Коррелятор

 

Изобретение относится к измерению характеристик случайных процессов и предназначено для определения в реальном масштабе времени нормированных корреляционных функций текущих стационарных нормальных случайных процессов. Цель изобретения - упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей за счет возможности определения взаимокорреляционных функций нормальных случайных входных процессов. Цель изобретения достигается за счет введения двух компараторов, дополнительных блоков умножения, двух триггеров , генератора тактовых импульсов , группы счетчиков с соответствующими функциональными связями. Коррелятор позволяет определить зна- S ковую взаимокорреляционную функцию входных процессов, 3 ил. (Л ю ьо 4 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИК ИЗОЬГ т ния

М ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3 745749/24-24, 3745813/24-24 (22) 29 ° 05.84 (46) 15.04.86. Бюл. У 14 (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В.В.Куйбьппева (72) С.А.Прохоров и В.Н.Белолипецкий (53) 681.3(088.8) (56) Жовинский В.Н., Арховский Н.Ф.

Корреляционные устройства. М.: Энергия, 1974, с. 153.

Авторское свидетельство СССР

1Г 1173419, кл. G 06 F 15/336, 1984. (54) КОРРЕЛЯТОР (57) Изобретение относится к измерению характеристик случайных процессов и предназначено для определения

„.SU »1224806

-(5u 4 G 06 F 15/336 в реальном масштабе времени нормированных корреляционных функций текущих стационарных нормальных случайных процессов. Цель изобретения упрощение устройства н расширение его функциональных возможностей эа счет возможности определения взаимокорреляционных функций нормальных случайных входных процессов. Цель изобретения достигается эа счет введения двух компараторов, дополнительных блоков умножения, двух триггеров, генератора тактовых импульсов, группы счетчиков с соответствующими функциональными связями .

И

Коррелятор позволяет определить зна- 9 ковую вэаимокорреляционную функцию входных процессов. 3 ил.

1224806

Изобретение относится к измерению

xap=" .òep1IñòèK случайных процессов

rip- дпазначено для определения в

„эеа.>ь <ок7:>ас »табе времени нормиро-с>а>!1<,.<х хорре77<яционк>ых функций текуЩИХ < -=l! <»<а паР НЫХ НОРМаЛЬНЫХ СЛУЧай ных процессов.

1!е>7» предлагаемого изобретения упрощение устройства и расширение

eI î функциона:<ьных возможностей за счет о«р е,.;ел ения в заимакорр ел яцио нных фкл сЦи;-" ноумальных . Iy÷à!«íûõ nPQ цессол.

1);-;. фиг. 1 изображена структурная схема коррелятора; на фиг. 2 труктурная ..Хема блока коммутации; на фи, 3 "- временная,иаграмма работL! с:оррелятора.

1(о! репятор состоит из первого ко><па>р<1тора 1, второго компаратоа ", первого дополнительного блока

3 умножения, вtорогo,дополнительного блока 4 умножения, первого триггера 5, второго триггера 6, распре;!елит=>1я импупьсов 7, группы триггероз 8 -3!7< блоков 9„-97> умножения, третьеи руппы счетчиков 10 -10, » 9 ген:=р > Top>r тактовых имг<ульсов 1 l блоков 12 <- 2 >соммутации сч .етчиков ><, рьай группы 13„— 3, с-::етчиков второй г-,> rr 1- 7,! — 14;-< блоков 15,— !

» ! 5 „д:.>i <1ния, .первый информационный вхо, коррелятора 16, второй информапиа".>>I >é в>сод коррелятора 1 7 .

Б>>ак коммутации содержит дешифрато>р 18, группу элементов НЕ 19<19.,„.,; рук пу элементов ИЛИ 20, -20

"< opy7a группу элементов И 21! -21,», первую группу элементов И 22,-22 тре> ью группу элементoB И 23,-23, инфо17с 7<1»;. .;:. <í< >é вход 2 <, вход кода задержки 25, вход единичного сигнаr7a 2Ь вх<-.д синхрониза>.,ии 27.

>1 "оритм, описанный следук<щим

Bhrp" ж< нигм

Н >". > .=- — s gn х > (t и трс>

pеапьпо. э времени, положен в основу рабс:т".>, . <7>сь>ваемого коррелятора, i op .-я- ор работает следук>шим с<бравом.

