Устройство для определения корреляционной функции

 

4740!4

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлсно 30.07.73 (21) 1955086 18-24 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 14.06.75. Бюллетень № 22 (51) I!.1хл. G 06f 15!34

Гос)1дарстееиный комитет

Совета Министров СССР па делан изобретений и открытий (3) УДК 681 332 э19 .2(088.8) Дата опубликования опи ания 09.01.76 (72) Автор изобретения

А. Б. Шадрин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ

ФУНКЦИИ

Изобретение относится к средствам вычислительной техники и предназначено для аппаратурного корреляционного анализа нестационарпых случайных процессов, представляющих собой аддитивную смесь неслучайной неизвестной функции времени и центрированного стационарного, эргодического, случайного процесса.

Известно устройство для определения корреляционной функции, состоящее из блока образования разности и коррелометра, причем выход первого соединен со входом второго, а вход первого соединен с источником исследуемого случайного процесса.

Недостатками известного устройства является использование фиксированных интервала выборки ординат выборки исследуемого процесса в блоке образования разности и шага определения ординат корреляционной функции в коррелометре при апализс аддитивной смеси вида где л1,(l) — нсслучайпая неизвестная функция времени; о х (t) — стационарный, центрированный, эргодический случайный процесс.

Значение шага квантования процесса и корреляционной функции определяются в известном устройстве па основании априорных о данных о функции п1,. (t) и спектра х (t), либо в результате последоватечьных многократных измерений. Прп этом первый метод требует различных вспомогательных устройств предварительного «нализа, а второй— значительного увеличения времени корреляционного анализа и часто приводит к грубым ошибкам.

Целью изобретения является повышение точности и быстродействия устройства для опредечения корреляционнои функции пестационарного случайного процесса вида (1), состоящего прп отсутствии априорных данных о характере изменения его спсктра. За счет автоматического выбора оптимальных (по заданным ошибкам восстановления) интервала выборки „,„, ординат вспомогательного процесса .=- = Ло 1 л (1„) н шагов измерения т„,,„,. ординат вспомогательного процесса

V = Л1 1 R, (т), в которые цпкли Iески преобразуются, соответственно, входной случайный процесс и коррсляцпош1ая его функция

R, (т).

Сущность изобретения заключается в том, что в известное устройство для определения

ЗО корреляционной функции дополнительно вве474014

/с

à — > Ь(") -т, (t), где

-1, 1(" /(>,. (т), j -1

ДСПЫ ОЛ01< 13РС)1еttlloll (ЗсlЗВСРТKII, О/(ОК l СК) IЦСС0 )Cp(QIICtlt35f, б, IOK ()Op)tupoB3 II It)1 )п(1 срв3 le)

И ОЛОК ЗЯДси(ИЯ Otttfloai<, ПРИЧЕ<М B (Ol it B»t(0, 1 блока 1)ременной развертки соединены, соответствен(ю, (выходом коррелометра н с входом блока Образования разности, Входы блоК<1 ТСКУ!Ц(.ГО ) CPC. Lt!(= Illfu СОЕДИНСПЫ С ВЫХОД01! бЛ01<сl ООРЯ.ЗОВЯ)I II Pc)31!ОС 1 Н П бЛОКО11 ЗЯД3 ння ошибок, 3 выходы соединены с блоком фОР1! i)PОВc)111(Я Н! IТСРВclЛ 3, ВЫХОД KОТОРОГО СО(. III!I(.u с ) стpollcl Âoм )<прявл(. ния, 010KOTI 0()р)308)ltllft рс(зности, коррсломстром и блоком

Bpe1IcfIIi0i развертки (входы псрсчпслсннык

ВВсдснпых О,lокОВ coeluftcttt» с ) crpoffcтвом управления).

I I3 )сртсэкс показана блок-с:(см(1 предлагаемого устройства.

