Устройство для определения параметров экспоненциально- косинусной корреляционной функции
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНО-КОСИНУСНОЙ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ, содержащее первый низкочастотный фильтр, выход которого подключен через первый блок определения дисперсии к первому входу вычислителя, второй вход которого соединен с выходом второго блока определения дисперсии, вход первого низкочастотного фильтра является входом устройства, отличающ ее с я тем, что,с целью повышения точности и быстродействия, в него введены второй низкочастотный фильтр и третий блок определения дисперсии, при этом вход второго блока определения дисперсии подключен к выходу второго низкочастотного фильтра, вхсзд которых объединен с входом третьего блока определения диспер сии и подключен к входу устройства, выход третьего лока определения дисперсии соединен с третьим входом вычислителя.
„„SU„„1007112
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК заев С 06 С 7/19
Г ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/ .: „„-:/
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ "" /
/ (21) 3335711/18-24 (22) 06.02 81 (46) 23.03.83. Бюл. М 11 (72) Н. ф. Афанасьев и В. А. Блинов (53) 681,3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Ю 517026, кл. 0 06 6 7/19 ° 1974
2. Авторское свидетельство ГССР
N 485465, кл. Г 06 6 7/19, 1974 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ПАРАМЕТРОВ ЭКСПОНЕНЦИАЛЬНО-КОСИНУСНОЙ
КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ, содержащее первый низкочастотный фильтр, выход которого подключен через первый блок определения дисперсии к первому входу вычислителя, второй вход которого соединен с выходом второго блока определения дисперсии, вход первого низкочастотного фильтра является входом устройства, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что с целью повышения точности и быстродействия, в него введены второй низкочастотный фильтр и третий блок определения дисперсии, при этом вход второго блока определения дисперсии подключен к выходу второго низкочастотного фильтра, вход которых объединен с входом третьего блока определения диспер сии и подключен к входу устройства, выход третьего блока определения дисперсии соединен с третьим входом вычислителя.
1 1007
Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для экспериментального определения статистических характеристик стационарных эргодических случайных процессов с экспоненциально-косинусной корреляционной функцией. Оно может быть использовано в системах переработки информации, предназначенных в частности, для автоматизации про- 3О цесса дешифрирования аэро- или космических снимков, карт и т.п.
Известно устройство для определения параметров экспоненциально-косинусной корреляционной фуйкции, в м котором, с целью повышения точности, исследуемый сигнал квантуют по времени исходным шагом о и удвоенным шагом, определяют дисперсию D квантованного по времени с исходным шагомер сигнала, осредняют сигнал по двум выборкам, определяют дисперсию осред" ненного сигнала, квантованного с исходным шагом, и дисперсию сигнала, квантованного с удвоенным шагом, изменяют исходный шаг квантования до установления дисперсии Ц „осредненного с удвоенным шагом сигнала вдвое меньше, чем Дисперсия сигнала, квантованного с исходным шагом, затем по величинам дисперсий вычисляют коэф" фициент затухания и частоту корреляционной функции соответственно по формулам
2 "1 с = — E> и
1 Г2 (,ПТ - + . ), (3= — "„. где <С.1 - шаг квантования такой, что:,,щ
gr
2 . ь1= 2 i
Р1 - дисперсия сигнала, осредl ненного с шагом,(1),щ
112 2 ров э к с понен ци ал ь но- косину сной фун кции, содержащее первый низкочастотный фильтр, выход. которого через первый блок определения дисперсии подключен к первому входу вычислителя, дифференцирующий фильтр, второй блок определения дисперсии, блок определения коэффициента разложения корреляционной функции в ряд Лаггера и вычислитель(21.
Недостатками устройства являются низкие точность и быстродействие.
Целью изобретения является повы- шение точности и быстродействия.
