Многоканальный знаковый коррелометр

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е < 920738

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6t) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 18.07.80 (2! ) 2961558/18-24 с присоединением заявки М (23) П риоритет

Опубликовано 15.04.82. Бюллетень М 14

Дата опубликования описания 17.04.82 (5l)M. Кл.

G 06 Г 15/336

ГасуяаРственный квинтет

llo данаи нзобаетеннй н аткрытнй (53) УДК 681.323 (088.8) И. И. Якимович и А. И. Карякин (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ЗНАКОВЫЙ КОРРЕЛОМЕТР

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техни-. ки и может быть использовано для построения многоканальных коррелометров случайных стационарных эргодических сигналов с произвольными законами распределения.

Известен многоканальный знаковый коррелометр, содержащий два генератора вспомогательных сигналов, генератор импульсов, счетчики, элементы сравнения и делитель-коммутатор (11 .

Недостатком данного коррелометра является относительно низкая точность измерения.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является коррелометр, содержащий коммутаторы, генераторы вспомогательных сигналов, генератор импульсов, регистры сдвига, элементы равнозначности, счетчики и компараторы, (2 .

Недостатком известного коррелометра является недостаточно высокая точность вычисления взаимной корреляционной функции.

Цель изобретения — повышение точности коррелометра.

Поставленная цель достигается тем, что в. многоканальный знаковый коррелометр, содержащий два генератора вспомогательных сигналов, выход каждого из которых подключен к первому входу соответствующего компаратора, второй вход каждого из которых является соответственно первым н вторым входами коррелометра, выход первого компаратора подключен к информационному входу первого регистра сдвига, разрядные выходы которого подключены к первым входам соответствующих элементов равнозначности, вторые входы которых соединены с выходом второго компаратора, выходы элементов равнозначности подключены к первому управляющему входу. соответствующего реверс ивного счетч ика, счетные входы реверсивных счетчиков,. управляющие входы первого и второго

0207 регистров сдвига и второго компаратора подключены к выходу генератора тактовых импульсов, введены два инвертора, два компаратора, два элемента ИЛИ и группа .элементом И, первые входы которых подключены к соответствующим разрядным выходам второго регистра сдвига, вторые входы соединены с выходом второго элемента ИЛИ, входы которого подключены соответственно к выходам»0 второго и четвертого компараторов, выходы первого и третьего компараторов соедине ны соответстве нно с первы м и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к информационному вхо- » ду второго регистра сдвига, входы инверторов соединены с выходами соответствующих генераторов вспомогательных сигналов, а выходы подключены к первым входам соответственно третьего и четвертого компараторов, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами коррелометра,. управляющий вход четвертого компаратора подключен к выходу генератора тактовых импульсов, выходы элементов И группы подключены к второму управляющему входу соответствующего реверсивного счетчика.

На чертеже изображена структурная схема многоканального знаковогс3 коррело метр а.

Коррелометр содержит компараторы

1-4, генераторы 5 и 6 вспомогательных сигналов, инверторы 7 и 8, элемен35 ты ИЛИ 9 и 10, регистры 11 и 12 сдвига, элементы 13 равнозначности, группу элементов И 14, реверсивные счетчики

15 и генератор 16 тактовых импульсов.

38 4 с управляющим входом регистра ll сдвйга, выходы которого через элементы

И 14 подключены к информационным входам соответствующих счетчиков 15.

Выходы регистра 12 сдвига через элементы равнозначности 13 соединены со знаковыми входами соответствующих счетчиков 15. Выход генератора 16 тактовых импульсов подключен к счетным входам компараторов 1 и 3, регистров

11 и 12 сдвига и счетчиков 15.

Коррелометр работает следующим . образом.

Генераторы вспомогательных сигналов 5 и 6 формируют соответственно сигналы g (t) и gy(t), причем значения („(1) и qz(t) равномерно распределены соответственно на интервалах T-Л, О3 и .(-В, О), где»» Мх (tj, P» 1 q (Q

В компараторах 1 и 3 сигнал х (t) сравнивается соответственно с вспомогательными сигналами q,(4) и (t) = — у, (tj в моменты времени - ; = i / f, где — номер такта вычисления, t — частота следования выходных импульсов генератора 16 тактовых импульсов. С выхода компаратора 1 на элемент ИЛИ 9 и вторые входы элементов 13 равнозначности подается сигнал

0, есло Xi )»,t,, Д

», ВСМ XL - )» L

Выходная величина компаратора 3

i, если Xi> g,i, 0, BGKU, . gy j

Исследуемые входные случайные стационарные сигналы x(t и q (t ) поступают на первые входы компараторов соответственно 1 и 3 и 2 и 4. Выход первого (второго) генератора 5 (6) вспомогательного сигнала соединен со вторым входом

45 первого 1 (второго 2) компаратора и через инвертор 7 (8) со вторым входом третьего 3 (четвертого 4) компаратора.