В начале измерения с блока управления 1 в блоке образования разности 2 и олокс 3 формирования ш!тервала задается начальный интервал выборки орд)шдт исследуемого случайного 11potlccccl, равный /„, 13 блоке временной развср Гки 4 и корреломстрс 5 задаетc5) начялш!ый шдг т„определения /)t ордин)ГГ корреляционной функции R (т) центрированной составляющси входного случайного процесса, равнын т„... в блок задания ошибок 6 задаются ошибки восстановления О„, .<

Л функций и)„. (t) и /(,. (т).

Величины /„и т„, выбираются равными удвос!шому м()кс))мальному и(Г)ервдлу коРРелЯции 2 т, „„, и подслснномУ llcl п) мu

I iIì3nf>tf(âtó интервалу корреляцilu т,.„„„, /)) в

3 cl Д сl Н Н О М Д И cl I! 3 3 O I I С П 3 М С Н С !1 П Я B \ О l(, Н О ГО С /! >>— !

Яйного процесса.

По сигналу «II) ct< входной процесс постуI13CT В ОЛОК ОорЯЗОВЯИИ51 pc131IOCTIl 2 (ttclllplt11СР, /1-ГО ПОРЯДКЯ, Г IC /c < /)1) > КОТО(3ЫII II(> си!Я(длу с блока управления 1 формнру<т 1 д выходе всномогатс,Thill»il процесс =- внд;(: г = ) f") х (l) = л (— -1) "C;:;х (i+ (/(— ") i„), J=O (2) где C;, — весовой коэффннис(гг v-го слагаемого, х (/ + (/г — — v) l„) 1 — v-я выборка с интервалом t„

/г — порядок разности.

Вспо((!Огатсльный процесс поступает в кopрсломстр 5 и в блок текущего усреднения /.

Коррсломс Tð 5 осуществляет oliрсдслсн ис оценок и ор.цшат коррсляцпонной функц)ш с шагом т„,„путем усреднсин5! Иро)!Звсдсни)1

j) Is!toeï-и исследуемого процесса, сдвннутык

ll3 величину ((Tiki

ЬлОк тскУItlct (> мcPc, Lllcllilfl / c0133!Сс) llo c бЛО!<01! Зддсп!И5! ОШИООК 6 и 0, IOK011 3 (!)Îpll llровання интервала но команд))1! с блока уll ряВлен!l5! 1 pcuëиз) с! 3,1ГОрит/я Опредс,lснп)! оптимального интервала выборки „,„, ординат процесса исследуемого процесса, кдк

i„ i =!„-- Л(signt(Л(") (ш, (l) )- — (>„, (3)

v=1 где „. i, t „— опенки интервала выборки орд)шат Вспомога гсльного процесса в

> (и + 1) П П-М ЦИКЛЯК )ГГСР> С1>3! МЫ 13Ь)борок BCflOм(>гдTc/tüíoãо процесса

)j шаг коррекции интервала выборки

I,,B кд)кдом цикле на интервале k/><

33 время опредечения m ординат коррел51цнонной функции в блоке 3 формирования шпсрвалд 3 определяется оптимальный ин тсрвал !„,„, выборок случайного процесса в блоке образования разности 2 (с блока 3 формирования интерва13 /„„„,. нерсписывд(120 ся в блок управления 1) .

После вычисления и) ординат корреляционной функции t)0 снгнд t3)t с о i()i.д x правления 1 с вы.(ОДЯ коррсломстрд 5 с HBT(. ðâ3 lo)I

РаЗВСРГКИ, РаВНЫМ ШаГУ т „,, ОРД IllclTI» K()P

РСЛ5!НПОННОй фУНКЦИН, ОНИ НОСтУIlclloT В OЛОК ьременной рдз !Ости (, ii3 вы(о lc которого формируется времеш13я нослсдÎBатсльнс>сть

Ординат корре:!яциоиной (()) III(t)IIII, ко.)орая lioС Г)>Паст На ВХОД О 101<с(ОбРс)зов с(НИ)! РЯЗ1>0сти 2, на выходе которого формируется вспомогательный процесс ", !loof) II3tof)it!i) в блок текущего усреднения 7, который совместно с

