Устройство для определения интервала корреляции

 

СОЮЗ СОБЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ggi)g G 06 Р 15/336

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОТ ЕТЕНИЯМ И ОТНгЫТИЛМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (61) 1546996 (21) 4663104/24 (22) 16.03.89 (46) 07.01.91. Бюл. № 1 (72) А.Н.Сазановнч и 3.В.Борисов (53) 681 ° 3 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1546996, кл. G 06 Р 15/336, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕРВАЛА КОРРЕЛЯЦИИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для анализа стационарных эргодических процессов, в частности при определении .глубины связанности процессов. Цель изобретения—

„„SU„16193

2 повышение быстродействия и точности при анализе квазистационарных процессов. Устройство содержит аналогоцифровой преобразователь 1 регистры

2, 3, блоки 4, 24 -24 сравнения, элементы 5-7, 19, 22 <-22ч задержки, счетчики 8, 12, 18, блоки элементов

И 9, 11, дешифраторы 10, 13, генератор 14 тактовых импульсов, делитель 15 частоты, группы элементов И 16

21<-21,,формирователь 20 импульсов,, элементы ИЛИ 17, 23. При превышении количества поворотных точек пороговых значений производится ускоренная перестройка частоты дискретизации случайного процесса. 1 ил.

1619302

На генераторе 14 тактовых импульсов устанавливается начальная тактовая частота fg, которая соответствует условию К„((f <, где К = — 1/ ДТ„;, при этом Д Т вЂ” интервал корреляции исследуемого сигнала. Регистры 2 и 3 обнуляются. Тактовая частота поступает на вход делителя 15 45 частоты, где осуществляется деление тактовой частоты в виде f = k f>(i =

1,...,1)k >k;, если j 0 i, k )1 заранее набранные коэффициенты и формирование на каждом из выходов делителя i (i = 1,...,1) последовательностей импульсов с частоты f>. Вы1 бор конкретной частоты f в соответствии .с которой производится дискретизация по времени исследуемого сигнала х(t), осуществляется на основании содержимого счетчика 12 с помощью дешифратора 13, группы элементов И 16 и элемента ИЛИ 17.

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано для анализа стационарных эргодических случайных процессов, в частности для определения глубины связанности процессов, и является усовершенствованием устройства по авт. св.1Ф 1546996.

Цель изобретения — повышение быст- jp родействия и точности при анализе квазистационарных процессов.

На чертеже представлена структурная схема устройства., Устройство содержит последователь- 15 но соединенные аналого-цифровой преобразователь 1, первый 2 и второй 3 регистры, блок 4 сравнения, третий 5, второй 6 и первый 7 элементы задержки, второй. счетчик 8, второй блок 9 20 элементов И, первый дешифратор 10, первый блок 11 элемектов И, первый счетчик 12, второй дешифратор 13, генератор 14 тактовых импульсов, делитель 15 частоты, группу элементов 25

И 16, элемент 17, счетчик 18, дополнительный элемент 19 задержки, формирователь 20 импульсов, дополнительную группу элементов И 21 -21м, группу элементов 22 -22 задержки, ро-,30 полнительный элемент ИЛИ 23, группу элементов 24 -22 сравнения, входы

25 -25 значений параметра отличия от признака коррелированности.

Устройство работает следующйм образом.

Исследуемый сигнал x(t) поступает на информационный вход аналого-цифрового преобразователя 1, в котором с периодом ДТ = 1/f происходит (1 дискретизация сигнала путем преобразования его текущего уровня в двоичный цифровой код. Результат каждого аналого-цифрового преобразования исследуемого входного сигнала устройства запоминается соответственно на один и на два шага в регистрах 2 и 3.

Блок 4 сравнения производит сравнение очередного пришедшего значения сигнала x(t>) с задержанными на ДТ, и 2 ДТ в регистрах 2 и 3 x(t ) и у-1

x(t> ). По результату сравнения на выходе блока формируется единичный импульс в случае, если х (1) (x(t,)>

px(t><) или x(t>)) х(С "« )(x(t 2).

Вырабатываемые блоком 4 сравнения импульсы подсчитываются счетчиком.

Одновременно в счетчике 18 подсчитывается требуемое число отсчетов сигнала x(t ). в моменты t, j = 1,...,п.

При накоплении счетчиком 18 числа и выход переполнения этого счетчика подается на второй вход блока элементов И 9, разрешая прохождение накопленной в счетчике 8 суммы поворотных точек на дешифратор, первьФ выход дешифратора 10 соответствует слу- . чаю отсутствия корреляции в дискретизированном сигнале. Второй выход дешифратора 10 соответствует случаю коррелированности дискретизированного сигнала. Третий выход дешифратора

10 соответствует случаю высокой колебательиости исследуемого сигнала.

Последний случай возникает либо при неудачном выборе 7 < начальной тактовой частоты генератора 14, либо при наличии в сигнале узкополосной составляющей большой мощно.сти.

