Устройство для оценки интервала корреляции нецентрированного случайного процесса
Союз Советских
Социал исти меосих
Республик
O Il И C A H N E 641463
И3ОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 10.11.76 (21) 2419540/18-24 с присоединением заявки № " (23) Приоритет
Опубликовано05.01. 79.Бюллетень № 1
Дата опубликования описания 07.01.79
2 (51) M. Кл.
G 06 7/19
Государственный комитет ссср оо делам нзооретеннй и открытий (53) УДК 681.33Э (088.8) (72) Авторы изобретения
И. И. Волков, B. В. Мотов, В. К. Семенычев и А. П. Токарев
Куйбышевский политехнический институт им. В, В. Куйбышева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ИНТЕРВАЛА КОРРЕЛЯЦИИ
НЕЦЕНТРИРОВАННОГО СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА
Изобретение относится к области специализированных средств вычислительной техники и предназначено для оценки ин тервала корреляции (как интеграла от нормированной корреляционной функции в пределах изменения аргумента от нуля до бесконечности) нецентрированных стационарных случайных процессов, Известно устройство для оценки интервала корреляции случайного процесса, содержащее многозвенный фильтр, сумматор с единичными весами по всем входам, умножитель, управляемый ключ, широтно-импульсный модулятор регистрирующий блок (11. Применение предваритеш ного центрирования, например, фильтром нулевого порядка, нецентрированных случайных процессов перед подачей на вход этого устройства непригодно, т.к. интервал корреляции на выходе фильтра по введенному выше определению будет всегда равен нулю.
Для избежания этого было предложено устройство t2J, наиболее близкое к данному изобретению. Это устройство содержит первый сумматор, блок регистрации, последовательно соединенные и фильм ров низкой частоты и инвертор, вход первого фильтра низкой частоты подключен ко входу устройства и к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом инвертора, блок вычитания, первый вход которого подключен ко входу устройства, а второй - к выходу первого фильтра низкой частоты, блок умножения, выход которого соединен со входом блока усреднения.
К недостаткам прототипа следует m нести сложность аппаратурной реализации
15 оценки интервала корреляциив тр бу щей включения в состав устройства второго блока умножения, блока деления, второго блока усреднения. Вторым недостат
20 ком, приводящим к большим аппаратурным погрешностям, которые существенно загрублятот получаемую оценку, является построение устройства по разомкну тому циклу. В результате указанное усъ641463 ройство требует применения прецизионных элементов. Третьим, весьма существенным недостатком является то, что обеопечивая малую погрешность от смещенности, прототип делает дисперсию ацен- 5 ки интервала корреляции зависящими от значения математического ожидания анализируемого сигнала и увеличивает ее в сравнении со случаем, когда оно равно нулю. о
Целью предлагаемого изобретения является повышение точности устройства дпя оценки интервала корреляции.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены 5 блок вычитания, широтно-импульсный модулятор, ключ и блок задания масштабных коэффициентов, р -1 вход которого подключен к выходам саответствующих фильтров низкой частоты, à tl -й вход- к вы- -го ходу инвертора, выходы блока задания масштабных коэффициентов соединены с соответствующими входами первого сумматора, выход которого подключен к первому входу дополнительного блока вы-. читания, второй вход которого соединен с выходом ключа, информационный вход которого подключен к выходу второго сумматора, а управляющий - к выходу широтно-импульсного модулятора, входы блока умножения подключены к выходам соответствующих блоков вычитания, а выход блока усреднения соединен со входом широтна импульсного модулятора, выход которого подключен ко входу блока регистрации.
На чертеже представлена блок-схема устройства, содержащего И последовательно вкточенных однозвенных аперводических фильтров нижних частот 1 с постоянной времени Т, инвертор 2, .блок задания масштабных коэффициентов 3, первый сумматор 4, второй сумматор5, ключ 6, первый блок вычитания 7, второй блок вычитания 8, блок умножения
9, блок усреднения 10, широтно-импе сный модулятор 11, регистрирующий блок 12.
Ко входу устройства подключен вход фильтра 1, неинвертируюший вход блока вычитания 7, второй вход сумматора 5.
