УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ КОРРЕЛЯЦИОНИОГО ОТНОШЕНИЯ ДВУХ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ Советский патент 1970 года по МПК G06G7/19 G06G7/52 

Да«ное ycт.poйcтв o относится к области специализированных средств вычислительной техники, -нредназначееных для а;ниарату|рного апределе-ния характеристик случайных Процессов.

Известные вычислительные устройства тозволяют только косвенно оценить ко.рреляционное отношение двух случайных процессов -в совладаю-щие моменты аремеаги.

Предлагаемое устройство содержит центрирующий |фильт|р, узел сравнения, источник постояИиых нанряжений, схемы задержки и формирования имиульсов, а милитудно-ил1пульсные гмодуляторы (АИМ), усреднители, электроииый коммутатор, квадратичный преобразователь напряжения во временной интервал, временные .селекторы, квадратор, преоб|разователь Напряжения в и млульсы с ineриодом следования, ираиюрциональным напряжению, генератор импульсов опроса, делитель частоты, триггер и замьжающий Контакт с самовозвратод.

От известных устройств оно отличается тем, что выходы усреднителей импульсных последовательностей подклЮЧены че|рез электронный коМ;Мутатор к одно1Му вхОДу квадратичного преобразавателя напряжеиия во временной интервал, управляЮЩий вход которого вместе с управляющим входом .коммутатора соединены с выходом Временного селектора импульсов ОНроса, выход квадратичного преобразователя напряжения во вре,Мепной интервал связан через второй временной селектор со в.одом Счетчика пмпульсо.в, причем ко второму входу этого селектора через пропорциональный преобразователь «нанрял епие - период следования импульсов присоединен выход усреднителя квадрированного напряжения. Это упрощает процесс измерений и позволяет получить прямой отсчет в цифровой форме.

Блок-схема устройства изображена на чертеже.

Входной зажим / напряжения реализации

иервого случайного процесса через центрирующий фильтр 2 соедипеи с сигнальными входами модуляторов (АПМ) 3. Входной зажим наиряжения реализации второго случайного процесса 4 через узел -сравпення 5 иодключен к выходал источника иостояппых напряжений 6. Выходы узла сравне.ния 5 через схемы задержки и формирован 1Я и-мпульсов 7 соединены с управляющими входами модуляторов 3. Выходы модуляторов 5 через усредпители им11ульспых последовательностей 8 подключены ко входам коммутпруемых .величин электронного коммутатора 9. Выход коммутатора 9 соедипен с основным входом преобразователя «напряжение - временной инвременного сел&ктора 11 подключен -ко входу накапливающего счетчика имтульсов 12. Входы |МодулятарО|В 3 qeipes квадратор 13, уоредйитель квадрированного напряжения 14 и преобразователь «напряжение-лериод 15 соеди:нены со вторым входом временного селектора 11. Выход .генератора илшульоов 16 подключен к первому .входу временного селектора 17, выход селектора 17 соединен нараллельно со входом делителя частоты 18 и унращляющи.ми входами «оаимутатора 9 и квадратичного (Преобразователя 10. Выход дели геля частоты 18 подключен IK единичному входу триггера 19; « нулевому входу три.ггера 19 через замыкающий контакт с самювозв1ратом 20 включен выход генератора 16. Единичный выход TipKTirepa 19 .подключен ко второму входу времеиного селектора 17. Работа устройства заключается в следующем... Напрял ;ение реализации y(t первого случайного процесса подводится к зажиму I и после дещтрирования фильт|ром 2 поступает параллельно на сигнальные входы алтлитудно-И1Мпульсных М|0|Дулято1рОв 3 всех Каиалов. Нанряжение реализации x(t) второго случайного (Процесса подается иа входной зажим 4 узла оравнеиия 5. Ко 1входа1м этогО узла подводятся п лостоявных напряжений Xj, Х2,..., л:„ от источника 6. Когда выполняется условие x(t)Xi, на t-M выходе узла сравнения 5 появляется имиульс, котцрый задерживается па время т В 1схеме 7. В этой же схеме из заде(ржаппого Импульса форМ1Ируется стандартный ст рюбирующий сигнал - дрямоугольный импульс с ап ределенны;ми длительностью и амплитудой, который подводится -к управляющему входу i-ro Модулятора 3, на си-гнальном входе которого и-меется напряжение y(t). В момент /i (Подачи стробирующего сигнала на управляющий вход -модулятора 1на его выходе образуется импульс с амплитудой, пропорциональной значению напряжения y(ii). Так как случаи x(t) Xi многократно повторяются, то на уореднитель 8 t-ro «анала поступает 1последовательность прямоуголвных импульсов, .которая уаредняется. По истечении некоторого интервала времени напряжение t/s-j- на выходе i-ro усреднителя пропорционально оценке условного математического ожидания , т.е. ,. На(пряжение цвнт1рирова«ной реализации y(t) параллельно с подачей на модуляторы 3 nOiCTynaer в жвадратор 13 и после квадрировапия уоредияется усреднителем 14. Выходное напряжение t/ усреднителя 14 по истечении определенного .интервала пропорционально оценке диспер сии случайного процесса (i), т. е. . Это напряжение преобразуется щреобразователем 15 в импульсы .с периодом (следования, иропорциональпым напряжению KzKяDy. Они посту па ют на второй вход враме(нного селектора 11, но в счетчик 12 не проходят, пока отсутствует сигнал на первом входе. Через заданный интервал времени после начала работы устройства замыкается контакт с самовозвратом 20. Первый импульс галератора 16, поступающий на нулевой вход триггера 19, перебрасывает триггер из положения О в положение У, в результате чего проявляется «разрешающее (напряжение на .втором входе временного селектора 17. Это создает возможность прохождения -через селе1кт0|р импульсов опроса, подводимых от генератора 16 к нерво.му в.ходу /7, в делитель частоты 18, на управляющий вход электрспного .коммутатора 9 и управляющий вход преобразователя 10. Пе(рвый импульс, поступая на управляющий вход коммутатора 9, подключает к основному входу преобразователя 10 выход усреднителя 8 первого канала. Преобразователь 10 преобразует выходное нанряжение усреднителя 8 в прямоугольный импульс, длительность Д/1 которого пропорциональна квадрату входното напряжения Us-i, т. е. Ati . Полученный прямоугольный импульс подводится к первому входу временного селектора 11 и запол1няется им(нульсамИ, поступающими на второй вход 11 с преобразователя 15. Счетчик импульсов 12 фиКсирует число , Л (КДОР 1 - - - А J ,. , (, + т). где ЛГ т Второй импульс, поступающий на у.правляющий вход коммутатора 9 с селектора П, обеспечивает подключение выхода усреднителя 8 второго канала к основному входу преобазователя 10, и па первый вход временного селектора 11 подается прямоугольный импульс лительностью , пропорциональный квадрату выходного напряжения BTOipOro усредниеля 8. Счетчик 12 пополнится числом . 1ЛГ (Г/то)р a - t -,,. После завер.шения одного цикла, предполаающего подачу импульсов на управляющий ход коммутатора 9, в счетчике 12 будет заиксировано число A-ia,(Wr. ля повышения точности измерений предуматриваются q циклов измерений, по истечеии которых число, сосчитанное счетчикам 12, оставит B qA. Тогда оценка корреляционого отношения

