ИМПУЛЬСНЫЙ ЗНАКОВЫЙ КОРРЕЛОМЕТР Советский патент 1971 года по МПК G06G7/19 G06G7/52 

Изобретение относится к средствам вычислительной техники для аппаратур ного онределения характеристик случайных процессов.

Известен аналого-цифровой знаковый коррелометр для определения с прямым отсчетом нормированной функции корреляции нормальных случайных процессов, содержащий центрирующий фильтр, узлы сравнения, узел задержки, временной селектор, генератор случайного сигнала, реверсивный счетчик импульсов, делитель частоты, триггер и кнопочный выключатель.

Однако этот прибор вычисляет за один цикл измерения только одну ординату функции корреляции, в связи с чем процесс получения совокупности ординат, определяющих кривую корреляционной функции, очень продолжителен.

Цель изобретения-ускорение процесса измерения совокупности ординат функции корреляции, т. е. получение многоканального прибора без существенного его усложнения.

Эта цель достигается тем, что пр едлагаемый коррелометр содержит триггер управления выборками, выход которого подключен к одному из управляющих входов временного селектора, соединенного вторым входом с первой схемой сравнения, а выходом связанного с блоком задержки, нулевой вход соединен с выходом блока задержки, соответствующим

наибольщей задержке импульса, а единичный вход связан с выходо.м временного селектора. Выходы блока задержки подключены через собирательную схему к управляющему входу

второй схемы сравнения, выходы которой присоединены через вентили, связанные с выходами блока задержки, к соответствующим входам канальных реверсивных счетчиков. Блок-схема коррелометра показана на чер теже.

Входной зажим / связан через центрирующий фильтр 2 с сигнальным входом 3 схемы сравнения 4, второй вход 5 которой подключен к источнику постоянного напряжения (на

чертеже не показан), задающего уровень сравнения . Выход схемы сравнения 4 соединен через кнопочный выключатель 6 с единичным входом триггера 7 и непосредственно-с сигнальным входом 8 временного селектора 9,

один управляющий вход 10 которого подключен к выходу триггера 7, а другой управляющий вход Л-к выходу триггера 12. Выход селектора 9 присоединен ко входу блока задержки 13, единичному входу триггера 12 и