Бер<д чача<-.ом рабаты счет;ики 10., сгчет:-;ики первой 13 и второй "бну.-.eii;!, Триггеры 5 и б устанавливаю: с. —; à; Tol <ати-!å<" êr> в с остояние, «р!- кэтэ>эо i »e их прямом выходе при,"утствуют сигналы, противоположные сигналам на первом входе дополнигельнь>х блоков 3 и < умножечия, Генератор та><товых импульсов 11 вырабатывает импульсы текущего времени, которые накапливаются в счетчиках 10. и

Нервый и второй процессы x(t) и

7 (1) подаются на. первые входы соот— ветственно первого 14 и второго 2

10 компараторов, ча вторые входы которых поданы нулевые потенциалы. и

Момент перехода процесса y(t) через нулевой уровень регистрирует компаратор 1, сигнал с выхода котороt5 го преобразуется дополнительным блоком 3 умножения з короткий импульс.

Этот имг ульс перекидывает триггер 5 в состс>яние, при котором сигналы на входах блока 3 умножения противопо3О ложны. На инверсном выходе триггера

5 гри этом устанавливается сигнал, и соответствующий знаку y(t) на текуи щем интервале ht, т.е. з>яп у

Импульс с выхода блока 3 умножения

25 поступает также на вход распределителя импульсов 7, который, в соот<>eтствии с принципом циркуляции па— мяти, сигналом со своего определенного выхода с номером I . = (j ) mod n

<,! = 0„ 1, ", „, N, N — число нуи лей у(tr) } pa.sðå>»eåò запись текущего . значения знака rrporrecca y(t) в триггер 8 с соответствующим номером, а также обнуляет содержимое счетчика 10 с таким же номером, Таким образом, в триггерах 8 запоминаются текущие знаи чения процесса y(t) на текущих интервагах <>г! времени„ а >з блоках 9 умножения образуются соответствующие ! †:,раизведения этих знаков на знак перО вэго гроцесса. зз.gn х;: о

d первом sigrl у. и з1.gn х,;

BO BTOPOM S I.ЯП < 7.« S3 grl Х

I в (1 — 1)-м sign у;, sign х;;

B k Ì S I пп У Я1ЯП Х в (1+1)-м srgn у; »„sign х,;

<" и ь п.-м SIgn У: и, Sign Х; . >

Ь i-и л>омент времени в счетчиках 10 будут накапливаться коды, соответствующие интервалам времени между моментами перехода процессов через ноль: в первом hi „. + «t <+...+ t + ht:

1- -< >:э о †òîð r! + . . . + h t . + h t,;

>-! >

55 ". (f.-1 } -м ht>, + С>7- .! в > -м h t;

>з ((+1) -м ht; „+ ht;,,+... +h t;,+ ;; в nм ь tt

12248

20

На вход 24 блока 12.коммутации поступает соответствующее частичное произведение знаков двух процессов, которое подается на информационные входы элементов И 21 второй группы. На вход 25 одновременно поступает код временной задержки, который дешифрируется дешифратором 18 в сигнал на своем определенном выхо-: — . де — Я„ (где k — номер блока 12 коммутации, k = 1, 2, ..., п). В блоке

12 коммутации с номером 0 = (j) од и

55 о

Момент перехода процесса х() че— рез ноль регистрирует компаратор 2, сигнал с выхода которого преобразуется вторым дополнительным блоком

4 умножения в короткий импульс. Этот импульс перебрасывает триггер 6 в состояние, при котором сигналы на входах блока 4 умножения противоположны. Кроме тогб, этот импульс поступает на первые входы блоков 12 коммутации и разрешает прохождение произведений, находящихся на четвертых входах на соответствующие их выходы, конечные номера которых соответствуют кодам соответствующих 15 временных задержек, находящихся на третьих входах соответствующих блоков 12 коммутации. Номер блока 12 коммутации, с выходов которого заполняются счетчики первой 13 и второй

14 групп, указывает разрешающий сигнал с выхода с номером E = (g) и „1„ распределителя импульсов 7, который присутствует на втором входе блока

12 коммутации с таким же номером. 25

Таким образом, частичные произведения добавляются в счетчики 14 второй группы, начиная с первого и до счетчика с номером, соответствующим временной задержке

6Т= nt - +ь ;„„+ ° +

+ 6t + аС

) Ф где p t — интервал времени между те1 кущим моментом пересечения нулевого о уровня процессом x(t) и ближайшим

35 предыдущим моментом времени нулевого о уровня процессом y(t) . В счетчики 13 первой группы с номерами, соответствующими тому же диапазону (0, ьТ), добавляются единицы. Содержимое счет.-

40 чиков 14 делится на содержимое счетчиков 13 в соответствующих блоках

15 деления, таким образом усредняя рез ультаты.

