Устройство для определения шага измерения функции корреляции Советский патент 1992 года по МПК G06F15/336 

и

о о

00

о

Изобретение относится к дискретной автоматике и вычислительной технике, может быть использовано для определения шага измерения функции корреляции.

Цель изобретения - повышение точно- сти.

На чертеже приведена электрическая структурная схема устройства.

Устройство содержит блок 1 вычитания, сумматор 2, фильтр-усреднитель 3, форми- рователи 4, 5 импульсов, счетчики 6, 7, элемент 8 задержки, группу элементов И 9, группу элементов И 10, регистры 11, 12, элемент 13 задержки, сумматор 14, блок 15 вычисления интервала аппроксимации, вы- полненный в виде блока постоянной памяти, счетчик 16, генератор 17 тактовых импульсов, квадратор 18, фильтр-усреднитель 19, блок 20 вычисления квадратного корня и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 21.

Устройство работает следующим образом.

После включения питания счетчики 6, 7, 16 и регистры 11, 12 устанавливаются в ис- ходное (нулевое) состояние, а генератор 17 тактовых импульсов начинает вырабатывать тактовые импульсы. Одновременно на вход устройства поступает реализация случайного процесса в виде суммы полезного сигнала и помехи. Реализация случайного процесса подается на первые входы блока 1 вычитания и сумматора 2 и первоначально не изменяется в них, так как на вторых их входах присутствует напряжение, соответ- ствующее нулю. Фильтр-усреднитель 3 осуществляет усреднение реализации случайного процесса и выдает напряжение центрированной реализации случайного процесса на вторые входы блока 1 вычита- ния и сумматора 2. В результате на выходе фильтра-усреднителя 3 получается напряжение центрированной реализации случайного процесса, которое преобразуется в первом формирователе 5 импульсов в по- следовательность импульсов, соответствующих точкам пересечения реализации нулевого уровня. Эта последовательность импульсов поступает на счетный вход первого счетчика, где и осуществляется подсчет импульсов последовательности. На выходе блока 1 вычитания появляется напряжение реализации случайного процесса, смещенное на величину, задаваемую фильтром-усреднителем 3, которое поступает на вход второго формирователя 4 импульсов и преобразуется в нем в последовательность им- пульсов, соответствующих точкам пересечения реализаций случайного процесса своим математическим ожиданием.

Сформированная последовательность импульсов поступает на счетный вход счетчика 6, где осуществляется ее подсчет.

При поступлении тактовых импульсов с генератора 17 тактовых импульсов на счетный вход третьего счетчика 16 через некоторое время он переполнится и снова сбросится в нулевое состояние. Сигнал переполнения с выхода счетчика 16 поступает на входы установки в нулевое состояние регистров 11 и 12 и подтверждает их нулевое состояние или переводит их в это состояние. Этот же сигнал через интервал времени, определяемый элементом 13 задержки, поступает на вторые входы элементов И первой 10 и второй 9 групп и открывает их на время, необходимое для перезаписи информации с потенциальных единичных выходов триггеров счетчиков 6 и 7 соответственно на импульсные единичные входы триггеров регистров 11 и 12. Сигнал с вторых входов элементов И первой 10 и второй 9 групп через интервал времени, определяемый элементом 8 задержки, поступает на входы сброса счетчиков 6 и 7, обнуляет их и подготавливает тем самым для записи новой информации. Для устойчивости работы устройства необходимо, чтобы величина задержки сигнала элементом 13 задержки была несколько больше времени обнуления регистров 11 и 12, а величина задержки сигнала элементом 8 задержки должна быть несколько больше времени срабатывания элементов И первой 10 и второй 9 групп.

Таким образом, сигнал переполнения со счетчика 16 осуществляет подключение значений счетчиков б и 7 на входы второго сумматора 14, где эти значения суммируются, и результат суммирования поступает на информационные входы блока 15.

Кроме того, сигнал с выхода блока 1 вычитания, который соответствует текущему отклонению входного процесса от среднего, возводится в квадрат в квадраторе 18. Тогда после усреднения этого сигнала в фильтре-усреднителе 19 и вычисления корня квадратного в блоке 20 формируется оценка среднего квадратического отклонения входного процесса а . Эта оценка преобразуется в цифровой вид в АЦП 21 и подается на вход блока 15. На адресные входы блока 15 поступают следующие значения:

суммарное значение первого и второго счетчиков (А + В), где А - значение первого счетчика, В - значение второго счетчика;

FT - частота следования тактовых импульсов;

N - число импульсов, необходимых для переполнения счетчика 16;

оценка среднего квадратичного отклонения (СКО) входного процесса;

Кбр- коэффициент, учитывающий пропорциональную связь между СКО и верхней частотой процесса.

В результате этого блок 15 вычисляет шаг измерения функции корреляции по формуле

N Кбрст

- - - - - Ft(A + B) где г- время, через которое необходимо производить измерение функции корреляции.

Формула изобретения Устройство для определения шага измерения функции корреляции, содержащее первый фильтр-усреднитель, первый и второй формирователи импульсов, генератор тактовых импульсов, три счетчика, две группы элементов И, два элемента задержки, два регистра, два сумматора, блок вычитания и блок вычисления интервала аппрокси- мации, выполненный в виде блока постоянной памяти, причем выход первого фильтра усреднителя соединен с входом первого формирователя импульсов, вход уменьшаемого блока вычитания является информационным входом устройства, выход блока вычитания соединен с первым входом первого сумматора и через второй формирователь импульсов со счетным входом первого счетчика, выход первого сумматора соединен с входом первого фильтра-усреднителя, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора и входом вычитаемого блока вычитания, выход первого формирователя импульсов соединен с счетным входом второго счетчика,

0

5

0

5

0

5

0

разрядные выходы первого счетчика соединены с первыми входами соответствующих элементов И первой группы, выходы которых соединены с соответствующими разрядными входами первого регистра, выход которого соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго регистра, разрядные входы которого соединены с выходами соответствующих элементов И второй группы, первые входы которых соединены с соответствующими разрядными выходами второго счетчика, выход генератора тактовых импульсов соединен со счетным входом третьего счетчика, выход переполнения которого соединен с входами сброса первого и второго регистров и через первый элемент задержки с вторыми входами элементов И первой и второй групп, выход первого элемента задержки через второй элемент задержки соединен с входами сброса первого и второго счетчиков, выход второго сумматора соединен с первым адресным входом блока вычисления интервала аппроксимации, второй адресный вход которого является входом параметров режима измерений устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него дополнительно введены квадратор, второй фильтр-усреднитель, блок вычисления квадратного корня и аналого-цифровой преобразователь, выход и информационный вход которого соединены соответственно с третьим адресным входом блока вычисления интервала аппроксимации и выходом блока вычисления квадратного корня, вход которого через второй фильтр-усреднитель соединен с выходом квадратора, вход которого соединен с выходом блока вычитания.

Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения - повышение точности. Устройство содержит блок 1 вычитания, сумматоры 2, 14, фильтры-усреднители 3, 19, формирователи4,5 импульсов, счетчики 6, 7, 16, элементы 8, 13 задержки, группы элементов И 9,10, регистры 11, 12, блок 15 вычисления интервала аппроксимации, генератор 17 тактовых импульсов, квадратор 18, блок 20 вычисления квадратного корня, аналого-цифровой преобразователь. 1 ил.