Устройство для определения шагадиСКРЕТНОСТи КОРРЕляциОННОй фуНКции Советский патент 1981 года по МПК G06F17/15 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ШАГА ДИСКРЕТНОСТИ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ

Изобретение относится к определению вероятностных характеристик случайных процессов в радиотехнических устройствах и предназначено для экспериментальных исследований слу чайных процессов, в частности для измерения шага дискретности взаимной корреляционной функции {ВКФ) с его последующим использованием в корреляторах,

Известно устройство для определения шага дискретности корреляционной функции, содержащее формирователь импульсов и счетч-ик 1,

Основной недостаток этого устройства - невозможность определения шага дискретности ВКФ.

Наиболее бливким к предлагаемому является устройство, содержгицее фильтр верхних частот, который через фо1 1ирователь импульсов, ехему совпадения и переключатель соединен с пересчетной . схемой или со счетчиком иштульЪов, выход фильтра верхних частот также соединен через выпрямитель, с аналого-цифровым преобразователем, второй вход которого через совпадения - с генератором тактовых импульсов, анапого-цифровсго преобразователя соединен со вхсхдом счетчика импульсов. Кроме того, выход пересчетной схемы соединён с единичным входом триггера, а нулевой вход триггера через запускающую кнопку - с генератором импульсов опроса, выход триггера соединен со схемами совпадения. Устрюйство позволяет определить шаг дискретности для функции автокорреляции нормального случайного процесса, который основан на перемножении заданной погрешности аппроксимации на среднее число нулей центрированного процесса {21,

Однако это устройство обладает принципиальной невозможностью измерения шага дискретности ВКФ.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет 0 определения шага дискретности взаимной корреляционной функции стационарных нормальных случайных процессов с заданной погрешностью аппроксимации .

Цель достигается тем, что в устройство введены дополнительно фильтр верхних частот, формирователь импульсов, три схемы совпадения, два цифроаналогойых преобразователя аналого0 арифметического блока, состоящего из

двух логарифмических усилителей, суммирующего усилителя, усилителявычитателя и усилителя антилогарифмов, регистрирующее устройство, причем фильтры верхних частот через формирователи импульсов соединены со схемами совпадения, разрешающий

вход которых соединен с прямым входом триггера, выходы схем совпадения соединены со счетчиками импульсов, выходы счетчиков импульсов через схемы совпадения, цифроаналоговые преобразователи, логарифмические усилители соединены с выходами суммирующего усилителя,а .разрешающие входы схем совпадения соединены с инверсным входом триггера, выход суммирующего усилителя через. усилитель-вычитатель, усилитель антилогарифмов и аналого-цифровой преобразователь соединены с входом регистрирующего устройства, кроме того, нулевой вход триггера соединен через таймер с задатчиком времени и через схему совпадения с генератором тактовых импульсов, выход которого через запускающую кнопку соединен с единичным входом триггера.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит из фильтров 1 и 2 верхних частот, которые соединены с формирователями 3 и 4 импульсов и через элементы И 5 и 6со счетчиками 7 и 8 импульсов, блоки 9 и 10 элементов И с цифроаналоговыми преобразователями 11 и 12 и с аналоговым арифметическим блоком, состоящим из логарифмических усилителей 13 и 14, соединенных с суммирующим усилителем 15 и усилителя-вычитателя 16, соединенного с усилителем 17 антилогарифмов, арифметический блок через аналого-цифровой преобразователь 18 соединен с регистри-; рующим устройством 19. Третий вход аналогового арифметического блока 20 соединен с источником 21 постоянного напряжения. Управление работой устройства осуществляется блоком 22 задания времени анализа.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

По сигналу с первого выхода блока 22 задания времени анализа открываются элементы И 5 и 6. Таким образом схема переводится в режим съема «змерений. Фильтры 1 и 2 отсекают постоянные составляющие исследуемых процессов, тем самым приводя их к нулевому уровню. Формирователи 3 и 4 импульсов формируют импульсы при пересечении каждьм процессом нулевого уровня. Эти импульсы накапливаются в счетчиках 7 и 8. При окончании времени анализа формируется сигнал, открывающий блоки И 9 и 10 элементов, через которые коды со счетчиков 7 и 8 посредством цифроаналоговых преобразователей 11 и 12 преобразуются в постоянное напряжение. Аналоговый арифметический блок 20 состоит из лoгapиф /Iичecкиx усилителей 13 и 14, суммирующего , усилителя 15 с коэффициентом усиления 5 двухвходового усилителя-вычитателя 16, антилогарифметического усилителя 17.Работа аналогового арифметического блока основана на перевоQ де линейной шкалы измерений в логарифмическую, посредством чего операция деления, умножения, извлечения корня заменяется операциями суммирорования и вычитания с соответствую- щими линейными коэффициентами. На второй вход усилителя вычитателя подается напряжение Uon.., которое соответствует значению погрешности аппроксимации. Преобразованный

- арифметическим блоком сигнал через

аналого-цифровой преобразователь 18 поступает на устройство 19 регистрации, где регистрируется значение шага дискретности взаимной корреляционной функции с заданной погреш5 ностыо аппроксимации.

Предлагаемое устройство для оценки ВКФ позволяет определять шаг дискретности ВКФ, не требуя большого объема априорных сведений об исследуемых процессах, что сокращает период времени, обычно затрачиваемый на получение первичной информации о случайных процессах. Выполнение устройства на быстродействующих ин тегральных схемах позвЬляет использовать его совместно с вычислительной машиной, работающей в реальном масштабе времени в автоматизированных системах управления.

Формула изобретения

Устройство для определения шага дискретности корреляционной функции,

содержащее аналого-цифровой преобразователь, выход которого подключен ко входу блока регистрации, фильтр верхних частот, вход которого является первым входом устройства,

1 выход подключен через .формирователь импульсов к первому входу первого элемента И ,второй вход которого соединен с первым выходом блока задания времени анализа, выход первого элемента И соединен со входом

счетчика, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения шага дискретности взаимной корреляционной функции, в

устройство введены второй элемент И, два блока элементов И, второй фильтр верхних частот, второй формирователь импульсов, второй счетчик,, два цифроаналоговых преобразователя, источник постоянного напряжения и аналоговый арифметический блок входы которого подключены соответственно к выходам.цифроаналоговых преобразователей и к источнику постоянного напряжения, а выЛоц соединен со входом аналого-цифрового преобразователя, вход второго фильтра верхних частот является вторым входом устройства, а выход соединен со входом второго формирователя импульсов, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к первому выходу блока задания времени анализа, выход второго элемента И соединен со входом второго счетчика, выходы первого и второго счетчиков

подключены соответственно к первым входс1м первого и второго блоков элементов И, вторые входы, которых соединены со вторЕЛ выходом блока задания времени анализа, выходы блоков элементов И подключены соответственно ко входам цифроанглоговЁлс преобразователей«

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Иирский Г.Я. Аппаратурное определение характеристик случайных

г I

процессов. М., Энергия, 1972, с.209,

2. Авторское свидетельство СССР 279211, кл. Н 03 К 21/10, 1969 (прототип).