Устройство для определения корреляционной функции Советский патент 1976 года по МПК G06F17/15 

(34) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ Реализации Х (t) подаются в многоканальный блок образования разностей 1, с выхода которого формируются ординаты вспомогательных процессов 1 у. (t .) по ;3 каналам, которые параллельно поступают в матричный коррелометр 2 и многоканальный блок усреднения 3. Многоканальные блоки усреднения и формирования интервалов 4 и задатчик ошибки 5 по командам, с блока управления 6 позволяют определять длительности адаптивных интервалов taL и , адаптивных шагов-Ьд ; по алгоритмам., аналогично примененны.м в устройстве по авт. св. МЬ474О14 Многоканальный блок формирования интер валов 4 совместно с блоком вариационного преобразования 7 формируют вариационны,е рады адаптивных интервалов В и шагов taaB . Блоки коррекции интервалов 8 и вариационного преобразования 7 совместно с мно гоканальным, блоком формирования интервалов 4 корректируют вариационные рядьг адап тивных интервалов и шагов для получения кратных адаптивных интервалов и шагов. Матричный коррелометр 2 позволяет определить КФ матрицы f)Rij (.t) с адаптивными шагами Co-ii 6к или с начальными шагами. ЬtJ орди нат вспомагательных процессов д. XL rfctt Блок управления 6 осущесГЬляет формирование команд управления BceivJii узлами и блоками. Принцип работы описываемого устройств для определения корреляционной функции будет рассмотрен в предположении, что число анализируемых реализаций Х {t ) равно 4, начальные оценки интервалов i-Q и шагов выбраны на основании априорной инфор мации о спектре исследуемыл или в соответствии с .нижней и верхней границами рабочих диапазонов интервалов и шагов ( в случае отсутствия априорной инфор мации). По командам, с блока управления 6 реализации входных сигналов по четырем, каналам поступают в многоканальный блок образования разностей 1 (чаше всего 2-го порядка), который формирует на выходе выборку ординат вспомогательных процессов вида: Y,Ct). (t) - tf)V, ,. (2-0)t J, CD V где Co - весовой коэффициент v -го поряд+ (2-V)-t -J-V выборка с интер I L валом. tQ по I -м.у каналу, 2 - порядок разности. Вспомогательные процессы /: (t) поступают в матричный коррелом.етр 2 и в м,н гоканальный блок усреднения 3 по четы.рем каналам. Матричный коррелометр 2 измеряет гп рдинат КФ матрицы//Rnil по м.ультипликаR,(J«V ивному алгоритму ,,(). ryNZ )-u Здесь L и j номера каналов, а N - объем ыборки для исчисления КФ. Многоканальные блоки усреднения 3 и орм.ирования интервалов 4 совместно с заа-рчиком ошибки 5 но командам, с блока упавления 6 реализуют определение у адапивных интервалов ir по алгоритму вида -AtSH|n{lZ (t)) -nt-ii n-i где-t.- ЦбНки интервалов выборки по 1 -м.у каналу ординат вспомогательного процесса - (1)вп+1ип -ом циклах интерационного усреднения на интервале СУМ.МЫ выборок вспомогательноа {2J го процесса Л LfY}(i), &t -шаг коррекции;За N циклов работы в матричном коррелом.етре 2 и многоканальном, блоке формирования интервалов 4, соответственно будут определены, ординаты, матрицы /f R (Т) 11 КФ и выборка адаптивных интервалов tcni по четы.рем каналам. В зависимости от спектров аддитивных составляющих m; ( t ) по 3 каналам адаптивные интервалы могут сильно отличаться друг от друга по величине и быть накрытыми. Поэтом.у с целью оптимизации их распределения по У каналам., введение блока вариационного преобразования 7 и коррекции интервалов 8 совместно с многоканальным блоком формирования интервалов 4 соответственно, формируют вариационный ряд адаптивных интервалов ц, корректируя члены, вариационного рада адаптивньк интервалов, обеспечивают кратность любого следуюшего, например icii. + ) В , предыдущим OIL кадаптивным интервалам после коррекции за N 1 циклов ( Ml N). Для этого адаптивные интервалы с аыхода многоканального блока формирования интервалов 4 поступают в блок вариационного преобразования 7, который фо{жшрует ва шационный рад адаптивных интервалов (хцВ, члены которого перезаписы.