Устройство для определения интервала корреляции

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕРВАЛА КОРРЕЛЯЦИИ, содержащее первый дисперсиометр, вход которого является входом устройства, блок деления , выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит цепочку из последовательно соединенных низкочастотного фильтра, второго дисперсиометра и блока масштаСжрования , выход которого соединен с первым входом блока деления, второй вход которого подключен к выходу первого дисперсиометра, вход которого соединен с входом низкочастотного фильтра.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ;:. ! g,. В.

k ! . . . . .«A (21) 3506872/18-24 (22) 05.08.82 (46) 23.04.84. Бюл. В 15 (72) В.А. Блинов, (53) 681,3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 446884, кл. G 06 G 7/19, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 517027, кл, С 06 С 7/19, 1976 (прототип)..„Я0„„1088018 A

3«59 G 06 G / (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ИНТЕРВАЛА КОРРЕЛЯЦИИ, содержащее первый дисперсиометр, вход которого является входом устройства, блок деления, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит цепочку из последовательно соединенных низкочастотного фильтра, второго дисперсиометра и блока масштабирования, выход которого соединен с первым входом блока деления, второй вход которого подключен к выходу первого дисперсиометра, вход которого соединен с входом низкочастотного фильтра. т 0880

Изобретение относится к специали- эированным средствам вычислительной техники, предназначенным для аппара- турного определения характеристики случайных процессов.

Известно устройство для определения интервала корреляции, содержащее дисперсиометр, блоки перемноже- . ния и усреднения, перестраиваемый фильтр, значение параметра которого, <р обеспсчивакицее обнуление выхода блока вычитания, берется за искомый показатель Г!3.

Однако такое устройство имеет большую методическую погрешность.

Наибелее близким по технической сущности к изобретению является уст". ройство для определения интервала корреляции, содержащее дисперсиометр, вход которого соединен с вхо- 20 дом устройства, блок деления, выход которого является выходом устройства, многоэвенный фильтр Лагерра, первый сумматор, инверторы, первый блок умножения, первый блок усреднения, функциональный преобразователь, схе" му регулировки параметра, в состав которой входят дополнительный блок умножения, второй блок усреднения, второй сумматор и блок регулировки параметра. В процессе работы уст30 ройства с помощью схемы регулировки добиваются обнуления выходного снгнала второго сумматора. Оценка интервала корреляции формируется как результат деления усредненной линейной комбинации выходных сигналов многозвенного фильтра Лагерра и центрированной реализации исследуемого процесса на преобразованный сигнал его дисперсии Г23.

Недостатком этого устройства является его сложный аппаратурный состав. Кроме того, сложен и сам процесс измерения, так как он связан с необходимостью регулировки, обеспечивающей равенство нулю выходного сигнала второго сумматора. Это обстоятельство не позволяет полностью автоматизировать измерительный процесс в рамках аппаратурного состава устройства, ибо регулировка может выполняться либо человеком, либо специальным внешним автоматическим устройством.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство для определения интерI8 2 вала корреляции, содержащее первый дисперсиометр, вход которого является входом устройства, блок деления, выход которого является выходом устройства, содержит цепочку нз последовательно соединенных низкочастотного фильтра, второго дисперсиометра и блока масштабирования, выход которого соединен с первым входом блока деления, второй вход которого подключен к выходу первого дисперсиометра, вход которого соединен с входом низкочастотного фильтра.

На чертеже показана схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит первый дисперсиометр I, вход которого является входом устройства, блок 2 деления, соответствукщий вход которого подключен к выходу дисперсиометра 1, выход блока 2 деления является выходом устройства, и последовательно соединенные низкочастотный фильтр 3, второй дисперсиометр 4 и блок 5 масштабирования, выход которого соединен с другим входом .блока 2 деления.

Вход низкочастотного фильтра соединен с входом дисперсиометра I.

Необходимо отметить, что в качестве низкочастотного фильтра 3 и блока 5 масштабирования могут быть использованы соответственно интегрирующая цепочка RC и работающий в режиме масштабирования операционный усилитель.

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства подается реализация исследуемого случайного процесса X(t), поступающая затем на входы дисперсиометра и низкочастотного фильтра 3. Дисперснометр I вырабатывает оценку дисперсииЭ исследуемого процесса, а на выходе низкочастотного фильтра 3 формируется сигнал Х1(), спектральная плотность 8.!(ср) которого определяется соотношением

8 () - I Ф (З ) I2 S (), (! ) где 8(м) — спектральная плотность сигнала X (t ) ф()си) — частотная характеристика фильтра 3, причем ф()ш) Т + -" (2)

I т!ж+ где Т вЂ” постоянная времени низкочастотного фильтра 3.

Выходной сигнал X„(t) фильтра 3 поступает на вход второго диспер10880 l 8

1О

1S дф 1, р е Т ®ю (4)

1 7

0 где () - корреляционная функция исследуемого случайного процесса X(t).

Выходной сигнал второго дисперсиометра 4 поступает на вход блока 5 20 масштабирования, коэффициент переда- чи которого равен Т, где формируется сигнал

G m mTD1 ° (5)

Этот сигнал поступает на соответствующий вход блока 2 деления (вход числителя), на другой вход которого (вход знаменателя) поступает сигнал дисперсии D с выхода первого дисперсиометра 1. Выходной 30

Ф 6 сигнал Гк блока 2 деления 1к=- -, С

0 М(ЦЗХ ((6)

О где k(r) - нормированная корреляционная функция исследуемого процесса X(t), принимается в качестве оценки интервала корреляции Гк, определяемого равенством

<() de

Составитель А. Иванова

Редактор В. Данко. Техред Ж.Кастелевич

Корректор М. Лемчик

Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2675/47

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 сиометра 4, который вырабатывает оценки дисперсии сигнала Х (t). Для дисперсии D с учетом (1) справедливо выражение

П ° S,()de= )O(jw)) S(ldw, (8 которое используя формулу Парсеваля и (2), можно преобразовать к виду который в соответствии с (!) и (5) описывается формулой

Так. как 1хвГ„=Г„,что следует иэ вы7 1са ражений (Ь I и (71, то, выбирая постоянную времени Т низкочастотного фильтра 3 достаточно больной, погрешность Ь P< - с <) определения интервала корреляции независимо от вида корреляционной функции, можно сделать сколько угодно малой., 1

Техническое преимущество предлагаемого изобретения перед известными заключается в простоте его аппаратурной реализации. Это выражается в том, что предложенное устройство состоит иэ пяти блоков, в то время как в состав известного устройства входят четырнадцать блоков..Введение в состав предложенного устройства низкочастотного фильтра, второго дисперсиометра и блока масштабирования позволяет исключить фильтр Лагерра, включающий в себя звенья нулевого н последующих по- „ рядков, первый сумматор, инверторы, первый блок умножения, первый блок усреднения, функциональный преобразователь; схему регулировки параметра, состоящую иэ второго блока умножения, второго блока усреднения, второго сумматора и блока регулировки параметра.

Кроме того, изменение межаппаратурных связей s предложенном устройстве упрощает сам процесс измерения и повышает быстродействие устройства, так как в нем отсутствуют операции регулировочного характера, и все его блоки в отличие от известного устройства имеют фиксированные параметры. Последнее обстоятельство без каких бы то ни было дополнительных средств позволяет полностью автоматизировать процесс измерения интервала корреляции иа базе предложенного устройства.