Коррелометр Советский патент 1976 года по МПК G06F17/15 

(54) КОРРЕЛОМЕТР

и u ( 4. ) в ординаты выборок (t ) с выхода первого и

- V У пм fju ,)последовав Тельно чередуюш.иеся выборки с выхода второго (гдеТ.ц - аргумент JU -и ординаты коррел1шионной функции, TjU + лТп оценка аргумента 1 -« i ординаты ко| реляциоыной функции в п + 1 -м цикле i ее определения, причем /1,2... N1/). Ординаты выборок

X (г,и), О П44 V и

y(V, li.4t;,J;

поступают с выходов 1, 2 в блок оценки функции корреляции 3, определяющий текущие ri +1-в оценки двух ( fl -и н JU, ) соседних ординат корреляционной функции по алгоритмам:

«(,.(tJ5CV Vj- V:

(1)

1(,)-(r,-dr«)(tfl,t)y(n ,),йГя), . (2)

где

V/t-)). Клн ,.),) текущие оценки в П+i ти п-м итера-; шюнных циклах усреднения соседних ор динат корреляционной функции с аргумени оценками аргумента

fi

том

/ к ijui. Д Тп Гя ) н (Гс, - Д t« ) «ДГ.

весовая вида 1/2 ft -t-l;

. t()y,), (mi)y Ctnn- ju ut;)произведения ординат выборок, сд&инутых

на вэличину аргумента Tju и оценку аргумента Tju, Д1п в .1 цикле перемножения,

Текушир оценки двух соседних ординат корреляционной функции (t}u.) и Kriti (ju ЛТп+) в каждом цикле (например, п i ) поступают в блок сложения-вычитания 4 с выхода блока оценки функции корреляции 3, Блок сложениявычитания 4 формирует по тактам текущую разность текущих оценок соседних ординат корреляционной функции

(,(r,,)модуль текущей разности /дКг,41 I , знак текущей разности 5igTl Rn(r,a -utnM) -РП-И (Тя) разности ( - дт

).

fl+,3

Блок усреднения знаков 5 формирует текущую оценку усредненных знаков приращения корреляционной функции по алгоритму;nt.V,,,(,))

(3)

где Vr, + ( , Vn

- текуише опеЬки усредненных знаков:

Slg-nL.

в П + 1 и Л циклах

итерационного усред1гення;

iriC...

знаков. ли Г... j оГ

вая функция, поступающая с 4 в 5 и характеризующая знак разности текущих оценок соседних ординат AJn корреляционной функции.

Блок приращения функции 6 реализует алгоритм формирования расчетного теку щего аначения приращения ДКп+« - АИ ь виде ряде линейного убьшаюгаих величин d, , , обеспечивая этим завышение допустимых днспврсдй оценок измеряемых соседних ординат корреляционной функции (истинные дисперсии оценок измеряемых ординат корреляционной функции убывают обратно про. порционально числу циклов итерационного усреднения П 1).

Блок приращения аргумента 7 в каждом цикле по знаковой функции разности sigTl ( / ,5)с выхода 4 реализует алгоритм определения приращения ар гумента вида:

ДТ 4Т„-At ( л

Ш

где &()&Tn текущие оценки приращения аргумента между /1 -А и JU 4-1 -и ординатами корреляционной функции в п и п-м Циклах;

ЛГ

- шаг корреляции прирйщения аргумента; если .

.знаsi n( еслн С . I

ковая функция, формйру- емая в 4 при поступлении АЯп„,5 с выхода 6,

Блок управления 8 формирует все команды процедуры измерения корреляционной функции в коррелометре.

В начале измерения второй и всех последующих ординат коррелйцнонной функции по командам с блока у правле1шя 8 в блоке приращения аргумента 7 задается минимальное приращение аргумента ДТц .,

AT.

С5.6«

h

где

верхняя частота исследуемых процессов - (t) и (t) В :блок усреднения знаков в начале измерения второй ординаты корреляционной функции задается |знак Vjj , а при иомерекии последующей ординаты, например, -и - знак У«между двумя предыдущими существедшыми ордшштами корреляционной функции,

С выхода блока приращения функции 6 в блок сложения-вычитания 4 подается в начале измерения максимальное тё Кушёе приращение фунвэдии Л Rgj.

Учитывая, что процедура измерения каждой следующей, например jm-1-й ординаты в предлагаемом коррелометре аналогична измерению предыдущей JU. -и ординаты корреляционной функции и сос:тоит из одинаковых циклов Рассмотрим процесс измерения -и ординаты в цикле. По командам с блока управления 8 аналого-цифровые преобразователи 1,2 совместно с блоком оценки функщш корреляции 3 в начале n+l цикла определяют текущие оценки соседних ординат корреляционной функции Rf,.j (Tja) и (t-u + ut-) по алгоритмам { 1 ) и U).

