Устройство для определения интервала корреляции
О П И С А Н И Е (li)l 517Q27
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Заявлено 20.01.75(21) 2099351/24 (51) М Кл 6060 7/19 с присоединением заявкн ¹ (23) ПриоритетГосударственный комитет
Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий (43) Опубликовано05.06.76.61оллетень №21 (53) УДК681.333:519.2 (088;8) (45) Дата опубликования опнсаиия16,09.76
И. И. Волков, С. А. Прохоров, B. B. Мотов, A. П. Токарев;. и B. И. Батишев (72) Авторы изобретения (71)Заявитель Куйбышевский политехнический институт им. B. B, Куйбышева
У, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕРВАЛА КОРРЕЛЯЦИИ :. „"JИзобретение относится к области специ1 .алиэированных средств вычислительной тех1 ники, ПГ1е цназначенных цля аппаратурного .определения характерис ик случайных прс пессоа.
Известно устройство дчя определения
l интервала корреляции, как несобственного интетрала от нормированной корреляцион-! ной функции (КФ), соцержашее блок умно10, женин,- подключенный первым входом ко
; входу . устройства, соединенному со вхоцом
I днсцерснометра, выхоц блока умножения через блок усрецнения подключен ко входу числителя блока деления. 15
Недостатком известного устройства яв; ляются повышенные методические н ..:ста тическне погрешности при определении ин; тервала корреляЬии.
11елью изобретения является повышение 20, точности получения оценки интервала корреля ""л.
Эта цель достигается тем, что прецлоткец ное устройство содержит многозвенный
; фильтр Лагерра, ннве1 торы, сумматоры, вто- 25
2 рой блок умножения, второй блок.усредйеййй, дополнительный инвертор, функциональный преобрас.ователь и блок регулировки параметра, подключенный выходом к первому входу функционального преобразователя и к ynpaansюшим входам звеньев фильтра Лагерра. Выходы нечетных звеньев фильтра подключены непосредственно ко входам- первого сумматора.
;а выходы четных — через соответствукипие
; инверторы. Выход . первого сумматора соединен со вторым входом первого блока умножения, вход первой ячейки фильтра Лагерра подключен ко входу устройства, Соединенному j с первым входом второго блока у ноження1 второй вход которого соединен с выходом первого звена фильтра Лагерра. Выход второго блока умножения подключен через второй блок усрецнення к первому входу второго сумк.второ, второй вхоц которого подклю ен через цополнительный инвертор к ::-ыходу дисперспометря, соединенногО со BToptlM Bxogot1 функционального преобразователя. Выход су-мматора соединен со входом блока регулировки пярлметрн, 517027 импульсная характеристика фильтра Лагере ,, ра к-го порядка, к (-aZ) ортогойальные функцйи Лагерра.
Выходной сигнал первого сумматора 4
1;()=Z 1- 1 y„{Ö (3) йй
К поступает на второй вход блока умножения 5.
Выходной сигнал блока умножения 5
Y (1)=) { ) Y„Et). (4),, Ы
С учетом выражении (1) опенка математи чеокого ожидания, получаемая на выходе
: цервого блока усреднения 6 составит у оо 2(} )= E-1) J К)с()ЬкГ )4 ) (5)
3
На чертеже изображена блок-схема устройства для оценки интервала корреляции, Устройство содержит фильтр Лагерра Аа поряцка 1, включающий в себя звено (ячейки) нулевого 1 и звенья (ячейки) по следующих поряцков 2. Выходы четных ячеек фильтра Лагерра подключены ко входу первого сумматора 3 непосредственно, а нечетных — через инверторы 4; Выход пер- щ вого сумматора 3 подключен ) ко второму входу первого блока умножения 5, к выходу которого последовательно подключены первый; блок усреднения 6 и вход числителя блока деления 7. Ко входу знаменателя блока 7 :,}к через функциональный преобразователь 8 присоединен выхоц дисперсиометра 9. К выходу нулевой ячейки фильтра Лагерра последовательно подключены второй вход
1 дополнительного блока умножения 1О, вто- 3} рой блок усреднения.11 и сумматор 12.
Второй вход сумматора подключен через ий- вертор 13 к выходу,цисперсиометра 9, а выход через блок регулировки параметра
14 соединен с управляющими входами ячеек ЯЭ фильтра Лагерра и функционального преоб- . разователя 8 с функцией преобразования
Я
-Б
Блоки 10-14 образуют систему регуш - 30 ровки параметра фильтра Лагерра и пред назначены для оптимального определения его „величины.
