Коррелометр

 

619920

Целью изобретения является упрощение к орреломе тра при определении нормированной корреляционной функции.

Для этого в предлагаемый коррелометр введены блок перемножения произведения знаков на модуль сигнала, допол5 нительный элемент ИЛИ и блок начальной записи единицы, первый и второй входы которого подключены соответственно к третьему выходу блока управления, и к выходу блока фиксации среднего знаМ чения модуля, подключенному к первому входу блока эедержки анака, второй вход которого соединен с выходом дополнительного элемента ИЛИ, первый вход этого элемента подключен к выходу блока сравне1% ния, а второй — к первому выходу блока начальной записи единицы, второй его выход подключен к первому входу блока управления, второй вход, которого соединен с одним иэ единичных выходов блока аадержки знака, знаковые выходы аналого-цифрового преобразователя подключены соответственно к третьему и четвертому входам блока перемножения знаков, вькоды прямого и обратного кода каждого разряда аналого-цифрового пре образователя подключены соответственно к первым и вторым входам каждого из группы элементов ИЛИ, выходы которых соединены с другими входами1блока фиксации среднего значения модуля и с первой группой входом блока перемножения знаков на модуль сигнала,а вторая группа входов которого подключена к соответ ствуюшим выходам блока перемножения знаков, выходы блока перемножения знаков на модуль сигнала подключены к соот ветствующим входам сумматора каждого канала.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Коррелометр содержит входные зажимы 1,2 прибора, переключатель 3 вхо,qoa прибора, блок 4 сравнения с информационным входом 5, управляющим входом 6 и выходом 7, аналого-цифровой преобразователь 8 с информационным входом 9, управляющим входом 10,знаковыми выходами 11 и 12, выходами 13 обратного кода и выходами 14 пря- у мого кода, блок 15 управления с выходами 16-19 и входами 20 и 21, блок 22 начальной записи единицы с выходами 23 и 24 и входами, 25 и 26, группу элементов ИЛИ 27 с входами д

28 и 29, блок 30 задержки анака с тактовым входом 31, информационным входом 32, входом 33 сброса, нулевым выходом 34 и единичным .выходом 35, ОО блок 36 перемножения знаков с канальными входами 37 и 38, знаковыми входами 39 и 40, выходами 41 н 42, блок

43 перемножения произведения знаков на модуль сигнала с канальными входами 44 и 45, информационными входами

46 и выходами 47 и 48, дополнительный элемент ИЛИ 49 с входами 50 и

51; блок 52 фиксации среднего значения модуля 52 с информационными входами 53 и входом 54 сброса, сумматоры

55 с вычитающими входами 56, суммирующими входами 57 и входом 58 сброса.

В корреляторе входной зажим 1 соединен с информационным входом 9 аналого-цифрового преобразователя 8, а входной зажим 2 подключен к информационному входу 5 блока 4 сравнения и через переключатель 3 — к входному зажиму 1, выход 16 блока 15 управления связан с управляющим входом 6 блоке

4 сравнения, выход 7 которого через элемент ИЛИ 49 соединен с информа- ционным входом 32 блока 30 задержки знака, тактовый вход 31 которого подключен к выходу 19 блока 15, выход 17 этого блока связан с управляющим входом 10 аналого-цифрового преобразователя 8, подключенного. знаковыми выходами. 11 и 12 к входам 39 и 40 блока

36 перемножения знаков, входы 37 и 38 каждого канала этого блока связаны с выходами 35 и 34 блока 30 задержки знака соответствующих каналов, выходы

41 и 42 каждого канала блока 36 свяааны со входами 44 и 45 блока 43 перемножения произведения знаков HB Mo» дуль сигнала, вычитающие и суммирующие выходы 47 и 48 которого нодключены к вычитающим и суммирующим входам 56 и 57 сумматоров 55, кроме roго, единичный вход последней ячейки блока 36 задержки знака соединен с входом

20 блока,. 15 управления, выход 18 которого связан с входом 25 блока 22 начальной записи единицы, входами 54 и 58 сброса блока 52 фиксации среднего модуля и сумматоров 55 соответственно, выход блока 52 фиксации среднего модуля соединен с входом 33 сброса блока 30 задержки и входом 26 блока

22 начальной записи единицы, выход 24 которой через элемент ИЛИ 49 подключен к информационному входу 32 блока

30 задержки, выход 23 блока 22 соединен с входом .21 блока 15 управления, выходы 13 обратного кода и выходы 14 прямого кода через эле, енты ИЛИ 27 подклк.чаны к информационным входам

619920

53 блока 52 фиксации среднего модуля и к входам 46 блока перемножения произведения знаков нв модуль сигнала.

