Многоканальный аналого-цифровой знаковыйкоррелятор

 

302731

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистичеаих

Респу0лик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 30.1||.1970 (№ 1421710/18-24) МПК G 06@ 7/52 с присоединением заявки ¹

Приоритет

Комитет по делам изобретекиЯ и открытиЯ при Совете Мииистоое

СССР

Опубликовано 28.1V.1971. Бюллетень ¹ 15

Дата опубликования описания 17.1Х.1971

УДК 681.333:519.2 (088.8) Автор изобретения

Г. Я. Мирский

Заявитель

МНОГОКАНАЛЬНЪ|Й АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ЗНАКОВЫЙ

КОРРЕЛЯТОР

Предлагаемый коррелятор относится к средствам вычислительной техники для аппаратурного определения характеристик случайных процессов.

Известен многоканальный аналого-цифровой знаковый коррелятор для измерения с прямым отсчетом нормированной функции корреляции случайных процессов, содержащий центрирующий фильтр, узлы сравнения, узел задержки, временной селектор, генератор случайного сигнала, схему логического сложения, реверсивные счетчики импульсов, вентили, делитель частоты, два триггера и кнопочный выключатель. Такой прибор не позволяет непосредственно измерять интервал корреляции исследуемого случайного процесса.

Цель предлагаемого изобретения — обеспечить возможность непосредственного измерения интервала корреляции (в темпе поступления исследуемого сигнала) без существенного усложнения устройства.

Это достигается тем, что предлагаемый коррелятор содержит дополнительный реверсивный счетчик импульсов, суммирующий и вычитающий входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам импульсного узла сравнения.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Входной зажим I связан через центрирующий фильтр 2 с сигнальным входом 3 схемы 4 сравнения, второй вход 5 которой подключен к источнику постоянного напряжения (не показан на чертеже), задающего уровень сравнения Е. Выход схемы 4 сравнения соединен непосредственно с временным селектором 6 по входу 7, с управляющими входами 8 и 9. Выход временного селектора 6 связан с

10 блоком 10 задержки и с единичным входом триггера 11. Каждый выход блока 10 соединен с соответствующим входом собирательной схемы 12 (схемы «ИЛИ»).

Для задания вспомогательного случайного

1s процесса используется генератор 13, связанный со схемой 14 сравнения, имеющей входы

15 — 17 и выходы 18 и 19. Первый из этих выходов подключен к вентилям 20 по входам 21.

Входами 22 вентили связаны с блоком 10 за20 держки, который подключен к вентилям 23 через входы 24 и 25. В корреляторе применены основные реверсивные счетчики 26 с управляющими входами 27 и 28. Выход делителя частоты 29 соединен с нулевым входом триг2s гера 30, единичный вход которого подключен к схеме 4 сравнения через кнопочный выключатель 31.

Коррелятор работает следующим образом.

Напряжение реализации используемого слу30 чайного процесса, подводимое к зажиму I, 302731

»ия. В зависимости от соотношения напряже3 после центрирования фильтром 2 поступает на вход 8 схемы 4 сравнения. На вход 5 этого узла подается постоянное напряжение (его оптимальное значение в 1,4 раза больше среднеквадратичного отклонения исследуемого процесса). В момент, когда выполняется условие х(4) =Е, на выходе схемы 4 сравнения появляется импульс-выборка. Поскольку исходное положение триггера 11 управления выборками — единичное, то на упр авляющем 1О входе 9 временного селектора б имеется разрешающий потенциал (надежность начальной установки триггера 11 в единичное положение обеспечивается дублированием: подачей »а триггер импульса сброса счетчиков; цепь подачи на чертеже не показана). При наличии разрешающего напряжения и на втором управляющем входе 8 выходной импульс схемы 4 сравнения проходит через селектор 6 в блок 10 задержки и на единичный вход триггера 11. Последний перебрасывается в нулевое состояние, и на вход 9 селектора 6 подается запрещающее напряжение. Пока триггер 11 находится в единичном положении, выходные импульсы схемы 4 сравнения через селектор проходить не могут.

Импульс, поступающий в блок 10 задержки, через определенные интервалы времени т последовательно появляется на и выходах этого чп узла (на первом выходе через интервал т, на

L-oм выходе через LT) на и-ом выходе через

nT). Задержанный импульс подается с i-ro выхода через схему 12 на управляющий вход 17 схемы 14 сравнения. В ней сопостав- ч5 ляется напря>кение центрированной реализации, »оступающее на вход 15, с напря>кением случайного сигнал а генер атор à 18, подводимым ко входу 16. Это случайное напряжение, независимое от исследуемого, характеризуется 4О равномерным распределением вероятностей в пределах от — А до +А, причем эта величи»а не меньше максимального напряжения исследуемого сигнала. Если в момент подачи импульса с 1-го выхода блока задержки на 4 вход 17 схемы 14 сравнения оказывается, что входной центрированный задержанный сигнал больше вспомогательного х(1;+т) ) U(t,+ò), то появляется импульс на выходе 18, который 50 проходит через 1-й вентиль 20 на суммирующий вход 27 реверсивного счетчика 26 1-го канала (при этом на управляющем входе 22 вентиля 20 имеется разрешающее напряжение

