SU429426A1 - Устройство для определения корреляционной функции - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к цифровой электроизмерительной технике и может быть использовано дл  оарвделени  |ко1р|рел цио:Нной .функции.

Известны цифровые коррелометры дл  определени  коррел ционной функции,состо щие из двух аналого-цифровых преобразователей , блока определен и   дисперсии и ординат оценок коррел ционной функции и устройства управлени .

Недостатком таких устройств  вл етс  использование фиксирова.нного времени задержки одного сигнала относительно другого, которое определ етс  либо орпентировочво на основании некоторых априорных данных о характере изменени  коррел ционной или спектральной функции случайного процесса, либо методом последовательного приближени  в результате многократного грубого измерени  коррел ционной функции. Первый способ часто приводит к большим ошибкам при определении времени задержки и, следовательно , коррел ционной функции, а второй - к значительному увел ичению времени ее определени .

Цель изобретени  - увеличение быстродействи  II повышение точности работы устройства независимо от наличи  априорных данных о характере изменени  коррел ционной или спектральной функции случайного процесса.

Дл  этого в предлагаемое устройство дополнительно введены схема «Р1ЛИ, делитель, схемы «И и блок управлени  реверспвны.м счетчиком, выходы которого подключены к реверсивному счетчику, а входы - к выходам блока сравнени  и к входам блоков задани  ошибок соответственно, выход генера0 тора тактовых импульсов подключен к первым входам первой второй схем «И, вторые входы которых соединены с блоком управлени , а выходы подключены к в.ходам схемы «ИЛИ, первой схемы «И непосред5 ственно, а второй - через делитель, выход схемы «ИЛИ подключен к счетчику, первый вход третьей схемы «И соединен с распределителем , второй вход - с блоком управлени , а выход подключен к соответствуюш,ему входу логического блока.

На фиг. 1 дана функциональна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - выбор суммарной временной задержки ,по заданной относительной ошибке восстанов5 лени  Y на участке наибольшей скорости коррел ционной функции г (т).

Устройство содержит блок управлени  /, распределитель 2, цифро-аналоговые преобразователи 3 и 4, блоки сравнени  5 и 6,

0 блок 7 определени  дисперсии и коррел ционной функции, тактовый генератор 8, первую 9 и вторую 10 схемы «И, схему «ИЛИ Л, делитель 12, счетчик 13, резе-рсивный счетчик М, логический блок 15, третью схему «Р1 16, блоки 17 и 18 задани , блок 19 управлени  реверсивиым счетчиком.

Под действием сигнала «Пуск от блока угаравлени  1 производитс  преоб разо1ваН|Ие аналоговых сигналов x(t) и i/(t) в код, которое осуществл етс  с помощью распределител  2, цифро-аналоговых преобразователей 3 и 4, блоков сравнени  5 и 5 методом поразр дного взвешивани . После окончани  преобразовани  значени  сигналов х (t) и y(t) в коде передаютс  в блок 7 по сигналу блока управлени  /.

Начало следующего преобразовани  определ етс  с помощью тактового генератора 8, схемы «И 9, схемы «ИЛИ //, делител  12, счетчика 13 и реверсивкаго счетчика 14 следующим образо.м. В конце преобразовани  код со счетчика 14 по сигналу блока управлени  переписываетс  в счетчик 13 (выполн ющий функцию формировател  временной задержки), а на вход делител  12 через от фытую схему «И 9 поступают импульсы тактового генератора 5. Делитель 12 и счетчик 13 формируют суммарну о временную задержку (см. фиг. 2) между преобразованными в код значени м:и сигналов х (t) и у (t). В начале измерени  в счетчик 13 переписываетс  максимальный код. Это соответствует минимальной временной задержке между кодами сигналов х (t) w у (t), равной произведению коэффициента делени  делител  12 и периода следовани  импульсов тактового генератора 8. По сигналу с выхода счетчика 13 блок управлени  1 включает логический блок 15, который подготовлен к работе сигналом распределител  2 через открытую схему «И 16. Логический блок 15 раздельно по каждому каналу х (t) и у (t) сравнивает с помощью одинаковых блоков /7 и 18 задани  ощибок (включающих в себ  схемы «И, измерительные ключи и дискретные делители типа R-2R (на чертеже не показаны) разность между задержан ными х (t + -г) и у (t+t) И тбкущИ|МИ X (t) и у (t) значени ми сигналов с величинами (t + -r, и Yy (+т), причем .