Работа устройства осуществляется по алгоритму вычисления оценки корреляционной функции p" (Тр) в соответствии с выражением

М

Рк к" к

1 "хИ о)- = р к, qê ."К 16 где („ Х 1р+ C. < + М ) Ч о 1 .= иl

"6 к „=ы х((к+и- )Т,), to- момент начала измерения корреляционной функции; 26 — интервал следования тактовых, импульсов

;Ъ вЂ” номер канала; ц - общее количество каналов;

О

X (t) — це нтрированная реализация исследуем ого процесса:

Я - число выборок.

Число выборок К задается таким образом, чт: выполняется условие Ь =1О,, где М - целое число. Это условие реа- 30 лизуется с помощью блока 52 фиксации среднего модуля, представляющего собой специфический сумматор, поэтому

p"„(Тр1 Q ° lQ, а прибор являет ся прямо показывающим. 35

Устройство в режиме измерения корреляционной функции (переключатель 3 замкнут) работает следующим образом.

Напряжение центрированной реализации

Х(Ц через входной зажим 1 или 2 по- 4о ступает на вход 5 блока 4 сравнения и на информационный вход 9 аналога-циф.рового преобразователя 8» В момент1 р появляется первый тактовый импульс на выходе 18 .блока 15 управления, который 15 передается через блок 22 начальной записи единицы на его выход 24 и далее через элемент ИЛИ 49 - на информационный вход 32 блока 30 задержки знака, на тактовый вход 31 блока 30 также подается первый тактовый икпульс с выхода 19 блока 15 управления.

Блок 30 задержки знака собран на

g -триггерах, в результате действия

n=*,âoão тактового импульса нв ее входах 31 и 32 в первую ячейку записываются единицы. По окончании действия первого тактового импульса с выхода 23 блока 22 начальной записи едини6С цы на вход 21 блока 15 управления подается разрешающий потенциал, в результате чего создается возможность прохождения тактовых импульсов, выработанных генератором блока 15 управления, с выхода 16 блока 15 на вход 6 блока сравнения 4

В моментт. Го появления второго тактового импульса осуществляется сравнение напряжения центрироввнной реализации входного сигнала случайного процесса с нулевым уровнем. При положительном результате сравнения на выходе

7 блока 4 возникает импульс, поступающий на вход 50 элемента ИЛИ 49 и далее на информационный вход 32 блока задержки 30, на тактовый вход 31 которого подается тактовый импульс генератора блока 15 управления, По окончании действия второго тактового импульса записанная в блоке 30 задержки знака единица сдвигается нв одну ячейку, а в первую ячейку вновь записывается единица.

При отрицательном результате сравнения на выходе 7 блока 4 импульс отсут ствует, а по окончании действия тактового импульса на входе 31 блока 30 задержки знака записанная информация сдвигается на одну ячейку, а первая ячейка находится в нулевом состоянии.

Таким образом, после каждого твктоаого импульса информация в блоке задержки сдвигается на одну ячейку, а, начиная со второго импульса, осуществляется запись в первую ячейку информации о знаке центрироввнной реализации в момент опроса.

По окончании rt -r o тактового импульса в g -ой ячейке записывается единица, и на выходе 35 этой ячейки появляется импульс, который поступает на вход

20 блока 15 управления, в результате

+ 1-ый тактовый импульс появляется не только на выходах 16 и 19, но и нв его выходе 17, Импульс с выхода 17 поступает нв управляющий вход 10 аналого-цифрового преобразователя 8.

В аналого-цифровом преобразователе

8 напряжение центрированной реализации

Х () преобразуется в число h пропорциональное значению напряжения в момент поступления. тактового импульса на управляющий вход 10.

Число и <, .предстввленнсе в прямом параллельном коде, появляется íâ выхо.с дах 14 вналогсцифрового преобразователя S в том случае, если сигнал на инфермвционном входе положителен, а на выходах 13,— если сигнал на информв7

619920 ционном входе отрицателен . Выходы 14 соединены со входами 29 элементов .ИЛИ 27, а выходы 13 — с входами28 алементов ИЛИ 27.

Таким образом, выходные напряжения эпеменгов ИЛИ 27 представляют собой модуль числа и к в параллельном коде.

Эти напряжения подводятся к входам 46 блока 43 перемножения произведения знаков на модуль сигнала, а также ко входам 53 блока 52 фиксации среднего модуля.

Если в момент поступления тактового импульса на управляющий вход 10, аналого-цифрового преобразователя 8 входной сигнал положителен, то в этот момент возникает импульс на выходе 12 аналого-цифрового пре образователя 8. В противном случае импульс воэникаег на выходе 11. Фронт указанных импульсов задержан относительно фронта тактового импульса на некоторое время, большее длительности тактового импульса. За ато время сдвигается информация о знаке сигнала в блок 30 задержки знака, при этом ячейки блока приходят в устойчивое состояние.