О/101<ом;)сlд

3> (:,i(03(ito1i) Вы !е алг(>pii11lу oi рсдс ieitiiu oii,,IM l,1Ь1ЮГ() !НЯГЯ т,.„„„. ОР !fill.: Г к(>рРе Iff(IIN)llной )) !1K!luff /),. (T) в вндс

40 — т„,, + )T si«n (()" /<, (т)) О/(!. (1) 1 IC Т;„ l, Т „, — - Oil CII Ku Н! сll 3 l)CIIO31ОГс) Гс/IЬunto llpottccc3 1: 13 (н -. 1) и /I-м liuK;13); итсрднио, *)ого усрсl»cituu»3 и!!Гсрвдлс /1TÄ, суммы выборок всномога I ñëtuloão процессы где )T — шаг коррекции в ка>кдом цикле, ()/(-- ошибка восстановления ординат корреляционной функции, зада)п!Яя

В ОЛОКС Зс(дяНИя OLIl !!00K 6.

Онрсдс icii«c Оптимальнык шагов измерения коррсляцuolillolt фуltullflll выполняется

ДЛЯ BCCII КО(3РСЛ 51 ЦИ01!Ной (()) НКЦИИ ПО ОПИсанном) выше 3 IIîðèòìó (1) с заданной ошнбк )II посс гдновлсния ()/q . Оптимальныс

А

Ill ) KOPP(ЛЯЦП/

9) (!I>II(>/I (!)) llulllili fl(()СПИ I>IB (> P ) l i l P () l3 3 I i u 5! l l l l T C P B 3. I cl В О /1 0 К ) n P ТОРОМ НО TCK)/< иолиномом разности /1-го пo

f>5 j)51 l K3 ВССН KOPPC <) Hiiuotl uou ФУНКЦИИ ЯВТОМ<1474014

Предх!ет изоорстсння

Х(Составитель В. новинский

Тсхред М. Семенов

1 сдактор Е. Семанова

Корректор A. Дзесова

Из(с № 1511 Тираж 679 По;(писное

Ц1111ИПИ Государственного комнтста Совета Министров СССР по ислам изобретений и открытий

Москва,, (К-35, Раушская наб., д. 4, 5

Заказ 5998

ЛЮТ, Загорский филиал тически ограничивается снизу величина интервала выборки / „в„(т, е. t „„„, ( ( (2Хт „„„,. J). 3TQ позволяет автоматически исключить палов(ение составляющIIx коррсляционной Z функции вспомогательного процесса «а всей длине анализируемой реализации случайного процесса.

В соответствии с опрсдсленнымн оптимальным шагахп! мо>кст быть реализована задача уплотнений информации О корреляционной функции R,. (т) в коррелометрс 5 ня всем диапазоне аргумента.

Устройство для определения коррсляцllollной функции, содсрв(ащсс олок образо!з»IIIII, разности, IlcpBhl1! Вход которого подкл !Очен K источнику исследус. !ОГО процесса, я ВыхОд —— к коррелометру, соед!щенному с блоком управления, подключеш1ым к блоку оорязовя5 ния разности н к блоку текущего усреднения, от.!1(IQ(ol((,(. ес.1 тем, что, с целью повышения тo IIIocTH, уcTpollcTBo содер "кн r 0,70к задания ошибок, блок временных рязверток и блок формирования интервала, подключенный вы10 ходамн к б,7оку образования разности, к корреломстру II;; блоку временных развсрток, ПОДКЛ!ОЧСННОМУ КО BTOPOAI I ВХОД! ОЛОКЯ ООРЯзовяння разности и к блоку управления, сосдиненному с блоком задания ошибок и с блоком формирования шпервала: входы блок» текущего среднего подключены соответственно к блоя образования разности н к блоку зядсн1ня olllllooK, а Bhl_#_o I, и 0 701(фОра! н ровяния интервала.