Анализатор случайных процессов Советский патент 1989 года по МПК G06F7/52 

Фи.1

Изобретение относится к измерительной и специализированной вычислительной технике и может быГь использовано в измерительно-вычислительных комплексах, предназначенных для исследования корреляционных зависимостей и законов распределения Сигналов.

Целью изобретения является расши- функциональных возможностей Анализатора за счет возможности измерения коикорреляционной функции.

На фиг. I приведена функциональная схема предлагаемого анализатора :на фиг. 2 - функциональная схема е|лока измерения одномерной функции {распределения.

; Анализатор (фиг. 1) содержит два Аналого-цифровые преобразователи 1 и 2, два блока 3 и 4 измерения одно- Нерной функции распределения, коммутаторы 5 и 6, переключатели 7 и 8, блок 9 измерения корреляционной функции, синхронизатор 10. . : Блоки 3 и 4 измерения одномерных функций распределения (фиг. 2) содержат группы элементов И I1 элемен- , триггер 12, элемент ИЛИ 13, сче Чик I4, элемент И 15, дефширатор 16, группу И 17 элементов, группу 18 счечиков .

Анализатор работает следующим об- разом.

Конкорреляционная и взаимная кон Корреляционная функции реализаций случайных процессов X(t) и Y(t)

Kx(t,,Ti) (t,) (ti)

()

Kx4(t,,t,j) M F,X(g (ti)l

(2). и

-функхщи распределения X(t) и Y(t) соответственно,

-оператор усреднения по вероятностей мере, а

(t) - MlF X(t)ii

CY(t). - M FtY(t)5. Получение оценки конкорреляцион- ной функции стационарных случайных Процессов X(t) и Y(t) осуществляется в блоке измерения корреляционной функции анализатора по формуле

Где Fy F

.Y

FxCx(t:) (t)

К

хч

(кл-г) i Г v(idt) z /iflt +

I iil

+ КД-),

(3)

где V(t) F x(t) ) Z(t) (t),

x(t),x(t) - траектории входных сигналов X.(t), Y(t) At - шаг дискретизации тpaeктopий Л Sdt, S 1,2,..., шаг дискретизации К (f) ,tjF)f

FY - результаты измерения F.y,

10 Fv

Измерение FV и Fy производится в блоках 3 и 4. При этом значения V(t) и Z(t) получаются на выходах коммутаторов 5 и 6 соответственно.

В режиме измерения взаимной кон- корреляционной функции центрирование V(t) и Z(t) не предусмотрено, поэтому на выходе анализатора получается оценка1К у (-i) с положительным смещением, равнь1м 0,25. В зависимости от положения переключателей 7 и 8 могут быть получены и оценки полу- конкорреляционных функций типа

1 Н () -I.x()Z(i.t + К л).

N iTi

(4)

Ну(ка) - Lv(i4t) y. + K4t)..

N

(5)

в режиме получения.оценки взаимной конкорреляционной функции на входы, анализатора поступают сигналы x(t) и y(t)

Оба сигнала представляют реализации центрированных, стационарных интервале анализа, эргодических по отношению к оцениваемым характеристикам процессов. Измерение .) можно разделить на два этапа: измерение одномерных функции распределения , FY и измерение самой кон- корреляционной функции. Измерение F ) и FY производится за L циклов, где L определяет количество дискретных отсчетов значений случайных процессов, по которому производится измерение .

Цифровой код с выхода анало.го-циф- рового преобразователя . через эле- .менты.И 1 1 поступает;в суммирзтощий счетчик 14 с модулем счета, равным М. Допустим, что этому коду соответствует сигнал на выходе дешифратора 16 с номером J. Этот сигнал через j-й элемент группы И 17 поступит на счет- ньш вход j-го счетчика группы 18. Импульсы с вьгеода синхронизатора через элемент.И 15 с частотой f поступают на счетный вход счетчика 14, при этом

на выходах дешифратора 16 с номером J+1, J+2,..., М последовательно будут следовать сигналы, поступающие на счетные входы счетчиков 18 группы с номерами j+1, j+2,...,M. Сигнал переполнения с выхода счетчика 14, поступая на тактирующий вход триггера 12, вновь установит триггер в 1 который сбрасывается в О по оконча нию преобразования аналого-цифрового преобразователя.

Следовательно,за L циклов запуска аналого-цифровых преобразователей 1 и 2 в режиме измерения одномерных функций распределения в счетчиках 18 грзшпы блока 3 будут получены значеНИН F , а блока 4 - F.

В режиме измерения конкорреляци- онной функции с выхода синхронизатора импульсы с частотой f/Т поступают на вход запуска аналого-цифрового преобразователя 1.

Интервал -fl f T/f является аргументом измеряемой функции, а (Т-1)дС соответствует максимальному интервалу сдвига. Первые (Т-1) импульсы запуска формируют в блоке 9 значения

F x(i4t + Kdt})J ,

К 0,Т-1, а Т-й импульс запускает оба преобразователя. При этом коммутация соответствующего значения в блок 9 происходит следующим образом. .Код о выхода аналого-цифрового преобразователя поступает в счетчик 14, а сигнал с одного из выходов дешифратора 16, поступая на управлян)- щий вход коммутатора, коммутирует содержимое счетчика 18 группы через переключатели 7 и 8 на входы блока 9.

Формула изобретения

Анализатор случайных процессов, содержащий первый и второй аналого- цифровые преобразователи, информационные входы которых являются соответствующими информационными входами анализатора, блок измерения кор-50 ки в начальное состояние блока.

