Изобретение относится к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано для оарвделения |ко1р|реляцио:Нной .функции.
Известны цифровые коррелометры для определения корреляционной функции,состоящие из двух аналого-цифровых преобразователей, блока определен и я дисперсии и ординат оценок корреляционной функции и устройства управления.
Недостатком таких устройств является использование фиксирова.нного времени задержки одного сигнала относительно другого, которое определяется либо орпентировочво на основании некоторых априорных данных о характере изменения корреляционной или спектральной функции случайного процесса, либо методом последовательного приближения в результате многократного грубого измерения корреляционной функции. Первый способ часто приводит к большим ошибкам при определении времени задержки и, следовательно, корреляционной функции, а второй - к значительному увел ичению времени ее определения.
Цель изобретения - увеличение быстродействия II повышение точности работы устройства независимо от наличия априорных данных о характере изменения корреляционной или спектральной функции случайного процесса.
Для этого в предлагаемое устройство дополнительно введены схема «Р1ЛИ, делитель, схемы «И и блок управления реверспвны.м счетчиком, выходы которого подключены к реверсивному счетчику, а входы - к выходам блока сравнения и к входам блоков задания ошибок соответственно, выход генера0тора тактовых импульсов подключен к первым входам первой второй схем «И, вторые входы которых соединены с блоком управления, а выходы подключены к в.ходам схемы «ИЛИ, первой схемы «И непосред5ственно, а второй - через делитель, выход схемы «ИЛИ подключен к счетчику, первый вход третьей схемы «И соединен с распределителем, второй вход - с блоком управления, а выход подключен к соответствуюш,ему входу логического блока.
На фиг. 1 дана функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - выбор суммарной временной задержки ,по заданной относительной ошибке восстанов5ления Y на участке наибольшей скорости корреляционной функции г (т).
Устройство содержит блок управления /, распределитель 2, цифро-аналоговые преобразователи 3 и 4, блоки сравнения 5 и 6,
0 блок 7 определения дисперсии и корреляционной функции, тактовый генератор 8, первую 9 и вторую 10 схемы «И, схему «ИЛИ Л, делитель 12, счетчик 13, резе-рсивный счетчик М, логический блок 15, третью схему «Р1 16, блоки 17 и 18 задания, блок 19 управления реверсивиым счетчиком.
Под действием сигнала «Пуск от блока угаравления 1 производится преоб разо1ваН|Ие аналоговых сигналов x(t) и i/(t) в код, которое осуществляется с помощью распределителя 2, цифро-аналоговых преобразователей 3 и 4, блоков сравнения 5 и 5 методом поразрядного взвешивания. После окончания преобразования значения сигналов х (t) и y(t) в коде передаются в блок 7 по сигналу блока управления /.
Начало следующего преобразования определяется с помощью тактового генератора 8, схемы «И 9, схемы «ИЛИ //, делителя 12, счетчика 13 и реверсивкаго счетчика 14 следующим образо.м. В конце преобразования код со счетчика 14 по сигналу блока управления переписывается в счетчик 13 (выполняющий функцию формирователя временной задержки), а на вход делителя 12 через от фытую схему «И 9 поступают импульсы тактового генератора 5. Делитель 12 и счетчик 13 формируют суммарну о временную задержку (см. фиг. 2) между преобразованными в код значениям:и сигналов х (t) и у (t). В начале измерения в счетчик 13 переписывается максимальный код. Это соответствует минимальной временной задержке между кодами сигналов х (t) w у (t), равной произведению коэффициента деления делителя 12 и периода следования импульсов тактового генератора 8. По сигналу с выхода счетчика 13 блок управления 1 включает логический блок 15, который подготовлен к работе сигналом распределителя 2 через открытую схему «И 16. Логический блок 15 раздельно по каждому каналу х (t) и у (t) сравнивает с помощью одинаковых блоков /7 и 18 задания ощибок (включающих в себя схемы «И, измерительные ключи и дискретные делители типа R-2R (на чертеже не показаны) разность между задержан ными х (t + -г) и у (t+t) И тбкущИ|МИ X (t) и у (t) значениями сигналов с величинами (t + -r, и Yy (+т), причем .