1-) о выхода узла задержки) . При вьнолнепии 55 условия х(1,+т) (U(t,т) в момент опроса схемы 14 сравнения возникает импульс»а вылоде 19, поступающий на вычитающий вход 28 счетчика 26 через вентиль 28. 60

Через интервал 2 после подачи импульсавыборки на вход узла задержки со второго выхода этого узла через схему 12 вновь поступает импульс на вход 17 схемы 14 сравпе- 65 ний x(t) и U(t) в момент t,+2ò появляется импульс»а выходе 18 или на выходе 19 схемы 14 сравнения, В первом случае импульс проходит па суммирующий вход 27 реверсивного счетчика 26 2-го канала, во втором — »а вычитающий вход 28 этого счетчика. В момент t>-I-Çò картина повторяется, будет зафиксирован импульс в счетчике 3-го канала и т. д.

Появление в момент t,+ит импульса на п-м выходе узла задержки, помимо последнего при данной выборке опроса схемы 14 сравне»ия, в результате которого фиксируется импульс в счетчике и-го канала, вызывает переброс триггера 11 управления выборками в исходное (единич»ое) положе»ие. Вследствие этого, на управляющий вход 9 селектора 6 вновь подается разрешающее напряжение и создается возмо>кность прохождения через селектор второго импульса-выборки, возникающего»а выходе 8 схемы сравнения при вы»о r»err»rr условия x(t,) =Е. Г!осле завершения процесса аналогично имевшему место при первой выборке все повторится»ри третьей выборке и т. д.

По истечении Л выборок показание реверсивного счетчика -го канала пропорционально оценке ординаты р„(1т) нормированной функции корреляции исследуемого случайного роцесса.

Общее число выборок N задается устройством, состоящим из делителя частоты 29, триггера 80 и кнопочного выключателя 81. До начала измерения триггер 80 находится в нулевом положении, на вход 8 временного селектора б подается запрещающий потенциал.

После нажатия кнопочного выключателя 81 первый выходной импульс схемы 4 сравнения перебрасывает триггер 80 в единичное положение и»а вход 8 селектора б поступает разрешающее напряжение. Пока триггер 80 пребывает в единичном положении, импульсывыборки, образующиеся на выходе схемы 4 сравнения, проходят через селектор б на блок

10 задержки и единичный вход триггера 11.

Они также поступают в делитель часготы 29, предста вляющий собой пересчетную схему, коэффициент пересчета которой устанавливается равным 10 А/Е для получения прямого отсчета (b — целое число изменяется переключателем, который на схеме не показан). После подачи 10 А1Е импульсов на выходе делителя частоты 29 возникает импульс, возвращающий триггер 80 в нулевое положение. В результате с»имается разрешающее напряжение со входа 8 временного селектора б, Показание счстч»ка i-го канала дает непосредственную оце»ку о(т) ординаты нормированной функции корреляции, причем число определяет положение запятой.

Измерение интервала корреляции исследуемого случайного процесса осуществляется с

302731

Предмет изобретения

Составитель В. H. Жовинский

Текрсд T. П. Курилко Корректор В. И. Жолудева

Редактор Ю. Полякова

Заказ 1638/13 Изд. И 682 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

5 помощью реверсивного счетчика 82. Оно заключается в вычислении интеграла от нормированной корреляционной функции р (т) в пределах от 0 до птман,)т,„ак„которое сводится к алгебраическому суммированию площадей и прямоугольников. Основания всех прямоугольников равны шагу измерения корреляционной функции (величина которого выбирается достаточно малой), а высота k-го прямоугольника равна Й-й ординате р (Йт) функции корреляции. Таким образом, интервал корреляции определяется как произведение шага измерения т на алгебраическую сумму и ординат. Эта сумма подсчитывается реверсивным счетчиком 32, а следовательно, его показание пропорционально интервалу корреляции. Если установить коэффициент пересчета делителя частоты 29 равным 10 А/Е, то счетчик 82 будет непосредственно показывать оценку измеряемого интервала корреляции (число b характеризует положение запятой) .

Многоканальный аналого-цифровой знаковый коррелятор для измерения с прямым от5 счетом нормированных функций корреляции случайных процессов, содержащий центрирующий фильтр, две схемы сравнения, временной селектор, блок задержки, генератор случайного сигнала, реверсивные счетчики им10 пульсов, собирательные схемы, вентили, делитель частоты, два триггера и кнопочный выключатель, отличающийся тем, что, с целью непосредственного измерения интервала корреляции исследуемого процесса, он содержит

15 дополнительный реверсивный счетчик импульсов, суммирующий и вычитающий входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам импульсной схемы сравнения.