Устройство для вычисления коэф-фициента взаимной корреляцииузкополосных процессов

 

И Е

ИЗОБРЕТЕЫИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ (и1798887

Ф

l (61) Дополнительное к евт. свид-ву (51)М. Клз (22) Заявлено 21Р978 (23) 2665930/18-24 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 23.0181,Бюллетень N9 3

Дата опубликования описания 2 30 181

G G 7/19

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.333 (088. 8) (72) Автор изобретения

О.Б. Скворцов (71) заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ВЗАИМНОЙ КОРРЕЛЯЦИИ УЗКОПОЛОСНЫХ ПРОЦЕССОВ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для аппаратурного определения коэффициента взаимной корреляции Двух узкополосных случайных сигналов.

Известно устройство для вычисления коэффициента взаимной корреляции, содержащее два входных блока, входы которых соединены с входами устройства, а выходы соединены с входами арифметического устройства, выход которого соединен с входом блока регистрации (1) .

Недостатком этого устройства является относительно низкая точность определения коэффициента взаимной корреляции в условиях воздействия на оба входа устройства помех коррелированных между собой, но не коррелированных с исследуемыми узкополосными сигналами, а также. сложность устройства.

Известно устройство, содержащее первый и второй входные блоки, блок умножения, блок усреднения и блок регистрации, входы первого и второго входных блоков соединены соответственно с первым и вторым входами устройства для вычисления коэффициен та взаимной корреляции, выход первого входного блока соединен с первым входом блока умножения, выход которого соединен с входом блока усреднения 21 .

Недостатком этого устройства является относительно низкая точность определения коэффициента взаимной корреляции в условиях воздействия на эба входа устройства помех коррелированных между собой, но не коррелированных с исследуемыми узкополосными случайными сигналами.

Цель изобретения — повышение точности определения коэффициента взаимной корреляции.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для вычисления коэффициента взаимной корреляции, 2О содержащее блок регистрации, первый и второй блоки согласования, входы которых являются соответственно первым и вторым входами устройства, выход первого блока согласования соединен с первым входом блока умножения, выход которого соединен с входом блока усреднения, введены генератор гармонических сигналов, пять дополнительных блоков умножения, три дополнительных блока усреднения

798887 и сумматор, первый вход первого дополнительного блока умножения соединен с выходом первого блока согласования, вход блока регистрации соеди. нен с выходом сумматора, входы кото рого соединены с выходами второго и третьего дополнительных блоков умножения, выход второго блока согласования соединен с первыми входами чет вертого и пятого дополнительных бло ков умножения, первый выход генератора гармонических сигналов соединен

10 с вторыми входами блока умножения и четвертого дополнительного блока умножения, второй выход генератора гармонических сигналов соединен с вторыми входами первого и пятого до- полнительных блоков умножения, выходы первого, четвертого и пятого дополнительных блоков умножения соединены с входами соответственно пер-, вого, второго и третьего дополнитель- 20 ных блоков усреднения, первый и второй вход второго дополнительного блока умножения соединены с выходами соответственно блока усреднения и вто рого дополнительного блока усредне- Я ния, первый и второй входы третьего дополнительного блока умножения соединены с выходами соответственно первого и третьего блоков усреднения.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — векторная диаграмма, поясняющая работу устройства.

Устройство для вычисления коэффициента взаимной корреляции содержит первый 1 и второй 2 входные блоки, блок 3 умножения, блок 4 усреднения, блок 5 регистрации, а также генератор б гармонических сигналов, пять дополнительных блоков 7-11 умножения три дополнительных блока 12-14 усреднения и сумматор 15. Входы первого 1 и второго 2 входных блоков соединены соответственно с первым 16 и вторым 17 входами устройства. Выход первого входного блока 1 соединен 4 с первым входом блока 3 умножения,( выход которого соединен с входом бло ка 4 усреднения. Первый вход первого дополнительного блока 7 умножения соединен с выходом первого входного блока 1, вход блока 5 регистрации соединен с выходом сумматора 15, входы которого соединены с выходами второго 8 и третьего 9 дополнительных блоков умножения, выход второго входного блока 2 соединен с первыми входами четвертого 10 и пятого 11 дополнительных блоков умножения, пер. вый выход генератора б соединен с вторыми входами блока 3 умножения ц четвертого дополнительного блока 10 Щ умножения. Второй выход генератора б соединен с вторыми входами первого 7 и пятого 11 дополнительных блоков умножения, выходы первого 7, четвертого 10 и пятого 11 дополнительных блоков умножения соединены с входами соответственно первого 12, второго 13 и третьего 14 дополнительных блоков усреднения. Первый и второй вход второго дополнительного блока

8 умножения соединены.с выходами со. ответственно блока 4 усреднения и второго дополнительного блока 13 усреднения. Первый и второй входы третьего блока 9 умножения соединены с выходами соответственно первого

12 и третьего 14 блоков усреднения.