ваются в порядке возрастания в многоканальный блок формирования интервалов 4. Блок коррекции интервалов 8 за N 2 циклов ( N 2 « N1 ) совместно с многоканальным, блоком формирования интервалов 4 и блоком вариационного преобразования 7 корректируют адаптивные интервалы, до достижения кратности, например, -fcaiBj/ интервала по L 1 каналу интервалам fc В н а.г к (в предложении, что ai аз®к соответственно, по 3 и 2-му каналам. Округление адаптивных интервалов t В вьшолняется в сторону завышения адаптивных интервалов-t j В после коррекции. После завершения процедуры оитим,ального распределения адаптивных интервалов перезаписываются в порядке возрастания в регистры многоканального блока усреднения интервалов 4 ( на места-tai ) а выхода которого информ.ация об очереднос ти и величинах оценок,-fccti К поступает в устройство управления 6, многоканальный блок образования разностей 1 и матричный коррелометр 2 для подготовки к новым изм.е рениям.. Получение позволяет в описываемом устройстве для определения корреляцион ной функции упростить ряд его сложных узло так как при этом. м.ногоканальный блок образования 1 разностей состоит из коммутатора на У каналов и одного блока образования разностей, и м.ногоканальный блок кодироваразностей, и многоканальный блок кодирования (на чертеже не показан) матричного кор релометра 2 состоит из одного кодирующего преобразователя и выходного комм.утатора на Э каналов (вместо t) канальных) мно гоканального блока образования разностей и многоканального блока кодирования матрич ного коррелометра в случае использования выборки . Таким, образом оптимальное распределение адаптивных интервалов позволяет существенно упростить важные уз лы предложенного устройства для определения корреляционной функции. Блок вариационного преобразования 7 мо жет быть выполнен, наприм.ер, на основе двух сравнивающих устройств, регистров памяти текущих минимального и максимального членов адаптивных интервалов и логических схем. Блок коррекции интервалов 8 представля ет собой логический дешифратор, соединенный по входам, и выходам с узлами многоканального блока формирования интервалов и блоком вариационного преобразования. Из описания видно, что алгоритм, коррекции адаптивных интервалов практически аналогичен апгоритм.у 3 и сводится к процедуре постепенного, циклического уменьшения корректируемой оценки адаптивного интервала на величину ut до тех пор, пока не на-г ступит условие кратности искомой сцшпси адаптивного интервала предыдущим, адаптивным. интервалом после коррекции, наприм.ер. должен быть кратен -t В и i в OL д К СХ2« К . В случае, если многоканальный блок образования разностей 1 и матричный коррелометр 2 реализованы в виде У идентичных каналов, то можно отключить блок коррекции интервалов и вм.есто использовать последовательность-Ьд В , члены которой будут кратны только шагу коррекции A.t . При этом многоканальный блок формирования интервалов 4 также должен состоять из 3 идентичны.х формирователей интервалов. После завершения процедуры, оптимального распределения адаптивных интервалов aiB по командам, с блока управления 6 последовательность КФ матрицы //Rj; / с выхода матричного коррелометра 2 через блок временной развертки 9 поступает в м.ногоканальный блок образования разностей 1, на выходе которого формируются ординаты, всяом.огательных процессов -р,, (f) (Т) с соответствующими начальными шагами Гд;- .Причем при анализе реализации входных сигналов, имеющих симметричную матрицу / . . // .ф есто обработки 3 , КФ при «nanURHb.x шагов taii можно ределении адаптивнь1Х шагов Taij обработать только КФ матрицы // Rij // например тех, которые выше диагонали вы.ше матрицы. Ординаты вспом.огательных процессов с выхода м.ногоканального блока образования разностей 1 поступают в многоканальный блок усреднения 3, который совместно с многоканальными блоком форм.