через делитель частоты 14-к нулевому входу триггера 7. Каждый вход блока задержки соединен с соответствующим входом собирательной схемы 15, через вентили 16 с суммирующим входом 17 соответствующего реверснвнос вычитающим входом 20 того же счетчика. Последний выход узла задержки, т. е. выход, соответствуюш,ий наибольшей задержке, присоединен к нулевому входу триггера уиравления 12. Вентили 16 входами 21 подключены к выходу 22 импульсной схемы сравнения 23, второй выход 24 которой связан со входами 25 вентилей 19. Один сигнальный вход 26 импульсной схемы сравнения 23 соединен с выходом фильтра 2, другой сигнальный вход 27-с генератором 28 случайного сигнала, а управляющий вход 29 подключен к выходу схемы 15. Устройство работает следующим образом. Напряжение реализации х (t) случайного процесса, подводимое к зажиму 1, после центрирования фильтром 2 поступает на вход 3 схемы сравнения 4. На вход 5 схемы 4 подается постоянное напряжение (его оптимальное значениев 1,41 раза больше среднеквадратичного отклонения исследуемого процесса). Если выполняется условие х (tj) Е, то в момент tj на выходе схемы сравнения 4 появляется импульс-выборка. Поскольку исходное состояние триггера 12 управления выборками единичное, то на управляющем входе 11 селектора 9 имеется «разрешающий потенциал (надежность начальной установки триггера 12 в единичное состояние обеспечивается дублированием, т. е. иодачей на триггер импульса сброса счетчиков. День на чертеже не показана). При наличии «разрещающего напряжения и на втором управляющем входе 10 выходной импульс схемы сравнения 4 проходит через селектор 9 в блок задержки 13 и на единичный вход триггера 12. Последний перебрасывается з нулевое состояние, и иа вход // селектора 9 подается «запрещающее напряжение. Пока триггер 12 находится в состоянии «1 выходные импульсы схемы сравнения 4 через селектор не проходят. Импульс, поступивший в блок задержки 13, через определенные интервалы времени последовательно появляется на выходах этого узла. Задержанный импульс подается с первого выхода через собирательную схему 15 на управляющий вход 29 схемы сравнения 23. В схеме 23 сопоставляется напряжение х (t) центрированной реализации, поступающее на вход 26, с напряжением U (t) случайного сигнала генератора 28, подводимым ко входу 27. Напряжение U (t), независимое от напряжения x(t}, характеризуется равномерным распределением амплитуд в пределах от -А до +Л, причем (t)max- Если в момент нодачи импульса с первого выхода блока задержки на вход 29 схемы сравнения 23 оказывается, что X (tj + г) и (tj - t), то появляется импульс на выходе 22, который проходит через первый вентиль 16 на суммирующий вход 17 счетчика 18 первого канала (при этом на управляющел входе 30 вентиля 16 имеется разрещающее напряжевыполнении условия х (tj + т) . U (tj + т) в момент опроса схемы сравнения 23 возникает импульс на выходе 24, поступающий на вычитающий вход 20 счетчика 18 через вентиль 19. Через интервал 2т после подачи импульсавыборки на вход блока задержки со второго его выхода через схему 15 вновь поступает импульс на вход 29 схемы сравнения 23. В зависимости от соотношения напряжений х (t) и и (t) в момент tj + 2т появляется импульс либо на выходе 22, либо на выходе 24 схемы сравнения 23. В первом случае импульс проходит на суммирующий вход 17 реверсивного счетчика 18 второго канала, во втором--на вычитающий вход 20 этого счетчика. В момент tj + 3т картина повторяется, и зафиксируется импульс со счетчика третьего канала и т. д. Появление в момент импульса на л-ом выходе блока задержки, помимо последнего при данной выборке опроса схемы сравнения 23, в результате которого фиксируется импульс в счетчике п-го канала, вызывает переброс триггера 12 в исходное (единичное) состояние. Вследствие этого на управляющий вход 11 селектора 9 вновь подается «разрешающее напряжение, и создается возможность прохождения через селектор второго импульса-выборки, возникающего на выходе схемы сравнения 4 при выполнении условия X (tj Е. После завершения процесса, аналогичного имевшему место при первой выборке, при третьей выборке все повторяется и т. д. По истечении определенного числа выборок показание реверсивного счетчика канала станет пропорциональным оценке ординаты Qs:(tT) нормированной функции корреляции исследуемого случайного процесса. Общее число выборок задается устройством, состоящим из делителя частоты 14, триггера 7 и кнопочного выключателя 6. До начала измерения триггер 7 находится в нулевом состоянии, на вход 10 временного селектора 9 подается «запрещающий потенциал. После нажатия кнопки 6 первый выходной импульс схемы сравнения 4 перебрасывает триггер 7 в единичное состояние, и на вход 10 селектора поступает «разрешающее напряжение. Нока триггер 7 в единичном состоянии, имиульсы-выборки, образующиеся на выходе схемы сравнения 4, проходят через селектор 9 на блок задержки 13 и единичный вход триггера - Спи также поступают в делитель частоты 14, представляющий собой пересчетную схему, коэффициент пересчета которой устанавливается равным 10°А/Е для получения прямого отсчета (Ь -целое число изменяется переключателем, который на схеме не показан). После подачи 10M/Z: импульсов иа выходе делителя частоты 14 возникает импульс, возврапдающий триггер 7 в нулевое состояние. В результате снимается «разрешающее напряПоказания счетчиков канала дают непосредственно оценку ординат нормированной функции корреляции, нричем число Ь определяет положение запятой.

Предмет изобретения

Импульсный знаковый коррелометр с прямым отсчетом, содержащий центрирующий фильтр, связанный с двумя схемами сравнения, временной селектор, соединенный с блоком задержки, генератор случайного сигнала, реверсивные счетчики, собирательные схемы, вентили, делитель частоты, триггер и кнопочный выключатель, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса измерения, он содержит дополнительный триггер управления выборками, выход которого подключен к одному из управляющих входов временного селектора, соединенного вторым входом с первой схемой сравнения, а выходом связанного с блоком задержки, нулевой вход триггера соединен с выходом блока задержки, соответствуюии1м наибольшей задержке импульса, а единичный вход связан с выходом временного селектора, выходы блока задержки подключены через собирательную схему к управляющему входу второй схемы сравнения, выходы которой соединены через вентили, связанные с соответству, ющими выходами блока задержки, к входам реверсивных счетчиков.

/7 (Г

л-- - - - /б

I1