Устройство для измерения корреляционной функции Советский патент 1976 года по МПК H03K13/17 

На вход устройства 7 управления непрерывно поступают сигналы запуска от внешнего генератора (на чертеже не показан) с начальным интервалом TO Ткор, где Ткор - интервал корреляции входного сигнала для первоначального определения масштабного коэффициента Входной случайный сигнал Ux(t) непрерывно подается на сравнивающее устройство 1. Перед очередным циклом измерения в момент t выходное напряжение t/oi преобразователя 2 кода в напряжение с поразрядным управлением равно Ux(f-TO), а напряжение на выходе преобразователя 11 кода в напряжение равно Uo2(t-TO). Кроме того, длительность тактов устройства 7 управления пренебрежимо мала по сравнению с наименьшим интервалом TOСравнивающее устройство 1 определяет знак разности U(t}-Uoi(t){ и выдает сигнал ( + ) или (-) в блок 3 стробирования и блок 5 определения установившегося значения. В момент времени t на первом такте устройства 7 управления в блок 3 стробирования поступает сигнал, по которому в суммирующий блок 6 с преобразователем 11 кода в напряжение подается напряжение той же полярности, что и разность f;,(0-t/oi(0, при этом сравнивающее устройство 1 проводит операцию сравнения текущего значения ошибки 8(г„; t))-U(i--.,)} с контрольным значением ошибки SKI (о О ( - о)в результате этого на следующем такте устройства 7 управления через одну из схем 9 совпадения, открытую по другому входу блоком 5 определения установившегося значения, происходит увеличение или уменьшение записанного в реверсивном счетчике 4 числа на несколько десятков единиц. Соответственно в преобразователе 11 кода в напряжение происходит изменение выходного напряжения UQZ, пропорционального измененному числу в реверсивном счетчике 4, что соответствует наибольшему шагу приращения контрольного значения ошибки ек, (TO; 0На третьем такте устройства 7 управления в блоке 3 стробирования отключается выходное напряжение преобразователя 11 кода в напряжение от суммирующего блока 6 и подается запуск на преобразователь 2 кода в напряжение с поразрядным управлением для аналого-цифрового преобразования текущего значения входного сигнала Ux(t). Работа устройства во всех последующих циклах с постоянным интервалом времени TO аналогична описанному. В результате непрерывной работы устройства выходное напряжение -az( о) --KI (о Ч преобразователя 11 кода в папряжение изменяется до выполнения равенства вероятностей (т„),Л.-о)1, при этом на вход реверсивного счетчика 4 и блока 5 определения установившегося значения со сравнивающего устройства 1 поступают чередующиеся сигналы (+) и (-) с некоторой дисперсией, определяемой плотностью распределения входного сигнала в точке установления и величиной шага приращения. Блок 5 определения установившегося значения подсчитывает чередующиеся сигналы ( + ) и (-) на заданном в нем заранее объеме выборки установления и отключает предыдущую схему 9 совпадения и включает следующую схему 9 совпадения, т. е. переключает вход реверсивного счетчика на более младшие разряды, что соответствует меньшему шагу приращения контрольного значения ошибкиRK, (TO; /), при этом равенство вероятностей /Ь(.((-„)з,Дт„) нарушается, но с уменьшенным шагом приращения контрольного значения ошибки к (TO; t) равенство вероятностей быстро восстанавливается, так как оно находится около оиределенного для заданного значения TO значения е(то) и равно (o)4(o)..K), при этом уменьшается дисперсия установившегося значения, пропорциональная шагу приращения контрольного значения ошибки 8к, (то; /). Блок 5 определения установивщегося значения по поступаюшим на вход сигналам ( + ) и (-) дает сигнал разрешения следующей схеме 9 совпадения, что, например, соответствует увеличению или уменьшению записанпого в реверсивном счетчике 4 числа на «единицу, а в преобразователе 11 кода в напряжение изменению выходного напряжения на величину Дд дискретности. При выполнении, например, трех изменений ага приращений контрольных значений ошибки бк/ (TO; t) ускоряется процесс нахождения установившегося значения, так как при

большом шаге прирашения контрольного значения ошибки бк (TO; О быстрее определяется зоиа текушей ошибки е(то;0. но с большей дисперсией устаиовившегося значения. С изменением в сторону уменьшения шага приращения контрольного значения ошибки к; (TO;О уменьшается дисперсия установившегося значения кода реверсивного счетчика.

По выполнении третьего равенства вероятностей

)Зк,(-о)(:о)гкЛт„) -.:

НО сигналу с блока 5 определения установившегося значения значение кода реверсивного счетчика 4 записывается в блок 10 масштабирования, запоминается в нем и подключается к преобразователю 11 кода в напряжение, так как при заданном в начале измерения условий то Ткор для гауссовских стационарных и эргодических случайных процессов

, L jc

ТО к,(о)а;г.

где аох-масштабирующий коэффициент, зависящий от закона распределения вероятностей и дисперсии входного случайного сигнала.

При подключении масштабирующего коэффициента аОх нарушается равенство вероятностей

Р З (о) Зк, (о) - Р s (-0) SK. („)1,

которое затем восстанавливается уже с учетом аох. Установившееся значение кода реверсивного счетчика 4 на четвертом такте устройства 7 унравления поступает в квадратор 8, где после возведения результата в квадрат, обратное значение кода квадратора 8 пропорционально нормированному значению автокорреляционной функции r(i(j) входного сигнала. Блок 5 определения установившегося значения с задержкой на время возведения в квадрат в квадраторе 8 и считывания результата нормированного значения автокорреляционной функции г (TO) переключает в устройстве 7 управления на следуюн1,ий интервал т,-,

являюпишся аргументом для следующего значения автокорреляционной функции. В остальном устройство работает аналогично оннсанному во всем диапазоне изменения т, с отличием только в том, что масштабирующий коэффициент, вычисленный на первом измерении и записанный в блок 10 масштабирования, остается постоянным на все время измерения.

Формула изобретения

Устройство для измерения корреляционной функции по авт. св. № 321941, отличающееся тем, что, с целью непосредственного

измерения нормированных значений корреляциониой функции независимо от закона распределения вероятностей входного сигнала и автоматического онределения установившегося значения корреляционной функции, в него

дополнительно введены блок определения установившегося значения со схемами совпадения на выходе, другие входы которых подключены к выходу устройства управления, а выходы - к входам реверсивного счетчика, блок

масштабирования, один вход которого соединен с выходом реверсивного счетчнка, другой вход - с выходом блока онределения установившегося значения, а выход подключен ко входу преобразователя кода в напряжение, и

квадратор, подключенный к выходу реверсивного счетчика.