ирования интервалов 4 и задатчиком. ошибок 5 реализуют процедуру определения ( адаптивных шагов tixLi по алгоритму вида; 6 ..). т . .т: . - - оценки адаптивгдеау п+1, ных шагов вспомогательного процесса R .. (t) е II R-; (t)// b un циклах итерациоонного усреднения на интервале ЙГас; -суммы, выборок вспомогательного процесса 1 лт - шаг коррекции; Од - ошибка восстановления ординат КФ R (Т ), заданная в задатчике ошибки. После о.пределения адаптивных шагов производится процедура отбора существенных ординат матрицы.//Rf.Ct)//, аргум.ент которых кратен соответствующим адаптивным, шагам Гг После завершения процедуры, отбора существенных ординат матрицы. КФ//Нм(/); последние с соответствующими шагами tn,|;/ ВЫ.ВОДЯТСЯ ИЗ матричного коррепометра 2 на регистрацию в блок представления (на чертеже не показан), а затем производится оптимальное распределение адаптивных шагов с помощью блоков вариационного преобразования 7, коррекции интервалов 8 и многоканального блока формирования интервалов 4, аналогично описанной выше процедуре получения из адаптивных интервалов t адаптивных оптимальных распределенных интервалов t-ai йк . После завершения процедуры оптим.ального распределения адаптивньк шагов полученные оценки Ta.il 6 к записываются в порядке их возрастания на месте оценок С oLu в многоканальный блок формиро- вания интервалов 4, с выхода которого информация об очередности и величинах оценок поступает в блок управления 6 и матричный коррелометр 2 для подготовки к новым, измерениям.. Процедура измерения м.атрицы КФ//К п (Т)/ на следующем участке производится в соответствии с адаптивными оптимально распределенными интервалами шагами аналогично рассмотренной выше процедуре изм.ерения матрицы. КФ на предыд щем (в данном случае) первом участке. Контроль за отсутствием, наложения составляющих х (t) HmUt) реализаций входных сигналов по d каналам производится по адаптивным шагам, аналогично процедуре контроля, описанной в устройстве по авт.св. № 474014, и сводится к определению удвоенных сумм адаптивных шагов для всех О. участков разбиения КФ матрицы, При этом. мом.ент затухания самой продолжительной корреляционной функции матрицы до уровня (5я при значении аргум.ента Г Т определяет границу снизу величин алал тивных интервалов. Таким, образом, введени блока коррекции интервалов 8 и блока вариационного преобразования 7 позволяет значительно расширить возможности оперативного измерения матриц КФ постадионар ьк процессов при отсутствии информации о характере их спектров и ограниченных возможностях аппаратуры за счет оптимального распределения адаптивных интервалов и шагов образования ординат вспомогательных процессов и измерений КФ матрицу а также создания возможности прим.енения одноканальных блоков образования разности и кодирования с коммутаторами для вьтолнения функций и задач, решаемых в существующих устройствах многоканальными блоками образования разностей и кодирования, содержащим, большое число идентичных блоков образования разности и кодирования. Оперативное измерение матриц КФ в предлагаем.ом адаптивном. м.атричном. коррепометре подразум.евает повышение точности и бы.стродействия оперативного измерения мат риц КФ без существенного усложнения устройства. формула изобретения Устройство для определения коррел5щионной функции по авт.св. № 474014, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при определении матриц корреляционных функций нестационарных случайных процессов, устройство содержит блок коррекции и блок вариационного преобразования, взаимосвязанные между собой, управляющие входы этих блоков подключены, к соответствующим, выходам, блока управления, информационные входы соединены с соответствующими дополнительными выходами блока формирования интервалов дополнительные ксоды которого подключены соответственно к выходам блока коррекции и блока вариационного преобэазования.