Блок 12 коммутации работает следующим образом (фиг. 2).

Об

4 на вход 26 подается единичный сигнал с соответствующего выхода распределителя импульсов 7, который поступает на первый вход первого элемента

ИЛИ 20, тем самым разрешая срабатывание элементов И 22 и 21 первой и второй групп с номерами с 1-го по

S -ый. В блоке 12 коммутации с другим номером k ф 1 на втором входе 26 присутствует нулевой потенциал, за— прещающий срабатывание элементов И

22 и 21 первой и второй групп с номерами от 1 до S „ -ro. В то же время, в k-том блоке 12 коммутации сигналом с выхода S < дешифратора

18 и предыдущего блока 12 коммутации и сигналом с выхода S дешифратора 18 разрешается срабатывание элементов И 22 и 21 первой и второй групп того же блока коммутатора с номерами с:S, -ro до (S„ — 1)-го. С приходом синхроимпульса с выхода блока 4 умножения знаков на входе 27 блока 12 коммутации срабатывают соответствующие элементы И 22 и 21 первых и вторых групп и на соответствующие выходы первых и вторых групп блоков 12 коммутации подаются соответствующие частичные произведения и единичные сигналы соответственно.

По истечении времени реализации Т на выходах блоков 15 деления находятся ординаты оценки знаковой взаимокорреляционной функции входных проо 0 цессов x(t) и v(t). Применив известное преобразование, можно опредепить нормированную взаимокорреляци— онную функцию

/ „„() = соя li(H (L)) формула изобретения

Коррелятор, содержащий и блоков коммутации, первую группу из m счетчиков, вторую группу из m счетчиков, m блоков деления,,группу из и триггеров и и блоков умножения, выходы которых соединены с первыми информационными входами блоков коммутации, первые входы блоков умножения соединены с выходами триггеров группы, первые выходы блоков коммутации объ.— единены и подключены через соответствующие счетчики первой группы к первым входам соответствующих блоков деления, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих счетчиков второй группы, входы которых соединены соответственно с объ1224806 единенными вторыми выходами блоков коммутации, и распределитель импульсов, вьжоды которого соединены с первыми входами соответствующих триггеров группы, а выходы блоков деления являются выходами коррелятора, отличающийся тем. что, с целью расширения функциональных возможностей за счет возможности опре- 10 ,цсления взаимокорреляционной функции входных процессов, в него введены первый и второй компараторы, первый и второй дополнительные блоки умножения, первый и второй триггеры, 15 генератор тактовых импульсов, третья группа из п счетчиков, причем группа управляющих входов каждого последующего блока коммутации соединена с группой выходов предыдущего блока 20 коммутации, а группа выходов п-го блока коммутации соединена с группой управляющих входов первого блока коммутации, первый информационный вход первого компаратора является > первым входом коррелятора я Вторые входы первого и второго компараторов подключены к шине нулевого потенциала, первый информационный вход второго компаратора является вторым 30 входом коррелятора, выходы первого и второго компараторов соединены с первыми информационными входами первого и второго дополнительных блоков умножения соответственно, вторые информационные входы которых подключены к прямым выходам первого и второго триггеров соответственно, счетные входы которых соединены с выходами первого и второго дополнительных блоков умножения соответственно, инверсный выход первого триггера соединен с установочными входа— ми всех триггеров группы, счетные входы которых соединены с первыми управляюгщми входами соответствующих блоков коммутации и с входами установки соответствующих счетчиков третьей группы, тактовые входы которых объединены и подключены к выходу генера".îðà тактовых импульсов, а выходы счетчиков третьей группы соединены с вторыми информационными входами оцноименных блоков. коммутации, выход первого дополнительного блока умножения соединен с входом распределителя импульсов, а выход второго дополнительного блока умножения соединен с вторыми управляющими входами каждого блока коммутации, инверсный выход второго триггера соединен со вторыми информационными входами каждого блока умножения.

1224806