Коррелятор Советский патент 1991 года по МПК G06F17/15 

О

ел

CJ 00

о

Изобретение относится к области измерения характеристик случайных процессов и предназначено для определения в реальном масштабе времени корреляционной функции (КФ) текущих стационарных слу- чайных процессов.

Целью изобретения является упрощение устройства и расширение области его применения.

На чертеже представлена структурная схема коррелятора.

Коррелятор содержит распределитель 1 импульсов, группу элементов 2 памяти, группу счетчиков 3, группу блоков 4 умножения, генератор 5 тактовых импульсов, вход 6 синхронизации, группу блоков 7 коммутации, группу счетчиков 8, группу блоков 9 вычитания, группы регистров 10-11 сдвига, группу задержки элементов 12 задержки, группу накапливающих сумматоров 13, ин- формационные входы 14 и 15, вход 16 синхронизации.

При оценивании используется рекурсивный алгоритм экспоненциального сглаживания, в котором операция деления заменена переносом занятой в искомом результате на величину влево:

лМк. . мк-1 .... . бц

Ryx (K)-Ryx ( К ) + |П1(оа Мк)

У

- 4

(yi)-f(j)-Ryx (к). (1)

Коррелятор работает следующим образом.

Перед началом работы элемент 2 памяти, счетчики 3, регистры 10 и 11 и накапли- вающие сумматоры 13 обнулены. В регистрах 10 записан код 111 ...111 (для двоичной системы счисления) и в счетчиках 8 занесен код 111... 110 г, где г - разрядность регистров 10 и 8. На вход 14 устройства подается текущее значение первого fy, а на вход 15 - второго Х процессов. На вход 6 устройства подаются синхроимпульсы i процесса yi -, а на вход 1 б - синхроимпульсы j процесса #j. На счетные входы счетчиков 3 подаются синхроимпульсы от генератора 5 с интервалом принудительной дискретизации Аго. На выходах блоков 4 умножения формируются частичные произведения функциональных преобразований отсчетов двух процессов. Блоки 4 могут быть выпол- нены в виде функциональных преобразователей при реализации знакового коррелометра и т.п.

С приходом 1-го синхроимпульса первого процесса на вход распределителя 1 им- пульсов текущее значение записывается в элемент 2 памяти с номером I (l-l)modrr +1 (где п - количество ячеек 2 памяти). Од5

0

5 0

5

0

5 40 45 5

Ю

новременно обнуляется счетчик 3 с таким же номером I. Таким образом в корреляторе осуществляется циркуляционная организация памяти, При этом в элементах 2 памяти накапливаются отсчеты yi первого процесса, а в счетчиках 3 - цифровые эквиваленты интервалов времени между этими отсчетами, которые подаются на соответствующие вторые информационные входы блоков 7 коммутации.На вход 14 коррелятора поступает текущее значение второго процесса. На выходах блоков 4 формируются частичные произведения отсчета второго процесса х на пк отсчетов первого процесса.

С приходом j-ro синхроимпульса второго процесса на вход 6 устройства эти частич- ные произведения поступают на вход блоков 7 коммутации и далее на их выходы, номера которых соответствуют цифровым эквивалентам интервалов времени между отсчетами первого процесса. С появлением Мк-й раз частичного произведения на К-м выходе второй группы блоков 7 коммутации это частичное произведение подается на вход К-ro блока 9 вычитания, на второй вход которого подается оценка КФ в К-й точке, вычисленная на(Мк-1)-м шаге. Одновременно на К-м выходе первой группы блоков 7 коммутации вырабатывается синхроимпульс, который поступает на вход записи К-ro регистра 11. Этот же синхроимпульс через элемент 12 задержки разрешает накопление информации из этого регистра 11 в К-м накапливающем сумматоре 13. Этот же синхроимпульс поступает на вход К-го счетчика 8, который осуществляет подсчет числа этих импульсов, т ,е. числа Мк пришедший пар произведений, так как первоначально во все вспомогательные счетчики 8 записан код 111...1102, а в регистры - код 111...1112 (для двойной системы счисления), то первый сигнал на выходе переполнения К-го вспомогательного счетчика 8 появится с приходом второго синхроимпульса на его счетный вход. При этом этот сигнал сдвигает содержимое К-ro вспомогательного регистра 10. В нем образуется код 11,.1102, который по тому же сигналу переполнения К-го счетчика 8 переписывается в этот же счетчик 8. Таким образом этот счетчик подготовлен к приему следующих синхроимпульсов с К-го выхода первой группы блоков 7 коммутации. Следующий сигнал на выходе переполнения К-ro счетчика 8 появится через два синхроимпульса (т.е. на четвертый синхроимпульс), приходящих на его счетный вход. Он снова сдвигает содержимое К-го регистра 10 и переписывает код 11...1002 в К-й вспомогательный счетчик 8. Следующий сигнал на его выходе переполнения появится на восьмом синхроимпульсе, затем на шестнадцатом. Таким образом осуществляется логарифмирование числа пар произведений Мк.