Работает устройство следующим образом.

Исследуемые сигналы представлены в следующем виде: суммы полезного сигнала и помехи.

В некоторый момент времени входные сигналы представлены векторами

18.и 19 (фиг. 2), соответственно.

Для исключения влияния помех на определяемый коэффициент взаимной корреляции узкополосных случайных сигна. лов в устройстве генератором б генерируется два гармонических сигнала с частотой равной М вЂ” средней частоте исследуемых узкополосных случайных сигналов и сдвинутых по фазе на

90О . Полученные с генератора б синусоидальный и косинусоидальный сигналы перемножаются с исследуемыми сигналами блоками 3, 7, 10 и 11 умножения, а полученные результаты усредняются блоками 4, 12-14. На выходах этих блоков формируются сигналы равные коэффициентам взаимной корреляции соответственно первого сигнала Ux u sin tu t, первого сигнала Ux и cos Lu t, второго сигнала U и

siи t второго сигнала Ug u cos u3t

Kx5) 1 хс ° "ч H K÷ñ.

Полученные коэффициенты перемножаются и суммируются блоками 8, 15 и 9 в соответствии с выражением

Kx9 = KX KMS + Kxc К С.

Таким образом, на выходе сумматора получается оценка коэффициента корреляции узкополосных случайных процессов U> и U>, которая регистрируется блоком 5.

Справедливость соотношения (1) легко показывается для узкополосных случайных процессов.

Таким образом, с точностью до нормирующего множителя выражение (1) позволяет получать коэффициент взаимной корреляции двух узкополосных случайных процессов, исключив влияние составляющих, связанных с помехами, которые не коррелированы с сиг налами с искусственно вводимыми гарминическими сигналами. Нормирование сигналов вьаполняется, например, в блоках согласования.

Формула изобретения

Устройство для вычисления коэффи циента взаимной корреляции узкополос

798887 ных процессов, содержащее блок регистрации, первый и второй блоки согласования, входы которых являются соответственно первым и вторым входами устройства, выход первого блока: согласования соединен с первым входом блока умножения, выход которого соединен с входом блока усреднения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены генератор гармонических сигналов, пять дополнительных блоков умножения, три дополнительных блока усреднения и сумматор, первый вход первого дополнительного блока умножения соединен с выходом первого блока согласования, вход блока регистрации соединен с выходом сумма.тора, входы которого соединены соответственно с выходами второго и тре-. тьего дополнительных блоков умножения, выход второго блока согласова-, ф ния соединен с первыми входами четвертого и пятого дополнительных блоков умножения, первый выход генератора гармонических сигналов соединен с вторыми входами блока умножения и четвертого дополнительного блока умножения, второй выход генератора гармонических сигналов соединен с вторыми входами первого и пятого дополнительных блоков умножения, выходы первого, четвертого и пятого дополнительных блоков умножения соединены с входами соответственно первого, второго и третьего дополнительных блоков усреднения, первый и второй входы второго дополнительного блока умножения соединены с выходами соответственно блока усреднения и второго дополнительного блока усреднения, первый и второй входы третьего вспомогательного блока умножения соединены с выходами соответственно первого и третьего блоков усреднения.

Источники информации, принятые,во внимание при экспертизе

1. Галахова О.П. и др. Основы фазометрии. Л., "Энергия", 1976,.с.135.

2. Мирский Г.Я. Аппаратурное определение характеристик случайных. процессов. М., "Энергия", 1972, с. 226. ф Иф В " "и ю ЯМм

798887

Составитель В. Жовинский

Редактор Л. Кеви Техред Ж.Кастелевич Корректор И. Муска

Заказ 10060/70 Тифаж 756 Подписное

ВНИИПИ 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