ойределится из выражения ()

Кпд

Общее коЛИчество импульсов C nq, подаваемых на управляющий вход коммутатора 9, равно коэффициенту пе1ресчета С делителя частоты 18 (После подачи С ий пульсов )ia вход делителя иа его выходе появляется импульс, возвращающий триггер 19 в .положение О, iB результате чего запирается .селектор //). Если выбрать этот коэффициент так, чтобы (р -. целое число, изменяемое переключателем, который -на схеме не показа.«), то (пкд. ) б-10-.

Таким образом, число В, сосчитанное счетчиком, дает нелосредстве-нно оденку измеряемого каррелядиомного отношания (величина р определяет по.тожение за/пятой).

На этом измерения при дайной задержке заканчиваются.

Если допол.нительно предусмотреть в схеме reiHepaTop счетных и1М1пульсов, то при подключении его выхода ко второму входу временного селектора 11 (преобразователь 15 отключен) описаиное устройство позволяет измерять авто- и взаимную дисперсионные функции случайных процессов.

6 Предмет изобретения

Устройство .для измерения корреляционного отношения двух случайных процессов, содержащее центрирующий фильтр, узел сравнения, источник /ПОСТОЯГ11НЫХ напряжений, схемы задержки и формнровапия имнульсо.в, амллнтудно-импульсные модуляторы, уоред}1ителн импульсных последовательностей, квадратор,

усреднитель квадрированного напряжения, генератор им.иульсов опроса, временной селектор, делитель частоты, триггер и за1мыкающий контакт с самовозвратом, отличающееся тем, что, с целью упрощения процесса измерений

и получения прямого отсчета в ци фрово фор.ме, выходы усреднителей имнульсных последовательностей по.дключены через электронный коммутатор к одному входу квадратичного (Преобразователя «напряжение-временной

интервал, управляющий вход упомяпутого преобразователя вместе с управляю|щим входом коммутатора соединены с выходом временного селектора импульсов опроса, выход квадратичного преобразователя «натряжение - вре: 1енной интервал подключен через второй временной селектор ко входу счетчика импульсов, ко второму входу этого селектора через про.порциональный треобрэзователь «напряжение - пернод следования импульсов подсоедипен выход усреднителя квадрированного папряжения.