Устройство работает следующим обра« эом. М
На вход устройства поступает цецтрированная реализация исследуемого процесса.
Сигнал на выходе К-й ячейки фильтра l герра имеет вид
y { ) f )((y-t)k Q)d ) (1) >
4. где К )l, )g2 р> {7) — КФ. исслепу емого:процесса.
Поцставив в выражение (5) 4g { ) из выражения (1) получаем
Y (>-„z,(-«ô, у q„ÃÖr.„ùÞ= 2:,{-Цр„® разложения корреляционной функции в ряд по ортогональным функциям Лагерра:
К„,СГ)=» р„ ) °
caravan Y 1 Г) nocrynaer на sxop, 2 числителя блока деления 7, на вход зна« менателя которого поступает выходной сиг : нал функционального преобразователя 8 с функцией преобразования (;, 0(2 Ь
Таким образом, выхоцной сигнал целительного устройства я }и к 3 ) И8 X 1 рк (7}
I х принимается в качестве оценки. интервала корреляции (х =./ /)(("Г) Д Г
Рассмотрим схему регулировки параметра П. Сигнал на выходе второго блока умножения 10, как вицно из рнс. 1 равен
Z { )=X (a) f 7, (т)х { - Å)ß Ã (8) о ,Выходной сигнал второго блока. усреднения
12 3 (Й ), который принимается в ка: честве математического ожидания сигнала я{ц Х },,tug„(ã)Ã . (9) поступает на первый вход второго суммато;. . ра 12, на второй вход которого поступает. выходной сигнал дисперсиометра 9 $2
Выходной сигнал второго сумматора
У,„й).Г Зъ (} ))С. (г)ЕТ-д, (1С}) поступает на блок регулировки параметра
Так как 3 Щ=це > У ()= (а)
Изменение параметра K происищкт дЬ тех пор, пока не буцет выполнено условие f е „(<) dt -3„=0
-9 г т. е. пока выходной сигнал второго сумма тора 12 не станет аравий . В этом
; случае параметр К б Ъпрецелен оптимально, т. е. погреши оценки интервала корреляции
«у< - 2 p { « у х будет близка к минимуму-миниморуму.
Можно показать, что погрешность смеще; ния может быть уменьщена выбором М
: (и сцелана сколь угоцно малой). Для екСпоненциально косинусных к. ф, желательно выбирать }й; нечетным уменьшение погрешности.
В описываемом устройстве постоянная времени фильтря Лагерра
517027
1:- — = — - - х (/ „(Т) = е
М г.. -Я!И и 29 2 т, е. сравнима с интервалом корреляции, А ето, и свою очередь, при той же длительности реализации исследуемого процесса приведет к уменьшению статистических погрешностей или к умень.нению длительности реализации при той жь синати стической погрешности.
Формула изобретения
Устройство для определения интервала корреляции, содержашее блок умножении, подключенный первым входом ко входу устройства, соединенному rо входом, дисперсиометра, выхоц блока умножения через блок усрецнения подключен ко вх цу числителя блока деления, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с перый повышения точности получения оценки интервала корреляции, устройство содержит многозвенный фильтр Лагерра, инверторы, сумматоры, второй блок умножения, второй блок усрецI
6 ненни, дополнительный инвертор, функцио нальный преобразователь и блок регулировки параметра, подключенный выходом к первому вхоцу функционального преобразователя и к управляющим входам звеньев фильтра Лагерра, выходы нечетных звеньев фильм ра подключены непосредственно ко входам первого сумматора, а выхоцы четных — че рез соответствуюшиэ инверторы, выход пер
19 aoro сумматора со вторым входом первого блоке умножения, вхоц первой ячейки фильтра Гагерра подключен ко вхоцу устройства, соединенному с первым вхоцом второго блока умножения, второй вход которого со !
Ь,. единен с выходом первого звена фильтра
, Лагерра, выход второго блока умножения подключен через второй блок усреднения
F...первому входу второго сумматора, второй экод которого подключен через,цополниФ тепьный инвертор к выхоцу,цисиерснометра, соединенного со вторым входом функционального преобразователя, выхса сумматора соединен со вхоцом блока регулировки п6раметра.
Яб
517027
Состави тех ь B.)Êîâèíñêèé
Редактор П.Утехина Техреду H.Êàðàíäàøîâà корректор А.Дзесова
Заказ 5979 - Изд, V(p$ Тираж 864 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, 113035, Раушская иаб., 4 фцлнап ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