Выходы фильтров нижних частот подключены через блок задания масштабных коэффициентов 3 к и входам суммато55 ра 4, выход первого фильтра нижних частот подхлючен также к инвертирующему входу блока вычитания 7, выход последнего фильтра нижних частот подключен также через инвертор 2 и блок задания масштабных коэффициентов 3 к (ц +1) входам сумматора 4. К выходу инвертора 2 подключен первый вход сумматора 5, выход которого через ключ
6 подключен к инвертирующему входу блока вычитания 8, неинвертирующий вход которого подключен к выходу сумматора 4, а выход к второму входу блока умножения 9, первый вход которого подключен к выходу блока вычитания 7, а к выходу - подключены последовательно блок усреднения 10 и широтно-импульсный модулятор 11, выход которого подключен к управляющему входу ключа
6 и регистрирующему блоку 12.
Напряжение реализации Х(Ь)поступает на вход устройства. На выходе суммаматора 4 сигнал g (4) будет равен и,(1 ) = lHa Н (S)= С + ) — Е + «/ní . Т 1 h )т с + ч () 1 ( кг К Т Т 3 i биноминальные коэффи1 . i- j)! циентй, и = 1,2,... П-1 Весовые коэффициенты (С +„+ 4 ), (1- К), 2 И задаются блоком 3, На выходе блока вычитания 8 с коэффициентам преобразования ()(, дейс1 вует сигнал ),«) = („ч,(t)- ()(.„((г«)о Н сс) к()ds, И-1 г е д H ()= — — — е Д (с)-. (с т г fr- .т т) дельта функция. ((+ ) - коммутирующая функция упр в ляемого ключа 6, равная 1 во время Г замкнутого ключа и равная О во время (Т„„-<,) открытого ключа, здесь Т период импульсов широтно-импульсного модулятора 11. Частота модулятора 11 выбирается много больше верхней частоты спектра сигнала((Ф ) ° ), - С/Т где Из(<>= +e 641463 с я- коэффициент преобразования блока вычитания 8. Можно показать,что в установившемся режиме работы предлагаемого устройства оценка математического ожидания произведения сигналов М (4) и 3 Я), формируемая блоком 3 усреднения 10, равна нулю. Ири этом, постоянная составляюшая коммутируюшей функции выходного сигнала модулятора 11 будет пропорциональна оценке („. интервала корреляций рецептрированного случайного процесса. Эта оценка не зависит от значений коэффициентов преобразования о(. и коэффициента преобразования модулятора 11. Обеспечив центрирование по обоим каналам блока умножения 9 и тем самым независимость дисперсии оценки интервала корреляции от значения математического ожидания, важно сохранить при этом достоинства прототипа- обеспечение скольугодно малой погрешности от смешанности. Формула изобрете ния Устройство дпя оценки интервала корреляции нецентрированного случайного процесса, содержашее первый сумматор, блок регистрации, последовательно соединенные } фильтров низкой частоты и инвертор, вход первого фильтра низкой частоты подключен ко входу устройства и к первому входу второго сумматора, второй вход которого соединен с выхо дом инвертора, блок вычитания, первый вход которого подключен ко входу устройства, а второй - к выходу первого фильтра низкой частоты, блок умножения s выход которого соединен со входом блока усреднения, о т л и ч а ю ш е е с я $ тем, что, с целью повышения точности работы устройства; в него введены дополнительный блок вычитания, широтноимпульсный модулятор, ключ и блок задания масштабных коэффициентos (1 -1 входов которого подключен к выходам соответствуюших фильтров низкой часто ты, а 4ч-й вход к выходу инвертора, вы ходы блока задания масштабных коэффициентов соединены с соответствуюшими входами первого сумматора, выход которого подключен к первому входу дополнительного блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом клк ча, информационный вход которого под20 ключен к выходу второго сумматора,,а управляюший - к выходу широтно-им пульсного модулятора, входы блока умножения подключены к выходам соотвеч ствуюших блоков вычитания, а выход бло 29 ка усреднении соединен со входом широтно-импульсного модулятора, выход которого подключен ко входу блока регистрации. Источники информации, принятые во ЗО внимание при экспертизе: l. Авторское свидетельство СССР bb 517899, кл. 506 G 7/lQ, 1975. 2. Волков И. И. и др. Способ пост роения устройства для оценки интервала г5 корреляции нецентрированного случайного процесса. Известия Бузов "Радиофи зика, М 8, 1976, с. 1174-1178. 641463 Составитель В. Жовинский Редактор В. Лукин Техред H. Андрейчук Корректор Л, Гриценко Заказ 7515/45 Тираж 711 Подписное 0НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