Эта. цель достигается тем, что в устройство для определения параметров .экспоненциально-косийусной корреляционной функции, содержащее первый низкочастотный фильтр, выход которого подключен через первый блок определения дисперсии к первому входу вычислителя, второй вход которого соединен с выходом второго блока определения дисперсии, .вход первого низкочастотного фильтра является входом устрой- . ства, введены второй низкочастотный фильтр и третий блок определения дисперсии, при этом вход второго блока определения дисперсии подключен к выходу второго низкочастотного фильтра, вход которого обьединен с входом третьего блока определения .дисперсии и подключен к входу устройства, выход третьего блока определения дисперсии соединен с третьим входом вычислителя.
На чертеже представлена блок-схема устройства.
Устройство содержит первый и второй низкочастотные фильтры 1 и 2, первый, второй и третий блоки определения дисперсии (дисперсиометры) 3-5, вычислитель б.
Недостатки устройства заключаются в том, что определение параметров корреляционной функции вида требует больших затрат времени, операция регулировки шага квантования снижает точность определения параметров кор-. реляционной функции, так как приводит и его отклонению от наименьшего возможного значения.
И
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для определения параметРабота устройства основана на следующем алгоритме.
Известно, что спектральная плотность 5„ (м4 сигнала на выходе i -го низкочастотного фильтра с постоянной времени Т (1 =1,2) определяется выражением
S, (ю} = Ф /3иi1 S (w) где 9;(j ) =
1шТ;+
2 2
QLX) +
У (2,„2 „2)2, О
t(v) =3e со5 f3%, (2) (a-a }Э Т -(D-D )Э т„ т„т (рв„-в в т-рв -в в„т,1
D = 5.(и) Зю, (ъ) р5 . или
Составитель Л. Григорьян-Чтенц
Редактор Т;Кугрышева Техред Jl. Пекарь КоРРектоР IJ. Иакаренко
Заказ 2140/72 Тираж 704 Подпи сное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Иосква, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
3 10071 комплексный коэффициент передачи i -го низкочастотного фильтра первого порядка;
3 =Г1;
5 спектральная плотность изучаемого процесса с корреляционной функцией где aL - коэффициент затухания;
p - частота корреляционной функции
0 - дисперсия, основанная на определении дисперсии, исследуемого процесса.
Дисперсия сигнала связана с его спектральной плотностью следующим
:,соотношением,где 0 -дисперсия выходного сигнала
i -ro фильтра.
После интегрирования с учетом фор-Зв мул (1) (3) соотношение принимает вид
1+с Т.
D -=-2 ()
Т2 (g2++p2}+2T.с/.+1 35
1 1
Иэ системы двух (так как i =1,2) алгебраический уравнений находятся параметры eL и р корреляционной функции к(ь) °
Исходный случайный сигнал подают
;на входы фильтров 1 и 2 и дисперси ометра 5. Фильтрами 1 и 2 выделяют низкочастотные части спектра исходнот го сигнала, соответствующие полосам 15
l2 б пропускания каждого из них, а дисперсиометром 5 измеряют дисперсию 0 исходного сигнала. Далае дисперсии 0 и 02 выходных сигналов фильтров 1 и
2 определяют дисперсиометрами 3 и 4 соответственно. Сигналы 01и 01, 02 дисперсий исходного процесса и про" цессов, сформированных из исходного фильтрами 1 и 2, вырабатываемые дисперсиометрами соответственно 3,4 и
5, подают на входы вычислителя 6.
Затем по полученным трем дисперсиям вычисляют коэффициент затухания и частоту корреляционной функции соответственно по формулам
Р=
Э
) гдес -- коэффициент затухания;
p - част та корреляционной функции исследуемого процесса;
D - дисперсия исследуемого процес" са;
Т - постоянная времени первого
1 фильтра низких частот;
Т - постоянная времени второго фильтра низких частот;
0 1- дисперсия выходного сигнала первого фильтра;
D - дисперсия выходного сигнала второго Фильтра.
Таким образом, введение второго. низкочастотного фильтра и новые. функциональные связи обеспечивают бо-: лее. высокую точность и быстродейст"-- вие устройства.
