Автокоррелятор Советский патент 1983 года по МПК G06F17/15 

1052 2. Автокоррепятор по п. 1, о т п и чающийся тем, что блок нормашезаздга по дисяюрсии содержит элемент памяти, триггер, эпемеит И и депитепь, первый вход которого объединен с инфор мациоиным-входом зпфмента И и бходом 167 триггера и является входом блока, триггера соединен с управляющим входом элемента И, выход которого через элемент памяти подключен к второму входу 5 депитепя, выход которого является выходом блока.

1. АВТОКОРРЕЛяТОР, содержащий бпок записи, вход которого я ляется первым вход еж автокоррепятора а выход соединен с входом блока памят 11ервь1й в второй выходь которого соединены соответственно с информационны входами первого и второго блоков воспроизведения, информационные выходы к торых соединены соответственно с входами блока умножения, выход которого г:яй-л соединен с входом интегратора, управляющие входы первого и второго бпоков воспроизведения объединены и пс кпючв ны к выходу генератора импульсов, управлякидий выход первого блока воспроваведения соединен со сдвигакмким входом второго блока воспроизведения, о т п ич а к щ и и с я тем, что, с непью расширения функциональных возможностей за счёт определения интервала коррбпяиив в него введены блок но1ялапизациЕ 1К дисперсии, бдок сравнения, регистр, элемент И и счетчик, причем выход интегратора соединен с входом б лека нормализации по дисперсии, вЬ1ход которого соединен с первым входсм срв&нения, второй вход KOTofwro Является . вторым входом автокоррепятора, а ЁЫ« ход соединен с информационным входом . элемента И, управляющий вход которого соединен с выходом счетчика, васод которого соединен с Е2 1ходом генератора KNfrпульсов, выход элемента И соединен с входом регистра, Ш91ход которого являет ся выходсм автокоррелятора. .

Нзоб ютение относится к измерению xapaSTepiiCTHK случайных проаессов и 19| Е ДНа з{г9чвно дпя опе| ативного оиред&пения коррепяционных характеристик те Kjpaiero стационарнс случайного пронео ра.. Йавестно устройство для оценки икнгврвапа корреляции, содержащее блок нормирования, два регулируемых 4«пьтра блок вычитания, блок умножения, блок усроднввия, блок регулировки. параметpiJB, квадратор, функциональный преобраеоватепь ij . Недостатком известного устройства является ограничение на вид корретюдиспвгиах функций анализируемых процессов и йевозможность,оценки максимального нитервапа корреляции, определяемого в соответствии с соотношением :)/fe, к max где РХ (t)) - значение нормированной автокорреляционной функци исспедуемого случайного процесса; - скопь угодно малая попсм жигепьная величина, на , практике прышмаемая в пределах 0,02-0,05; tKfflQjj-максимальный интервал корреляции, наиболее полно тсарактеризуюший случайны процесс. Наиболее близким по технической суш йрсти к .Гфедпагаемому является устройст, содервсапюе блок записи, бпок памя ти, два блока воспроизвес ния, блок умножения, интегратор в генератор импуль сов 2. tW о.. Одвайэ это устройся-во не позволяет осутдвствпять опредепение интервала кор реляции. Цепь изобретекая - расширение функяионапьных.во зможк6стей за счет опредапенйй интбрвапа корреп ии. , Поставленная цель достигается тем, что в авгокоррепятор, содержащий блок записи, вхрд которого является первым вхошлл автокоррелятора, а выход соеднвен с входом блока памяти, первый и второй выходы которого связаны соотвевствешю с информационными входами первого и второго блоков воспроизведения, информационные шлходь которых соединены с входами блока умножения, выход которого -связан с входом интегратора, управляющее входы первого и вторсго блоков воспроизведения объединены и подключены к выходу генератора импульсов, управляющий втод первого блока восзфоюведения соединен со сдвигающим входом второго блока воспроизведения, введень блок нормализации по диотрсуся, блок срав1{евия, регистр, элемент И и счетчик,- причем выход интегратора соединен с входом блока нормализации ю дисперсии, йиход которого соединен с первьш входом блока сравнения, второй вход которого является вторым входом автокоррвлятора а выход соединен с информационным saoaoM элемента И, управяакиций вход которого соединен с выходом счетчика, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход элемента И соеднйэн с входом регистра, ныход которого является выходом автокоррвпятора. Кроме того, блок нормализации по дисперсии родержит элемент памяти, , триггер, элемент И и делитель, первый вход которого объединён с информационным входом элемента И и входом триггера иявляется входс л блока, выход триггера соединен с- управляющим входом элемента И, выход которого через эл&мент памяти подкпкяен к второму входу деШ1те11я, вмход которого явпиется выХОД.ОМ блока. На фиг. 1 показана функциональная схема автокоррелятора; на фиг. 2 - функционапышя схема бпока нормаппзации по дисперсии; на фиг. 3 - завистлость noi мировайного значения йьгокоррепяиионной функции р от бремени t.

