Устройство для определения коэффициентов разложения корреляционной функции в ряд лагерра

 

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

V. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских.

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. сви.1етельства №

Заявлено 17.V111.197О (¹1466702/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 22.VIII.1973, Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 12.XII.1973

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий х Д1х 681 335 5(088 S) Авторы изобретения

В. Г. Лесков, H. М. Фомин, М. Н. Фролов и В. М. Шпаков

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ

РАЗЛОЖЕНИЯ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ В РЯД ЛАГЕРРА

Изобретение относится к устройствам обработки информации и предназначено для опре. деления коэффициентов разложения корреляционной функции случайного широкополосного сигнала в ряд по функциям Лагерра. Устройство может быть использовано в аналоговых корреляторах, системах связи, автоматики и технической кибернетики.

Известны и широко используются аналоговые корреляторы, основанные на определении коэффициентов разложения в ряд Лагерра; их преимущество заключается В том, что и гечсиис одного времени усреднения определяется с некоторой точностью вся функция, в то время как в корреляторах, использующих линии задержки, только одна ее точка, при этом решающее влияние на точность определения корреляционной функции оказывает определение таких коэффициентов разложения, которые обеспечивают наилучшую сходимость ряда.

Известные корреляторы, осуществляющие операцию определения коэффициентов разложения корреляционной функции в ряд Лагерра, содержат ортогональный фильтр, блоки перемножения и усреднения; ортогональный фильтр имеет четыре последовательно соедииенныс ячейки, соответствующие четырем определяемым коэффициентам; сигнал с выхода каждой ячейки подается на вторые входы блоков перемножения, выходы которых соединены со входами блоков усреднения.

Напряжения, пропорциональные опреде ляемым коэффициентам, снимаются с выходов блоков усреднения. Вследствие того, что разложение ограничено четырьмя членами, точность представления корреляционной функции случайных процессов, имеющих различный спектральный состав, в значительной степени зависит от постоянной времени ячеек филь1ра, Для повышения то шости разложскорреляционной ф Hkliliii IlpoE13110 III !OEI подстройка фильтра под процесс путем I!3 !опения значений постоянных времени частотных диапазонов, для чего каждая ячейк» фильтра имеет несколько р»зличных постояиHbIx времени, переключение которых произво дится одним переключателем одновремсии,I

20 во всех ячейках.

Таким образом, определение требуемых коЭффИЦИPHТОВ ПР IКТИ IPСKИ ВССГ 1 I СВЯЗ

Целью изобретения является повышение точности разложения корреляционной функции, определяемой получаемыми коэффициентами, сокращение времени обработки и облегчение работы оператора.

Для достижения этой цели в устройство для определения коэффициентов разложения корреляционной функции в ряд Лагерра введены дополнительно генератор тактовых импульсов, электронный ключ, поляризованное реле, логическос устройство, исполнительнос устройство и блок управления. Импульс с генератора через электронный ключ подается на вход поляризованного реле; определяемые коэффициенты вводятся в логическое устройство, где производится их сравнение и оценивается изменение по модулю. Логическое устройство вырабатывает сигнал на поляризованное реле, которое подключает один или другой вход исполнительного устройства к выходу электронного ключа. В результате под действием очередного импульса исполнитель»ое устройство производит переключение постоянных времени фильтра в ту или другую сторону. B блоке управления производится суммирование коэффициентов и сравнение их с половиной дисперсии исследуемого случайного процесса. При выполнении указанного равенства блок управления выдает сигнал на размыкание электронного ключа, в результате чего прекращается подача тактовых импульсов на исполнительное устройство, т. е. блок управления определяет окончание выбора диапазона.

Функциональная схема описываемого устройства приведена на фиг. 1; на фиг. 2, 3 и 4 — функциональные схемы блока управления, логического устройства и исполнительного устройства соответственно.

Устройство (фиг. 1) содержит блок управления 1, блок 2 ортогональных фильтров, блок перемно>кения 8, блок усреднения 4, логическое устройство 5, исполнительное устройство б, поляризованное реле 7, электронный ключ 8 и генератор 9 тактовых импульсов.

Влок управления (фиг. 2) состоит из устройства 10 выработки дисперсии, сумматора коэффициентов 11, схемы сравнения 12 и нуль-индикатора И. Логическое уса ройство

5 состоит из детекторов 14 (фиг. 3), схем сравнения 15, сумматора 16 и порогового устройства 17, а исполнительное устройство (фиг. 4) содержит коммутатор 18 и шаговый двигатель 19.

Перед началом обработки случайного процесса устанавливается требуемое время усреднения и соответствующая ему частота тактовых импульсов. Частотный диапазон ортогональных фильтров (постоянные времени) устанавливается произвольным. Обрабатываемый сигнал подается одновременно на вход блока управления 1, на вход блока 2 ортогональных фильтров и на входы блока перем ножен ия 3.

