Устройство для вычисления коэф-фициЕНТА ВзАиМНОй КОРРЕляцииузКОпОлОСНыХ пРОцЕССОВ Советский патент 1981 года по МПК G06G7/19 

Изобретение относится к вычис- лительной технике и может быть использовано для аппаратурного опреде ления коэффициента взаимной корреля ции Двух узкополосных случайных сигналов. Известно устройство для вычисления коэффициента взаимной корреляции содержащее два входных блока, входы которЕЛХ соединены с входами устройства, а выходы соединены с входами арифметического устройства, выход которого соединен с входом блока регистрации fl . Недостатком этого устройства явля ется относительно низкая точность определения коэффициента взаимной корреляции в условиях воздействия на оба входа устройства помех коррелированных между собой, но не коррелированных с исследуемыми узкополосными сигналами, а также сложность устройства. Известно устройство, содержащее первый и второй входные блоки, блок умножения, блок усреднения и блок регистрации, входы первого и второго входных блоков соединены соответственно с первым и вторым входгили устройства для вычисления коэффициен та взаимной корреляции выход первого входного блока соединен с первым входом блока умножения, выход которого соединен с входом блока усреднения 2 Недостатком этого устройства является относительно низкая точность определения коэффициента взаимной корреляции в условиях воздействия на оба входа устройства помех коррелированных между собой, но не коррелированных с исследуемыми узкополосными случайными сигналс1ми. Цель изобретения - повышение точности определения коэффициента взаимной корреляции. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для вычисления коэффициента взаимной корреляции, содержаццее блок регистрации, первый и второй блоки согласования, входы которых являются соответственно первым и вторым входами устройства, выход первого блока согласования соединен с первым входом блока умножения, выход которого соединен с входом блока ухзреднения, введены генератор гармонических сигналов, пять дополнительных блоков умножения, три дополнительных блока усреднения

и сумматор, первый вход первого дополнительного блока умножения соединен с выходом первого блока согласования, вход блока регистрации соединен с выходом сумматора, входы кото рого соединены с выходами второго и третьего дополнительных блоков умножения, выход второго блока согласования соединен с первыми входами четвертого и пятого дополнительных бло ков умножения, первый выход генератора гармонических сигналов соединен с вторыми входами блока умножения и четвертого дополнительного блока умножения, второй выход генератора гармонических сигналов соединен с вторыми входсоми первого и пятого дополнительных блоков умножения, выходы первого, четвертого и пятого дополнительных блоков умножения соединены с входами соответственно пер-, вого, второго и третьего дополнитель ных блоков усреднения, первый и второй вход второго дополнительного блока умнолсения соединены с выходами соответственно блока усреднения и вт рого дополнительного блока усреднеНИН, первый и второй входы третьего дополнительного блока умножения соединены с выходами соответственно первого и третьего блоков усреднения.

На фиг. 1 представлена структурнал схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - векторцая диаграмма, поясняющая работу устройства.

Устройство для вычисления коэффициента взаимной корреляции содержит первый 1 и второй 2 входные блоки, блок 3 умножения, блок 4 усреднения, блок 5 регистрации, а также генератор б гармонических сигналов, пять дополнительных блоков 7-11 умножения три дополнительных блока 12-14 усреднения и сумматор 15. Входы первого 1 и второго 2 входных блоков соединены соответственно с первым 16 и вторым 17 входами устройства. Выход йеввого входного блока 1 соединен .с первым входом блока 3 умножения-, выход которого соединен с входом бло ка 4 усреднения. Первый вход первого дополнительного блока 7 умножения соединен с выходом первого входного блока 1, вход блока 5 регистрации соединен с выходом сумматора 15, входы КОТОР.ОГО соединены с выходами. второго 8 и третьего 9 дополнительных блоксэй умножения, выход второго входного блока 2 соединен с первыми входами четвертрго 10 и пятого 11 дополнительных блоков у 1ножения, перпый выход генератора Соединен с вторыми входами блока 3 умножения ц четвертого дополнительного блока 10 умножения. Второй выход генератора 6 соединен с вторыми входами первого 7 и пятого 11 дополнительных блоков умножения, выходы первого 7, четвертого 10 и пятого 11 дополнительны

блоков умножения соединены с входами соответственно первого 12, второго 13 и третьего 14 дополнительных блоков усреднения. Первый и второй вход второго дополнительного блока 8 умножения соединены.с выходами соответственно блока 4 усреднения и второго дополнительного блока 13 усреднения. Первьгй и второй входы третьего блока 9 умножения соединены с выходами соответственно первого 12 и третьего 14 блоков усреднения.