функции является выходом корреляци онной функции анализатора, вход ра решения работы блока измерения кор реляционной функции соединен с вхо дом запуска первого аналого-цифрового преобразователя и первым выхо дом синхронизатора, второй и трети выходы которого соединены соответственно с входом запуска второго аналого-цифрового преобразователя тактовым входом блока измерения корреляционной функции, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможно стей за счет возможности измерения конкорреляционной функции, в него введены второй блок измерения одно мерной функции распределения, иден тичный первому, два коммутатора, д переключателя, причем в каждый бло измерения одномерной функции распр деления введены триггер, элемент ИЛИ, элемент И, две группы элемент И, счетчик, в каждом блоке измерения одномерной функции распределения первые выходы первой группы эл ментов И соединены с выходом соответствующего аналого-цифрового пре образователя, вторые входы первой группы элементов И соединены с вых дом элемента ИЛИ, первый вход кото рого соединен с прямым выходом три гера, инверсный выход и вход установки в 1 которого соединены соо ветственно с первым входом элемент И и выходом переполнения счетчика, разрядные входы установки начально го значения счетчика соединены с в ходами соответствующих элементов И первой группы, вход и выход счетчи ка соединены соответственно с выхо дом элемента И и входом дешифратор выход которого соединен с первым в дом элементов И второй группы, вых ды элементов И второй группы соеди ны со счетными входами соответству щих счетчиков группы, вход установ в О триггера является входом уст

второй вход элемента И. является пе вым тактовым входом блока, вторые входы элементов И второй группы со динены между собой и образуют втор gg тактовый вход блока, второй вход э мента ИЛИ является входом разрешен работы блока, информационный вход вход установки в начальное состоян каждого блока измерения функций pa

реляционной функции, синхронизатор, первый блок измерения одномерной функции распределения, содержащей дешифратор и группу счетчиков, причем выходы счётчиков группы первого блока измерения одномерной функции распределения образуют выходы первой функции распределения анализатора, выход блок из,мерения корреляционной

15

IQ

0

0 ки в начальное состояние блока.

функции является выходом корреляционной функции анализатора, вход разрешения работы блока измерения корреляционной функции соединен с входом запуска первого аналого-цифрового преобразователя и первым выходом синхронизатора, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входом запуска второго аналого-цифрового преобразователя и тактовым входом блока измерения корреляционной функции, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет возможности измерения конкорреляционной функции, в него введены второй блок измерения одномерной функции распределения, идентичный первому, два коммутатора, два переключателя, причем в каждый блок измерения одномерной функции распределения введены триггер, элемент ИЛИ, элемент И, две группы элементов И, счетчик, в каждом блоке измерения одномерной функции распределения первые выходы первой группы элементов И соединены с выходом соответствующего аналого-цифрового преобразователя, вторые входы первой группы элементов И соединены с выходом элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с прямым выходом триггера, инверсный выход и вход установки в 1 которого соединены соответственно с первым входом элемента И и выходом переполнения счетчика, разрядные входы установки начального значения счетчика соединены с выходами соответствующих элементов И о первой группы, вход и выход счетчика соединены соответственно с выходом элемента И и входом дешифратора, выход которого соединен с первым входом элементов И второй группы, выходы элементов И второй группы соединены со счетными входами соответствующих счетчиков группы, вход установки в О триггера является входом уста25

0

35

40

50 ки в начальное состояние блока.

второй вход элемента И. является первым тактовым входом блока, вторые входы элементов И второй группы соединены между собой и образуют второй gg тактовый вход блока, второй вход эле- мента ИЛИ является входом разрешения работы блока, информационный вход и } вход установки в начальное состояние каждого блока измерения функций pac-i

пределения соединены соответственно е информационным выходом и выходом окончания преобразования соответст- йующего аналого-цифрового преобразо вателя, вход разрешения работы, первый и второй тактовые входы каждого блока измерения функции распре Деления соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым выходами финхронизатора, выход дeшифpaтoJ a, |:аждого блока измерения одномерной функции распределения соединен с зЫравляющим входом соответствзпощего 1 оммутатора, информационные входы rtepBoro и второго коммутаторов сое- кнены с выходами соответствующих фчетчиков первого и второго блоков Измерения одномерной функции распре Деления, выход счетчиков грзшпы

4б22946

второго блока измерения одномерной функции распределения является выходом второй функции распределения анализатора,шестой выход синхронизатора соединен с входами разрешения работы первого и второго коммутаторов, выходы первого и второго коммутаторов соединены с размьжающи- 10 ми контактами соответствующих переключателей, информационные выходы первого и второго аналого-цифровьгх преобразователей соединены с замыкающими контактами соответствующих 15 переключателей, подвижные контакты первого и второго переключателей соединены с соответствзпощими входами блока измерения корреляционной функции.

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет измерения конкорреляционных функций. Анализатор содержит аналого-цифровые преобразователи 1,2, блоки 3,4 измерения одномерных функций распределения, коммутаторы 5,6, переключатели 7,8, блок 9 измерения корреляционной функции, синхронизатор10. Работа анализатора осуществляется в два этапа: измерение функций распределения и измерение собственно конкорреляционных функций, при этом значения функций распределения, соответствующие поступающим входным реализациям, коммутируются на входы блока 9. 2 ил.

Редактор Ю. Середа

Составитель В. Орлов . Техред Л.Олийнык

Заказ 712/46

Тираж 667

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор С. Черни

Подписное