Сигналы, представляющие собой произведение обрабатываемого сигнала и сигнала с выходов соответствующих ячеек фильтра, подаются с выходов блока перемножения на входы блока усреднения, на выходах которого к концу времени усреднения устанавливаются напряжения, соответствующие значениям коэффициентов разло>кения. Одновременно обрабатываемый сигнал подается на блок управления 1 и поступает на вход устройства 10 выработки дисперсии. На выходе этого устройства к концу времени усреднения образуется напряжение, пропорциональное дисперсии сигнала. Это напряжение подается на один вход схемы сравнения 12.

Напряжения, соответствующие получаемым коэффициентам, подаются на остальные входы блока управления. Они поступают на сумматор коэффициентов 11. Напря>кение, пропорциональное сумме коэффициентов, с выхода сумматора 11 подается на второй вход схемы сравнения 12. Напря>кение с выхода схемы сравнения, представляющее разность половины дисперсии и суммы коэффициентов, подается на вход нуль-индикатора 13. Выходной сигнал нуль-индикатора, являющийся выходным сигналом блока управления 1, подается на вход электронного ключа 8. В случае равенства суммы коэффициентов половине дисперсии нуль-индикатор выдает сигнал, который вызывает размыкание ключа 8. 1-1апря>кения, пропорциональные коэффициентам, подаются также на входы логического устройства 5, откуда поступают на входы детекторов 14. На выходах детекторов образуются напряжения, пропорциональные модулю коэффициентов, которые подаются на входы схем сравнения 15. Напряжения, пропорциональные разности модулей соответствующих коэффициентов, с выходов схем сравнения 15 поступают на входы сумматора 1б. В результате напряжение на выходе сумматора будет представлять собой некоторую оценку изменения коэффициентов по модулю с возрастанием номера коэффициента, т. е, будет характеризовать сходимость ряда, Напряжение с сумматора 1б подается на вход порогового устройства 17. Здесь оно сравнивается с заданным значением. От результата этого сравнения зависит полярность выходного сигнала порогового устройства. Выходной сигнал порогового устройства является выходным сигналом логического устройства. Он подается на поляризованное реле 7 и определяет подключение к электронному ключу 8 того или другого входа исполнительного устройства б.

Коммутатор 18 преобразует поступающий на один из его входов импульс в некоторую последовательность импульсов определенной продолжительности, которые, поступая на вход шагового двигателя 19, вызывают его поворот на угол, обеспечивающий переключение диапазонов фильтра.

Таким образом, если сумма коэффициентов не равна половинс дисперсии, то ключ 8 будет замкнут и импульс с генератора тактовых импульсов пройдет через него и контакты поляризованного реле 7 на один из выходов исполнительного устройства б, которое произведет переключение диапазона в блоке фильтров 2. 1-1аправлснис переключения определяется логическим устройством 5 в зависимости от характера изменения коэффициентов при возрастании их порядкового номера. В том случае, когда сумма коэффициентов оказывается равной половине дисперсии, блок управления 1 размыкает ключ 8 и тем самым останавливает автоматический процесс выбора ли Э и)!зона! фильтров.

ПрсдмсT изобретения

1. Устройство для определения коэффициентов разложения корреляционной функции в ряд Лагсрра, содержащее блок ортогона Ibпых фильтров с переключателем диапазонов, выходы которого через блок перемножитслсй соединены с блоком усрсднитслей, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и автоматизации процесса определения коэффициентов, оно содержит блок управления, генератор тактовых импульсов, лог!и!сский блок, поляризованное реле, электронный ключ и исполнительный блок, причем выход генератора тактовых импульсов соединен через электронный ключ со входом поляризованного реле, два выхода которого соединены с двумя входами исполнительного блока, связанного с переключателем диапазонов в блоке ортогона IbHblx фильтров, входы блока управ leHnH r!Oq«v!o Io lbl I выходам блока ycpezнителей, соединенным со входамп логического блока, выход которого подключен ко входу

)О поляр;!зованного реле, а выход блока управления соединен со входом электронного ключа.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления содержит блок выработки дисперсии, сумматор коэффициентов, схет5 му сравнения и нуль-индикатор, причем выход блока выработки дисперсии подключен ко входу схемы сравнения, входы сумматора коэффициентов соединены с выходом блока усреднитслсй, а выходы подключены ко вто2И рому входу схемы сравнения, выход которой !

1ОДКЛЮ !Е11 К НУЛI -IIII IIK3TOPN .

3. Устройство по п. 1, or Iè÷àþlöåññÿ тем, ! 0 лог)! !сский Олок содержит детекторы, схс. мы сравнения, сумматор и пороговый элеQ5 мент, причем входы детекторов подключены к выходам блока усреднптелей, выходы детекторов попарно присоединены и схемам сравнения, выходы которых через с мматор подключены к пороговому элементу.

„ 594806

Фиг. 2

Составитель В. Быков

Техред Т. Курилко

Редактор Б. Нанкина

Корректор Л. Чуркина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3308/11 Изд № 1828 Тираж Г>47 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Рауьиская наб., 4/5