Первый вход первого элемента ИЛИ 9 подключен к выходу компаратора l u вторым входам элементов 13 равнозначности, второй вход соединен с выходом компаратора 3, а выход — с первыми входами группы элементов И 14. Первый вход элемента ИЛИ 10 подключен к выходу компаратора 2 и управляющему входу регистра 12 сдвига, второй вход соединен с выходом компаратора 4, а выход— в элементе ИЛИ 9 логически складывается со значением ц», причем сумма (» + t. ) = А, поступающая на первые входы группы элементов И 14, может принимать только два значенияноль или единица, так как, 4< gg . В компараторах 2 и 4 формируются соответственно величины

Ч) Ч (, еc,ë÷

, е ки с „

0 set,u q ц где j< (t ) "- Я2 (t)

В элементе ИЛИ 10 формируется логическая сумма (С + d ). Импульсы с выхода генератора 16 тактовых импуль920738

50 н-

Nq=g g„ ()) сов, поступая на счетные входы регистров ll и 12 сдвига в момент времени, сдвигают их содержимое на один разряд и записывают в первые разряды соответственно значения (с + 6 ) = „В 5 и 0 . Выходные величины регистра ll сдвига „, и регистра 12 сдвига Г1.,. где к = О, l,... ($ - 1 ) — номер разряда регистров 11 и 12 сдвига, поступают соответственно на вторые входы группы элементов И 14 и первые входы элементов 13 равнозначности. Значения (с1, + ф.+к ) = Р с выхода соответствующего элемента равнозначности 13 поступают на знаковый вход к-ro счетчика 15. Этот 5 счетчик работает в режиме сложения, если Р = 1, и в режиме вычитания, если Р = О. С выходов группы элементов и 14- на информационные входы соответствующих счетчиков 15 подают- 20 ся значения h = *; ° Ь +к

Если 4;к = 1, то после прихода тактового импульса на счетный вход к-ro счетчика 15 к содержимому счетчика прибавляется плюс или минус едишша 25 в зависимости от потенциала на его знаковом входе. Нулевой такт вычисления начинается после заполнения регистров 11 и 12 сдвига и обнуления счетчиков 15. За N тактов в 6 -oM щ счетчике 15 сформируется сумма

Й-(N = E h, (-1) а =0

Для получения к-ой ординаты оце - 35 ки взаимноф корреляционной функции сигналов Х," ) и Ф,/ достаточно значение Йк умножить на постоянный коэффициент (к) 6ь ц

Если требуется определить математическое ожидание исследуемых сигналов, в коррелометр необходимо ввести два дополнительных счетчика, в которых формируются суммы пропорциональные оценкам математичес- ких ожиданий сигналов x(tl и Ф

Предложенный коррелометр, сохраняя простоту устройства, позволяет производить вычисления как авто-, так и взаимной корреляционной функции, а также значительно повышает точность измерений. Действительно, дисперсия оценки корреляционной функции. при вычислении знаковым методом складывается из дисперсии аналоговой оценки и переменной. основной вклад в которую вносит член, пропорциональный, произведению квадратов параметров вспомогательных сигналов

А и В, так как каждый из этих параметров в предложенном коррелометре в два раза меньше соответствующих параметров прототипа, то точность вычисления оценки корреляционной функшп значительно повышается.

Формула изобретения

Многоканальный знаковый коррелометр, содержащий два генератора вспомогательных сигналов, выход каждого из которых подключен к первому входу соответствующегс компаратора, второй вход каждого из которых является соответственно первым и вторым входами коррелометра подключен к информационному входу первого регистра сдвига, разрядные выходы которого подключены к первым входам соответствующих элементов равнозначности, вторые входы которых соединены с выходом второго компаратора, выходы элементов равнозначности подключены к первому управляющему входу соответствующего реверсивного счетчика, счетные входы реверсшзных счетчиков, управляюшие входы первого и второго регистров сдвига и второго компаратора подключены к выходу генератора такто» вых импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в коррелометр введены два инвертора, два компаратора, два элемента ИЛИ и группа элементов И, первые входы которых подключены к соответствующим разрядным выходам второго регистра сдвига, вторые входы соединены с выходом второго элемента ИЛИ, входы которого подключены соответственно к выходам второго и четвертого компараторов, выходы первого и третьего компараторов соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к информационному входу второго регистра сдвига, 7 9207 38 8. входы инверторов соединены с выходами И группы подключены к второму управляюсоответствующих генераторов вспомога- шему входу соответствующего реверсив« тельных сигналов, а выходы подключены ного счетчика. к первым входам соответственно третье- Источники информации, го и четвертого компараторов, вторые S принятые во внимание при экспертизе входы которых соединены соответственно 1. Авторское свидетельство СССР с первым и вторым входами корреломет- % 304583, кл. G 06 F 15/336, 1971. ра, управляющий вход четвертого, компа- 2. Авторское свидетельство СССР ратора подключен к выходу генератора, М 752349, кл. G 06 Р 15/336, 1978 тактовых импульсов, выходы элементов О (прототип). с

Составитель 8; Жовинский

Редактор Л. Веселовская Техред А Бабинец Корректор М. Пожо

Заказ 2345/57 Тираж 732 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

)