Сигналы переполнения К-го счетчика 8 поступают также на вход сдвига К-ro регистра 11, который осуществляетсдвигсвоегосодержимого, т.е. деление его на основание д.

Таким образом, осуществляется усреднение результата накопления в соответствии с (1). Затем результат накапливается в К-м накапливающем сумматоре 13, на выходе которого образуется оценка КФ в К-й точке в соответствии с (1).

Формула изобретения Коррелятор, содержащий группу блоков коммутации, группу элементов памяти, группу блоков умножения, распределитель импульсов, группу накапливающих сумматоров, две группы счетчиков, генератор тактовых импульсов, причем управляющие входы блоков коммутации группы подключаются к первому входу синхронизации коррелятора, вход распределителя импульсов является вторым входом синхронизации коррелятора, выходы распределителя импульсов подключены к тактовым входам соответствующих элементов памяти группы и входам обнуления соответствующих счетчиков первой группы, счетные входы которых подключены к выходу генератора тактовых импульсов, выходы элементов памяти группы соединены с первыми входами соответствующих блоков умножения группы, вторые входы которых подключены к первому информационному входу коррелятора, информационные входы элементов памяти группы подключены к второму информационному входу коррелятора, выходы блоков умножения группы соединены с первыми информационными входами соответствующих блоков коммутации группы, вторые информационные входы которых подключены к выходам соответствующих счетчиков первой группы, счетные входы счетчиков второй группы через монтажные ИЛИ

соединены с выходами первой группы блоков коммутации группы, отличающийся тем, что, с целью упрощения, коррелятор содержит две группы регистров сдвига, группу блоков вычитания и группу элементов задержки, причем входы элементов задержки группы соединены с входами разрешения записи соответствующих регистров сдвига первой группы и через монтажные ИЛИ с соответствующими выходами первой группы блоков коммутации группы, выходы элементов задержки группы соединены с синхровходами соответствующих накапливающих сумматоров группы, информационные входы которых соединены с выходами

соответствующих регистров сдвига первой группы, информационные входы которых соединены с выходами соответствующих блоков вычитания группы, входы уменьшаемых которых через монтажные ИЛИ соединены с соответствующими выходами второй группы блоков коммутации группы, а входы вычитаемых соединены с выходами соответствующих накапливающих сумматоров группы, сдвиговые входы регистров сдвига

первой группы соединены с сдвиговыми

входами соответствующих регистров сдвига

второй группы, с входами разрешения записи начального состояния одноименных счетчиков второй группы и с выходами

переполнения соответствующих счетчиков второй группы, входы задания начального состояния которых соединены с выходами соответствующих регистров сдвига второй группы, выходы накапливающих сумматоров группы являются группой выходов коррелятора.

Изобретение относится к измерению характеристик случайных процессов и предназначено для определения в реальном масштабе времени корреляционной функции текущих стационарных случайных процессов. Целью изобретения является упрощение коррелятора. Последний содержит регистры 10, 11, блоки 9 вычитания, элементы 12 задержки, распределитель 1 импульсов, элементы 2 памяти, счетчики 3, 8, блоки 4 умножения, генератор 5 тактовых импульсов, блоки 7 коммутации, накапливающие сумматоры 13. 1 ил.