные и чстныс циклы предлагаемого «oppeëoxIåòðà выполня1отся разли:но. В нечетном цикле по сигналу БУ 17 на кл1оч 2 производится запись с выхода знакочувсгвительного элемента 1 в триггеры 4 и 5, на этом нечетный цикл завершается. В четном цикле также производится запись выхода знакочувствительного элемента 1, Uo уже черсз ключ 3 в триггеры 6 и 7. 3алее пз îлока 15 по адресам, задаваемым БУ 17, последовательно выбираются определенные в предшествуя>щсм четном цикле ординаты ЗКФ и пары запаздывающпх отсчетов знаков исследуемого процесса, из которых первые посылаются в АБ 14, а вторые — в триггеры 5 и 7. В АБ 14 вырабатываются откорректированные значения ординат ЗКФ, которые записываются на место старых.

11рпращения, на которые коррс«тируются ординаты ЗКФ, определяются в результате логического ына;1иза В каждом 1етном цикле одновременно двух пар отсчетов знаков исследуемого процесса, находящихся в триггерах 4, 5 и б, 7. Этот логический анализ выполняется элементами неравнозначности 8 и 9 и логическими элементами И

12 и 13 с участием инверторов 10, 11. Если отсчеты знаков, находящиеся в триггерах

4, 5 и 6, 7, попарно совпадают, то на выходах элементов неравнозпачности 8 и 9 вырабатываются сигналы логического нуля, которые, проходя инверторы 10 и 11, дают совпадение логических сднппц на входе элемента И 13. В этом случае значение ординаты, находящейся в АБ 14, увеличивается на единицу. Если >ко эти отсчеты знаков попарно неравны, то элементы неравнозначности 8 и 9 вырабатывают сигналы логической единицы, совпадсние которых на входе элемента И 12 задает уменьшение значения ординаты, находящейся в АБ 14, на единицу. Остальные возможные сочетания отсчетов знаков, находящихся в триггерах 4 — 7, не дают совпадений логических единиц на входах элементов 12 или 13 и значение ординаты в АБ 14 остается без изменения.

660056

Таким образом, из каждых двух циклов работы предлагаемого корреломстра лишь в одном, четном, производится коррекция значений ординат ЗКФ, что и позволяет достичь поставленной цели. В четных циклах, кроме коррекции значений ординат

ЗКФ, коды ординат из ЛБ 14 выдаются в блок 16 индикации для визуального просмотра вычисляемой ЗКФ. Управление работой блока 16 индикации осуществляется

БУ 17.

11римснение описанного коррелометра позволит повысить статистическую точность вычисления ЗКФ при значительно меньших затратах оборудования, чем в известных цифровых знаковых коррелометрах.

Формула изобретения

Цифровой знаковый коррелометр, содержащий арифметический блок, выходы которого подключены соответственно ко входу блока индикации и к первому входу блока оперативной памяти, первый выход которого соединен с первым входом арифметического блока, а второй — с первым входом первого триггера, второй вход первого триггера и первый вход второго триггера обьединены и подключены к выходу ключа, первый вход которого соединен с выходом знакочувствительпого элемента, вход которого является входом коррелометра, второй вход ключа соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого подключен к управляющим входам блока индикации и блока оперативной памяти, первый и второй выходы второго триьч ера соединены соответственно с первым и вторым входами элемента неравнозначности, первый выход первого триггера подключен к третьему входу элемента неравнозначности и ко второму входу блока

40 оперативной памяти, второй выход первого трш гера соединен с четвертым входом элемсп га псравнозначности, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения точности, в коррелометр введены дополнительный ключ, два элемента И, два инвертора, дополнительный элсмспт нсравнозначностп, третий и четвертый триггеры, первые входы которых обьедпнены и подключены к выходу дополнительного ключа, первый вход которого соединен с выходом знакочувствительного элемента, а второй — с третьим выходом блока управления, второй вход четвертого триггера подключен к третьему. выходу блока оперативной памяти, псрвый и второй выходы третьего триггера соединены соответственно с первым и вторым входами дополнительного элемента нсравнозначности, первый выход четвертого триггера подключен к третьему входу

0..ока оперативной памяти и к третьему входу дополнительного элемента неравнозна ности, четвертый вход которого подключен ко второму выходу четвертого триггера, выход элемента неравнозначности соединен с первым входом первого элемента И и через первый инвертор с первым входом второго элемента И, выход дополнительного элемента неравнозначности соединен со вторым входом первого элемента

И и через второй инвертор — со вторым входом второго элемента И, выходы элементов И подклlGчены соответственно ко второму и третьему входам арифметического блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мирский Г. Я, Аппаратурное определение характеристик случайных процессов.

М., 3 сргия, 1972, с. 181.

2. Авторское свидетельство СССР № 377790, кл. G 06F 15/34, 1970.

660056

Составитель В. новинский

1(орректоры: Е. Угроватова и E. Осипова

Техред Н. Строганова

Редактор Б. Герцен

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 568/12 Изд. г,"в 265 Тираж 779 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 4(-35, Раушская иаб., д. 4/5