Работает устройство следующим образом.

Исследуемые сигналы представлены в следующем виде: суммы полезного сигнала и помехи.

В некоторый момент времени входные сигналы представлены векторами 18. и 19 (фиг. 2), соответственно. Для исключения влияния помех на определяемый коэффициент взаимной корреляции узкополосных случайных сигналов в устройстве генератором 6 генерируется два гармонических сигнала с частотой равной W - средней частоте исследуемых узкополосных случайных сигналов и сдвинутых по фазе на 9(lP . Полученные с генератора 6 синусоидальный и косинусоидальный сигналы перемножаются с исследуемыми сигналамиблоками 3, 7, 10 и 11 умножения, а полученные результаты усредняются блоками 4, 12-14. На выходах этих блоков формируются сигналы равные коэффициентам взаимной корреляции соответственно первого сигнала и и S i п ц t, первого сигнала U)( и cos ш t, второго сигнала Uj/ и ; sin Lu t, второго сигнала Uv/ и cosuJt

т.е. KXS KXC

Kv5 и К

vcПолученные коэффициенты перемножаются и суммируются блоками 8, 15 и 9 в соответствии с выражением

Kyv (

Таким образом, на выходе сумматора получается оценка коэффициента корреляции узкополосных случайных процессов и и ul которая регистрируется блоком 5.

Справедливость соотношения (1) легко показывается для узкополосных случайных процессов,

Таким образом, с точностью до нормирующего множителя выражение (1) позволяет получать коэффициент взаимной корреляции двух узкополосных случайных процессов, исключив влияние составляющих, связанных с помехами, которые не коррелированы с сигналами с искусственно вводимыми гарминическими сигналами. Нормирование сигналов выполняется, например, в блоках согласования.

Формула изобретения

Устройство для вычисления коэффициента взаимной корреляции узкополос

ных процессов, содержащее блок регистрации, первый и второй блоки согсования, входы которых являются соответственно первым и вторым входами устройства, выход первого блока: согласования соединен с первым входо блока умножения, выход которого соединен с входом блока усреднения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в устройво введены генератор гармонических сигналов, пять дополнительных блоков умножения, три дополнительных блока усреднения и сумматор, первый вход первого дополнительного блока умножения соединен с выходом первого блока согласования, вход блока регистрации соединен с выходом сумматора, входы которого соединены соответственно с выходами второго и тре- тьего дополнительных блоков умножения, выход второго блока согласования соединен с первыми входами четвертого и пятого дополнительных блоков умножения, первый выход генератора гармонических сигналов соединен с вторыми входами блока умножения

и четвертого дополнительного блока умножения, второй выход генератора гармонических сигналов соединен с вторыми входами первого и пятого дополнительных блоков умножения, выходы первого, четвертого и пятого дополнительных блоков умножения соединены с входами соответственно первого, второго и третьего дополнительных блоков усреднения, первый и второй входы второго дополнительного блока умножения соединены с выходами соответственно блока усреднения и второго дополнительного блока усреднения, первый и второй входы третьего вспомогательного блока умножения соединены с выходами соответственно первого и третьего блоков усреднения.

Источники информации, Ттринятые. во внимание при экспертизе

1.Галахова О.П. и др. Основы фазометрии. Л,, Энергия, 1976, с.135

2.Мирский Г.Я. Аппаратурное определение характеристик случайных.

процессов. М., Энергия, 1972, с. 22&.

. H«V

V frt ,1|A«i

798887