.Оценки Rf,, (tju) и (r atfHilc выхода 3 поступают в блок сложения вычитания 4, который в первом также формирует текущую разность текущих оценок соседних ординат Д Кр . Во втором такте блок сложения-вычитания формирует знак текущей разности bignA n i и передает его в блок усреднения знаков 5 для определения текущей оценки по алгоритму (3), а также модуль текуще.й разности / . В третьем в блок сложения-вычитания 4 с выхода блока приращения функции 6 подается текущее расчетное значение приращения 4 Pfj+Q, формируется разность (/ий|,,/-Л,3-) в блоке сложения-вычиталия 4 с его выхо да в блок приращения аргумента 7 передается информация о знаке pa3H.OCTHSigf (Ul n+rl-jJ ttr b),B соответствии с которым в последнем по алгоритму (4) определяется текущая оценка приращения аргумента лГг.

В соответствии с текущей оценкой при ращения аргумента flfn-t с выхода блока приращения аргумента 7 во втором аналого-цифровом преобразователе изме няется сдвиг орд1шат выборок в п + 2 цикле на величину Tju -«: дГл, вместо Т« в цикле.

После N циклов работы с выхода блока приращения функции 6 будет сЧи- тъгва -ься заданное при жшение функции с усрепленной оценкой знаков Vjij ARj , с выхода, блока прир идения apryr.ieHTa 7 будет сматываться оценка приращения apryj.ieiira Л; Гц на участке между ft -И и jU.-tl -и орлияатами корреля1 ио.шой функции, причем с выхода б-юка опенки

функции корреляции молшо считывать две существенные ординаты корреляционной функции R (TJUL) и R(j (Tju +utk/) , а в блоке сложения-вычитания (для контроля) можно определить и считать истинную ве личину приращения корреляционной функции Rw-(f +urj-R (

Из описания видно, что в предлагаемом коррелометре заданная точность измерения любой существенной ординаты корреляционной функц}1Л достигается при медленном изменении приращения аргумента по сравнению с уменьщением истинных дисперсий . оценок на измеряемом участке корреляционной функции и непрерывном контролх истинных оценок дисперсий по их верхним расчетным текущим значениям.

После описанного выше измерения U -f t i -и существенной ординаты корреляционной функции начинается вычисление Д1 + + 2-й орд1шаты, приращения аргумента я усредненной оценки знака меяоду - -и и JU +2-Й ордшштами корреляционной функции, причем информация об оценке -1 -и ординаты R(4 ((u N ) полученная в результате предыдущего H3Mef eJSHH, иг;пользуется для определения более точной оценки этой ординаты щ (f ij-fr AT) при нэмеренни на следующем участке. Величина начального приращения аргумента дТд при измерении на всех участках выбирается минимальной йТд ) f

Таким образом, повыщение быстродействия в предлагаемом коррелометре до стигнуто за счет исклк;чения многократных пробных измерений корреляцион1гой функции с промежуточными регистрация-

МИ И аналитическими расчеталн в случае отсутствия априорных данных об энергетическом спектре анализируемых случайль1х процессов,

В соответствии с информацией об оценках приращений аргументов(дТЫ«Л исоответст, вующих .приращений функции {УМ(ц. С выходов блоков приращения аргук)ента 7 и приращения функции 6 реги-

стрирующее устройство ( на блок-схеме не пог.ззано) осуществит построенно графика корреляшюыюй функшш на любом участке по аргументу, причем в предлагаемом коррелометре пе искпкзч/лстся ьоэможность построе {ия коррел иион.ис)й ({Уькции по сушестЕ сн.ным ордшштаь , считываемым с блока оцвЕШИ фу)1хции корреляШ1И 3 {тфи задоьпом при}) функгни 4RNj}7 с соЭгветсч-вукч.иими оцеп- ..

1ками npHpauuHHii .-..sirj icuTa (лТМл . ,

Начальная ордината корреляционной функции (которая в частном случае может быть нулевой) всегда считывается с блока оценки функции корреляции 3 перед сча тыванием первого приращения аргумента и прирашения корреляционной функшш,

Формула иэобретення

Коррелометр, содержащий первый и второй аналого-цифровые преобразоват пи, подключенные управляющими входами Е блоку управленияГ а выходами - к бло ку оценки функции корреляции, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени корреляционного ана|Лиаа, коррелометр содержит блок слож&ния-вычитания, блок усреднения знаков, блок приращения аргумента и блок приращения функции, причем выход блока сложения-вычитания подключен соответственно ко входам блока усреднения знаков и блока приращения аргумента, выход которого подключен ко второму управляющему входу второго аналоп -шфрового преобразователя, выход блока усреднения знаков соединен со входом блока приращения функции, подключенного выходом к первому входу блока сложения-вычитания, второй вход которого соединен с выходом блока оценки функции корреляции.