В результате сравнени  по сигналам с выходов блоков сравнени  5 к 6 срабатывает блок 19 управлени  реверсивным счетчиком, который измен ет код реверсивного счетчика 14 в соответствии с таблицей.

За первый такт сравнени  определ етс  знак разности между текущим сигналом и задерл анным , а за второй такт сравниваетс  указанна  разность с одинаковой по знаку величиной напр жени , определ емой произведением (t+i) И (t+%). Код реверсивного счетчика 14 уменьщаетс , если соответствующа  разность превысит величины

(t + T:) и уу (+т) и увеличиваетс  в противоположном случае.

После из..менен1и  кода реверсивного счетчиха 14 описанный цикл повтор етс .

В результате «-кратного измерени  (п лежит в предел-ах заданного объема выборки, необходимого дл  измерени  дисперсии) на

счетчике 13 устанавливаетс  код /п, который вместе с числом N дл  гауссовского сигнала соответствует суммарной временной задержке

MmN -,

- значение ооратнои нормированной

коррел ционной функции; заданна  величина; значение кода «а счетчике

-fl

значение обратной функции. Лапласа.

Из формулы, в частности видно, что выбором величины Y :можно найти значение нормированной коррел ционной функции в точке с наибольшей или средней скоростью изменени  /СФ. При этом величина /VA определ ет временную задержку между преобразованными в код значени ми сигналов л (О и г/ (О, а коэффициент т выбираетс , исход  из логрещности и вида восстановлени  (ступенчатого или линейного) коррел ционной; функции.;

После того как определ етс  число N, на счетчике 13 по сигналу с блока управлени  / запираютс  втора  и треть  схемы «И 10 и 16 и открываетс  перва  схема «И 9. При

5 этом тактовые импулысы с генератора 8 поступают непосредственно на счетчик 13 через схему «ИЛИ //, и коррел ционна  функци  измер етс  точно так же, как в прототипе с временем задержки, равным //А/, а аналогоцифровые преобразователи работают без дополнительных блоков 15, 17 и /6. Код на счетчике 13 после каждого определени  суммарной временной задержки восстан-авливаетс  путем перезаписи с реверсивного счет5 чика 14. Таким образом, точность измерени  коррел ционной функции повышаетс  за счет того, что ее аргумент устана1вл«ваетс  по заданной ошибке восстановлени  у. Быстродействие повышаетс  благодар  устранению многократного определени  характера изменени  коррел ционной функции в случае отсутстви  априорных данных. При определении коррел ционной функции с крутизной изменени , лежащей вне предусмотренных пределов, автоматически устанавливаетс  либо минимальна , либо максимальна  временна  задержка. Дл  исключени  переполнени  реверсивного счетчика 14 должна быть предусмотрена соответствующа  схема (на чертеже не показана). Предмет изобрете .к и   Устройство дл  определени  коррел ционной функции, содержапдее цифро-аналоговые преобразователи, первые выходы которых подключены к входам соответствующих блоков сравнени , вторые - к соответствующим блока1М задани  ощибок, а третьи - к соответствующим входам блока определени  дисперсии , управл ющий вход которого соединен с первым выходом блока управлени , второй выход которого через логический блок соединен с блоками задани  ощибок, выходы которых подключены к входам соответствующих блоков сравнени , выходы блоков сравнени  подключены к первым входам соответствующих цифро-аналоговых преобразователей, вторые входы которых объединены и подключены к распределителю, вход которого соединен с третьим выходом блока управлени , входы которого подключены соответственно к генератору тактовых имиульсов и к счетчику, соединенному с реверси1вным счетчиком, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  быстродействи  и повыщени  точности работы устройства, оно содержит схему «ИЛИ, делитель , схемы «И и блок управлени  реверсивным счетчиком, выходы которого подключены к реверсивному счетчику, а входы - к выходам блоков сравнени  и к входам блоков задани  ощибок соответственно, выход генератора тактовых импульсов подключен к первым входам соответственно первой и второй схем «И, вторые входы которых соедмнены с блоком управлени , а выходы подключены к входам схемы «Р1ЛИ, первой схемы «И непосредственно, а второй - через делитель, выход схемы «ИЛИ соединен со счетчиком, -первый вход третьей схемы «I-I соедииен с раС1Пре;делителвм, 1второй вход - с блоком уп|равлени , а выход подхлю-чен к соот вет1ствующему входу логического блока.

г/У

/f/r;