В автокоррепяторе (фиг. 1) вход бпока 1 записи является входом автокоррелятора, выход которого обецинен с входом блока 2 памяти. Выходы бпока поспеднего соединены с соответствующими входами блоков 3 и 4 воспроизведения (сигнапов), к другим входам которых подключен ход генератора 5 импульсов. Первый, выход первого бпока 3 воспроизведения соединен с первым входом бпока 6 умножения, а второй выход - с третьим йходс второго блока 4 воспроизведения. Выход блока 6 умножения связан с входом интег{5атора 7, выход которого соединен с вхоДом бпока 8 HOJ мализации йо дисперсии. Первый вход бпока 9 сравнения соединен с выходом блока 8 нормализации по дисперсии, а выход - с соответствующим входом элемента И 10, выход которого соединен с входом регистра 11. Выход регистра 11 является выходом автокоррелятора. Выход генератора 5 импупьсов соединен с вхо дом счетчий5а 12 (импупьсов), выход которого связан с соогветствующим входом элемента И Ю, второй вхоД блока 9 , сравнения является вторым входом автокоррелятора.

Блок & нормапизацик по дисперсии (фиг, 2) содержит делитель 13, элемент 14 памяти, эпемейт И 15 и триггер 16. Первый вход и выход делителя 13 под. ключеньг соответственно к входу и иыходу блока 8 нормализации по- дисперсии, а второй вход соединен с выходом элемента 14 памяти, вход которого подключен к вь1ходу элемента И 15, первый эход которого соединен свыходом триггера 16, вход которого объединен с вторым входом элемента И и подключен к входу бдрка 8 нормализации по дисперсии..

Автокоррелятор работает следующим образом.

Перед нача:лом работы счетчик 12 ик;пульсов устанавливается в нулевое состояние. При этом триггер 16 устанавливается в единичное состояние, при котором потенциал на его выходе разрешает прохождение кода с входа блока 8 нормализации через элемент И 15.

Блок 1 записи обеспечивает дискретизацию входного сигнала во времени и поочередную посылку полученных выборок

сигнала в запоминающие ячейки блока 2 памяти статического типа.

Блоки 3 и 4 воспроизведения многократно воспроизводят сжатые во времени

копии заложенной в блок 2 памяти реализации входного сигнала. При этом после воспроизведения каждой копии с выхода блока 3 воспроизведения подается сдвигающий импульс на вход блока 4

воспроизведения. Это обеспечиваег временной сдвиг между спедуюшими копиями сигнала двух блоков 3 и 4 воспроизведения на величину С . Таким образом И-ые КОПИИ оказываются cдвинyтЫ ЛI на t

(n-l)t. Далее указанные этапы попу, чения задержки от О до (П -1) периодически повторяются.

При каждом цикле воспроизведения ь блоке 6 умножения и интеграторе 7 определяется одно значение автокорреляционной функции, поступающее на вход бпока 8 но{ 4ализации по дисперсии. Значение автокорреляционной функции ) поступает на первый вход депитепя 13,

.проходит через бткрытый элемент И 15, затгиоы&ается в элемент 14 памяти н пврёхлиочает триггер 16 в вупевое соотояние, при котором на его олходе появляется потенциал, запрещающий прохождение код1а с входа блока 8 через элемент И 15 в элемент 14 памяти, не изменяющееся .до конца йзмеренш. . Таким образом, в элементе 14 Памяти в процессе всего цшсяа измерений за- . йисан код Kj(O), который поступает ЕВ

второй вход депитепя 13, на выходе которого получается нормированное зкаче- . . ние автокорреляционной функции в соот- ветствии с формулой

Р,М.

(2)

K.(0)

Текущее значение нормированной автокорреляционной функции поступает на первый вход блока 9 сравнения, второй вход которого подкшочен к источнику уровня S, т.е. является вторым входом автокоррелятора.

При выполнении условия

/p,(

u)

(на фиг. 3 этому соответствуют заштрихованные области) с выхода блока 9 сравнения на вход элемента И 10 поступает сигнал, разрешающий прохождение содери жимого счетчика 12, подсчитыва юшего импульсы с генератора 5 импупьсов че рез элемент И 10 в регистр 11, и в нем записывается код, пропорциональный

тШкувдему авачеишо аргумента {юрмиррваяг аой аьтоксфрвляцианкой фущсщш. tlpa выпопшвии усповш

) (4) ,

блок 0 сравйения сигкапом, поступающим на вхоа епоме&гта И 10, запирает его, гэапрещвя тем самым прохождение содержимого сяегвика 12 в регистр 11.

Таким oGpastoM, в конце иамерення в ю регистре 11 будет эаписан код, npoiiopдиойапьйый значению аргумента нормированной автокоррепяционной функции, соот вегствующий ее поспеддаму значению (точка i, фиг. 3).15

В качестве примера рассмотрим опрё деление интервапа корреляции к niotx ста- . икокарвого спучайного процесса с нормированной автокоррепяционной функцией

/5

вида У cos Wot, даибопее спожной

uCv/.i .

Ш1Я анапиза. ГрафЮс процесса представлен на фиг. 3. Здесь отрезки кривой АВ, СД; ЕР, ОН,)3 . Kui MN; OP. QR со,ответствук)т цИкпу работы устройства при выпопнении условия (3) а отрезки кривой BG,Z Е/ FQ, Ш . tlK, t М, N0, PQ - при выполнении условия (4). Таким образом автокоррелятор опредепиетt д реализаций случайного процесса, время ({аблюдения кото|рых11ревь1шает интервал гадтухания его автокорреляционной функции. Причем погрешность определенияс дц в предпагаемом автокорреляторе зависит от величины интервапа дискретизации нормированной автокорреляционной функции исследуемого спзгчайшло процесса и не зависит от ее вида.

Фи&2