Проверка коррелированности дискретизированного сигнала,x(t ) произ1 водится на основании следующего критерия. В случае некоррелированности сигнала (т.е. в случае шума) среднее количество поворотных точек р (в которых наблюдается очередной локальный минимум или максимум x(t )) вы.3 ражается формулой М(р) = 2/3 (п-2), где и, — суммарное число точек дискретизированного по времени сигнала х(), подвергающихся анализу. Известно также, что с увеличением п величина р может рассматриваться как распределенная по нормальному закону с дисперсией: () 16п-29

90 среднеква атическим отклонением бр = D(p). С учетом отмеченного в качестве критерия коррелированности процесса используется следующий.

Если значение р (накопленное в счетчике 8) таково, что выполняется р- (p) (L 36», сигнал x(tj ), является шумом. Если р <М(р)-3 >, то

x(t> ). является коррелированйым. Если Р) М (р) +3 (j, то сигнал х (t) является быстрок леблющимся.

Образование. единичного потенциала на втором выходе дешифратора 10 открывает блок элементов И 11 и вы ° ходную шину устройства, подается содержимое i счетчика 12, которое соответствует номеру контролируемой частоты f . Значение величины интервала корреляции определяется по формуле гк = 1/k, f „.

Поступление сигнала с третьего выхода дешифратора 10 свидетельствует о необходимости изменения начальной тактовой частоты генератора 14.

Появление единицы на первом выходе дешифратора 10 происходит при условии, что дискретизированный частотой f, сигнал x(t ) является шумом и требуется выбор новой частоты f „> f

Для проведения дискретизации сигнала x(t) новой частотой f j+i > fL первый выход сигнала дешифратора 10 поступает на счетчики 18 и Я, которые обнуляются, а также на вход счетчика 12, увеличивая его содержание на единицу. В соответствии с новым значением счетчика 12 происходит возбуждение очередной шины дешифратора 13, которая, открывая другой элемент И 16, делает рабочей новую частоту f p f (при этом T + 4Т;).

Одновременно с появлением содержимого счетчика 8, накапливаюшим число поворотных точек, на входе дешифратора 10, содержимое данного счетчика поступает для его анализа на входы группы блоков 24 -24 сравнения. Целью данного сравнения является установление факта значи19ЗО2 6 тельности различия числа поворотных точек в счетчике 8 от уровня, отвечающего коррелируемости процесса.

Бель реализуется следующим образом.

На входах 25 -25 сравнения устанавливаются значения М(р) = 36 + Ь г при условии, что Д > „> Д <. Блоки сравнения группы элементов 24 -24 ч вырабатывают единичный сигнал, если содержимое р счетчика 8 больше значения, установленного на входах блоков сравнения. Данные положительные сигналы открынают соответствующие элементы И 21 - 21 группы, через которые поступает сформированный по переднему фронту формирователем 20 импульс, отвечающий возбуждению шины дешифратора 10, которая соответ20 ствует случаю "Шум". Элемент 19 задержки служит для синхронизации работы устройства. Проходящие через элементы 22-22 ц задержки импульсы с формирователя 20 задерживаются в них

25 так, что выполняется условие

4,=t +д, >Т„ где t — время формирования импульса на выходе Аориировате30 ля 20 э — время задержки сигнала в

i-м элементе 22 -22 + задерж1 ки группы, Т вЂ” длительность импульса.

Таким образом, при выработке по35 ложительных потенциалов блоками сравнений с номерами i, i+1 М " группы элементов 24 -24и через элемент

ИЛИ 23 на счетный вход счетчика 12 посту4р па ет (М 1+ 1 ) Й дополнительный им пульс. Поступление дополнительных имт.ульсов позволяет произвести более быструю коррекцию текущей частоты f, и.тем самым обеспечивает

45 повышенное быстродействие устройства.

Таким образом, увеличивается быстродействие устройства, а вместе с ним точность определения интервала корреляции для квазиставионарных процессов.

Формула и з о б р е т е н и я1

Устройство для определения интервала корреляции по авт.св.У 1546996,. .о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения быстродействия и точности при анализе квазистационар-. ных процессов, введены дополнитель-

1619302

Составитель В.Орлов

Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

° г

Редактор М.Бланар

Заказ 50 Тираж, . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæroðoä, ул. Гагарина,101 ный элемент задержки, формирователь импульсов, группа блоков сравнения> группа элементов задержки, дополнительная группа элемента И и дополнительный элемент ИЛИ, причем выход второго блока элементов И соединен с первыми входами блоков сравнения группы, вторые входы которых являются входами группы значений Па....> раметра отличия от признака коррелированности устройства, выходы

"Больше" группы блоков сравнения соединены с первыми входами соответствующих элементов И дополнительной группы, выходы которых соединены с входами элементов задержки группы, а вторые входы элементов И дополнительной группы †.с выходом формирователя импульсов, вход которorо через дополнительный элемент задержки соединен с первым выходом первого дешифратора, выходы элементов задержки группы и первый выход первого дешифратора через дополнительный элемент ИЛИ соединены со счетным входом первого счетчика.