Если ячейки блока 30 находятся в

Г единичном состоянии, ro с выходов 35 к входам 37 каждого канала блока 36 перемножения знаков подводится разре- зо швющий потенциал, а с выходов 34 к входам 38 блока 36 перемножения знаков — запрещающий потенциал, и наоборот, при атом номер канала соответствует номеру ячейки. 35

К входу 39 блока 36 перемножения знаков подводятся импульсы с выхода 11 аналого-цифрового преобразователя 8, а . к входу 40 — с выхода 12.

Блок 36 перемножения знаков имеет 4а

И канал9В, в которых производится перемножение знака реализации в данный момент времени нв знак ее в предшествующие моменты времени.

Если В моментbJ t + (К + Ц) Р tg . + 45 о о р

Ф(К + И - ) T знаки совпадают, ro появляется импульс на выходе 41 ъ -го канала блока 36 перемножения знаков, В противном случае импульс появляется на выходе 42 того же канала. Указан- so ные импульсы подаются либо нв вход .44, либо на вход 45 блока 43 перемножения знаков на модуль сигнала, к входам 46 которого подводятся напряжения с выходов элементов ИЛИ 27. 55

В блоке 43 перемножения знаков на модуль значения Осуществляется операция перемножения модуля Р ив произК ление „ 1 к . Произведения Р Р

К К К

6С подВОдягся к суммирующим Входам 48 сумматоров 55 каждого канала, если знаки РК и 2 < одинаковы, а в противном случае к вычигающим входам 47 каждого канала.

Числа, поступающие в блок 52 с выхода элементов ИЛИ 27, суммируются в нем. При переполнении блока 52 фиксации среднего модуля нв его выходе появляется импульс, поступающий на вход

26 блока 22 начальной записи единицы в результате с выхода 23 блока 22 на вход 21 блока 15 управления подается запрещающий,потенциал, что воспрепятствует прохождению следующего гакгового импульса на вход 10 аналого-цифроeoJ.o преобразователя 8 и на вход 6 блока 4 сравнения.

Выходной импульс блока 52 фиксации среднего модуля 52 поступает также на вход 33 блока задержки и приводит его

В начальное состояние.

Коррелятор позволяет непосредственно получать оценку нормированной взаимной корреляционной функции двух случайных процессов при условии, что законы распределения вероятностей атих процессов одинаковы. Для произведения измерения достаточно разомкнуть переключатель 3 и подвести напряжения реализаций исследуемых процессов к зажимам 1 и 2.

Ф ормула изобретения

Коррелометр, содержащий аналого-цифровой преобразователь, вход которого является первым входом коррелометра, группу элементов ИЛИ, блок сравнения, информационный вход которого является вторым Входом коррелометра, соединенным с первым входом коррелометра через переключатель, блок управления, первый выход когорОго соединен с управляющим входом блока сравнения, второй — с управляющим входом аналого-цифрового пре обраэоввгеля, третий — со входами сброса сумматоров и с одним входом блока фиксации среднего значения модуля, четвертый - с управляющим входом блока задержки знака, выходы которого подключены соответственно к первым и вторым входам блока перемножения зна-. ков, о г л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью упрощения корреломегра при определении нормированной корреляционной функции, в него введены блок перемножения произведения знаков на модуль сигнала, дополнительный элемент ИЛИ и блок начальной записи единицы, первый

619920

Составитель В. Жовинский

Техред А. Богдан Корректор С. Гарасиняк

Редактор Т. Янова

Заказ 4508/44 Тираж 826 .Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 и второй входы которого подключены соответственно к третьему выходу блока управления и к выходу блока фиксации среднего значения модуля, подключенному к первому входу блока задержки знака, второй вход которого соединен с выходом дополнительного элемента ИЛИ, первый вход которого подключен, к выходу блока сравнения, в второй - к первому выходу блока начальной записи единицы, второй выход которого подключен к первому входу блока управления, второй вход которого соединен с одним из единичных выходов блока задержки знака, знаковые выходы аналогс -цифрового преобразователя подключены соответственно к третье-15 лу н четвертому входам блока перемножения знаков, выходы прямого и обратного кода каждого разряда аналого-цифрового преобразователя подключены соответственно к первым и вторым входам каждого из группы элементов ИЛИ, выходы которых соединены с другими входами блока фиксации среднего значения модуля и с первой группой входов блока перемножения знаков на модуль сигнала, вторая группа входов которого подключена к соответствующим выходам блока перемножения знаков, выходы блока перемножения знаков на модуль сигнала подключены к соответствующим входам сумматоров каждого канала, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Жовннский В. И., Арховский В. Ф, Корреляционные устройства. М., Энергия, 1974, с. 138.

2.Авторское свидетельство СССР

% 422010, кл.Cj 06 V 15/34 1973.