В результате сравнения по сигналам с выходов блоков сравнения 5 к 6 срабатывает блок 19 управления реверсивным счетчиком, который изменяет код реверсивного счетчика 14 в соответствии с таблицей.
За первый такт сравнения определяется знак разности между текущим сигналом и задерл анным, а за второй такт сравнивается указанная разность с одинаковой по знаку величиной напряжения, определяемой произведением (t+i) И (t+%). Код реверсивного счетчика 14 уменьщается, если соответствующая разность превысит величины
(t + T:) и уу (+т) и увеличивается в противоположном случае.
После из..менен1ия кода реверсивного счетчиха 14 описанный цикл повторяется.
В результате «-кратного измерения (п лежит в предел-ах заданного объема выборки, необходимого для измерения дисперсии) на
счетчике 13 устанавливается код /п, который вместе с числом N для гауссовского сигнала соответствует суммарной временной задержке
MmN -,
- значение ооратнои нормированной
корреляционной функции; заданная величина; значение кода «а счетчике
-fl
значение обратной функции. Лапласа.
Из формулы, в частности видно, что выбором величины Y :можно найти значение нормированной корреляционной функции в точке с наибольшей или средней скоростью изменения /СФ. При этом величина /VA определяет временную задержку между преобразованными в код значениями сигналов л (О и г/ (О, а коэффициент т выбирается, исходя из логрещности и вида восстановления (ступенчатого или линейного) корреляционной; функции.;
После того как определяется число N, на счетчике 13 по сигналу с блока управления / запираются вторая и третья схемы «И 10 и 16 и открывается первая схема «И 9. При
5 этом тактовые импулысы с генератора 8 поступают непосредственно на счетчик 13 через схему «ИЛИ //, и корреляционная функция измеряется точно так же, как в прототипе с временем задержки, равным //А/, а аналогоцифровые преобразователи работают без дополнительных блоков 15, 17 и /6. Код на счетчике 13 после каждого определения суммарной временной задержки восстан-авливается путем перезаписи с реверсивного счет5 чика 14. Таким образом, точность измерения корреляционной функции повышается за счет того, что ее аргумент устана1вл«вается по заданной ошибке восстановления у. Быстродействие повышается благодаря устранению многократного определения характера изменения корреляционной функции в случае отсутствия априорных данных. При определении корреляционной функции с крутизной изменения, лежащей вне предусмотренных пределов, автоматически устанавливается либо минимальная, либо максимальная временная задержка. Для исключения переполнения реверсивного счетчика 14 должна быть предусмотрена соответствующая схема (на чертеже не показана). Предмет изобрете .к и я Устройство для определения корреляционной функции, содержапдее цифро-аналоговые преобразователи, первые выходы которых подключены к входам соответствующих блоков сравнения, вторые - к соответствующим блока1М задания ощибок, а третьи - к соответствующим входам блока определения дисперсии, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого через логический блок соединен с блоками задания ощибок, выходы которых подключены к входам соответствующих блоков сравнения, выходы блоков сравнения подключены к первым входам соответствующих цифро-аналоговых преобразователей, вторые входы которых объединены и подключены к распределителю, вход которого соединен с третьим выходом блока управления, входы которого подключены соответственно к генератору тактовых имиульсов и к счетчику, соединенному с реверси1вным счетчиком, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия и повыщения точности работы устройства, оно содержит схему «ИЛИ, делитель, схемы «И и блок управления реверсивным счетчиком, выходы которого подключены к реверсивному счетчику, а входы - к выходам блоков сравнения и к входам блоков задания ощибок соответственно, выход генератора тактовых импульсов подключен к первым входам соответственно первой и второй схем «И, вторые входы которых соедмнены с блоком управления, а выходы подключены к входам схемы «Р1ЛИ, первой схемы «И непосредственно, а второй - через делитель, выход схемы «ИЛИ соединен со счетчиком, -первый вход третьей схемы «I-I соедииен с раС1Пре;делителвм, 1второй вход - с блоком уп|равления, а выход подхлю-чен к соот вет1ствующему входу логического блока.
г/У
/f/r;
