Ортогональный коррелятор Советский патент 1982 года по МПК G06G7/19 

(54) ОРТОГОНАЛЬНЫЙ КОРРЕЛЯТОР Изобретение относится к специализиро ванным вычислительным средствам, предназначенным для статической обработки случайных процессов. Известно устройство, обеспечивающее оценку коэффициентов разложения корреляционной функции (КФ) случайного прогцесса в ортогональный функциональный ряд, с аппроксимацией ортогональными функциями Яагерра, с оптимизацией параметра базисных функций, содержащее регу лируемый ортогональный фильтр, к каждой ячейки которого последовательно подключены блок умножения и блок усреднения, вторые вioды блоков ум ножения вместе с входом ортогонального фильтра соединены с входом устройства. Кроме того, устройство содержит блоки регулировки параметра, выходы которых подключень к управляющим входам ортогональных фильтров 1 . Недостатком, устройства является огра ниченная облает, применения, что обусловлено спецификой ортогональных функций Лагерра. Так, например, последние не являются оптимальными для аппроксимации функций,, представляющих собой сумму экспонент и для ряда других зависимостей. Более общими свойствами обладают ортогоналвзированные системы экспоне - . циальных функций (ряды Дирихле), включающих, как частный случай, ортогональ-. ные функции Лагерра. Наиболее близким к предлагаемому я&ляется устройство, содержащее ортогональный фильтр Лагерра, к выходу каждой ячейки которого последовательно подклк чены блок умножения и блок усреднения, вторые входы блоков умножения вместе с входом ортогонального фильтра соединены с входом устройства, блок регулировки параметра, подкпк(ченный входом к выходу последнего блока усреднения, выходом - к.управляющим входам ортогонального фильтра. Целью изобретения является повышение точности аппроксимации КФ случайного процесса параметрической моделью. Поставл.енная цель достигается тем, что ортогональный коррелятор содержащий блоки регулирования параметра и первую группу апериодических управляемых фильтров, вход каждого из которых объединен с первым входом соответствующего блока вычитания, второй вход которогб соединен с выходом апериодического управляемого фильтра, выход каждого из которых соединен с первым входом соответствун шего блока умножения первой группы, вторые входы блоков умножения объединены с о входом первого апериодического управляемого фильтра и первого блока вычитания и являются входом коррелятора, выходы блоков умножения подключены ко входам соответствующих блоков усреднения, введена вторая группа апериодических управляемых фильтров, число которых равно числу звеньев многозвенного ортогонального фильтра, вторая группа блоков умножения, вторая группа блоков усреднения, выход блока вычитания последнего звена многозвенного ортогонального фильтра соединен со входами управляемых апериодических фильтров второй группы, управляющие входы которых подключены к выходам соответстй щих блоков регулировки параметра, первые входы блоков умножения второй группы объединены и подключены ко входу коррелятора, вторые - соединены с выходом соответствующего апериодического управляемого фвльтра второй группы, выходы блоков умножения второй группы через соответствующие блоки усреднения второй группы подключены ко входам соответствующих блоков регулировки параметра, выходы ко торых соединены с управляющими входами соответствующих апериодических управляемых фильтров первой группы. На чертеже изображена структурная схема коррелятора. Кой елятор содержит фильтр 1 с передаточной функцией W (р)( ) блоки 2 умножения, блоки 3 усреднения, блоки 4 регулировки параметров, рртоговальный фильтр.7, содержащий в каждой ячейке блок 5 вычитания, фильтр 6 с пвт редаточиой функцией W(p) 2Wr Устройство работает следующим образом. При подач0 на вход реализации цен1 рироваиного случайного процесса ) блоки регулировки параметров 4 вэменя КУГ шкраметры фй 1ьтров 1,6 до обнуления сигналов АО ,..., на своих входах. Установившиеся значения парамет в фильтров принимаются в качестве параметров ot-Q ,..., Ы-м базисных функций. А U ( vIB ( ) , (1) в модели КФ ( . При этом, как можно показать, обеспечивается минимум среднеквадратической погрешности аппроксимации КФ моделью (2) как на множестве коэффициентов разложения Ро PN. так и на множестве параметров ,...,ot|4j. Минимум погрешности со 1Гх(г;)-(м(,(э, , о в области параметров р ( оьеспечивается способом оценки последних -- .ъм PK ot jH CrjR ctjdtrMlxCt) О г (T)x(t-t) dt , -к-й коэффициент разложения КФ в базисе функций HK(T)J (коэффициент Фурье). Минимум 4 на множестве Параметров ot ,...,/j обеспечивается их оптимальной подстройкой. В предлагаемом устройстве блоки регулировки параметров обеспечивают обнуление всех Ац, К 0,..., N позволяя минимизировать л по параметрам 0 0I Учитывая общий характер использован- ных при реализации предлагаемого устройства функций Н )((Т ) так, например, функции Лагерра, неиспользуемые в (1,2), получаются из функций Нц(т;) при о6о oi ...« otN ot, т.е. как частный случай. Можно утверждать, что по сравнению с устройствами-аналогами предлагаемое устройство при равенстве порядков Ni моделей КФ обеспечивает в общем случае наименьшие погрешности аппроксимации КФ, либо с заданной погреш|юотью аппроксимации оценивать КФ более широкого класса процессов. Формула изобретения Ортогональный коррелятор, содержащий блоки регулировки параметров и пер вую группу апериодических управляемых фильтров, вход каждого из которых обьединен с первым входом соответствук шего блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом соответствующего апериодического) управляемого фильтра, подсоединенным также к первому входу соответствующего ока умножения первой группы, вторые входы блоков умножения объединены со входом пер вого апериодического управляемого фвльтра и первого блока вычитания и являют ся входом коррелятора, выходы блоков умножения первой группы подключены ко входам соответствующих блоков уореднения первой группы, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности, в коррелятор введены вторая группа апериодических управляемых фильтров, число которых равно числу звеньев ;многозвенного ортогонального фильтра, вторая группа блоков умножения вторая группа блоков усреднения, выход блока вычитания последнего звена многозвенного ортогонального фильтра соединен со входами управляемых апериодичеоких фильтров второй группы, управляющие входы которых подключены к выходам соответствующих блоков регулировки параметров, первые входы блоков умножения второй группы, объединены и подключены ко входу коррелятора, вторые - соединены с выходом соответствующего апернодичео. кого управляемого фильтра второй группы, выходы блоков умножения второй группы через соответствующие блоки усреднеиня второй группы подключены ко входам соответствующих блоков регулировки параметров, выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих апериодических управляемых фильтров первой группы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 529462, кл. G 06 Q 7/19, 1975. 2.Авторское сввдетельство СССР 463121, кл. G 06 G 7/19, 1973.