SU467355A1 - Цифровой коррелометр - Google Patents

Description

полученное значение произведени  поступает в сумматор 5 через схему считывани  6 и вычитатель 7, св занный непосредственно с выходом блока умножени  4. Так как произведение поступает в младшие разр ды сумматорра 5, то оно оказываетс  умноженным на величину айв сумматоре 5 формируетс  код согласно равенству

г„(1-а) + (/г+1)/.у1(й + 1)Х

Х + ,,(1)

где Zn(l-а)-значение кода, хран щегос  в сумматоре 5 и полученного в предыдущем такте усреднени  (в начальный момент при , ); а - коэффициент, учитывающий посто нную экспоненциального сглаживани ; x(n+l)() -значение произведений ординат входных сигналов в текущем такте измерений; Zn+i - значение кода, полученного в сумматоре 5 в текущем такте усреднени .

Таким образом, в сумматоре 5 происходит грубое экспоненциальное усреднение согласно приведенному равенству. Полученное значение кода Zn+ со старших разр дов сумматора 5 через схему перезаписи 8 поступает в регистр пам ти 9 и одновременно в вычитатель 7. По очередному сигналу с устройства управлени  3 происходит одновременно вычитание значени  кода 2„+1, наход щегос  в регистре пам ти 9 через схему считывани  10 из содержимого младших разр дов сумматора 5 и вычитание содержимого реверсивного счетчика 11 из значени  кода Zn+r, наход щегос  в вычитателе 7. В результате в сумматоре 5 получаетс  значение кода (I-а)2Гп+1, необходимое дл  вычислени  Zn-fz согласно равенству (1) в следующем такте экспоненциального усреднени .

По знаку результата, полученного в вычитателе 7, производитс  корректировка содержимого реверсивного счетчика 11. По сигналу с устройства управлени  3 и потенциалу на выходе триггера знака 14 формируетс  сигнал на одной из выходных шин ключа 13 записи в реверсивный счетчик. Итерационное усреднение кода, наход щегос  в реверсивном счетчике 11, происходит согласно равенству

2„ + AZ sign (2„+1 - ZJ Zn+i . (2

где Zn - значение кода, хран щегос  в реверсивном счетчике 11 и полученного в предыдущем такте усреднени   (в начальный момент при , г„ 0); Аг - шаг итерационного усреднени ; Zn+i - значение кода, хран щегос  в сумматоре 5 и полученного в текущем такте усреднени ;

Zn+i - значение кода, полученного в реверсивном счетчике 11 в текущем такте усреднени .

Содержимое реверсивного счетчика 11 измен етс  на величину +А2 или -Az в зависимости от того, на какой из выходных шин ключа 13 записи в реверсивный счетчик по вилс  сигнал. Далее описанный цикл измерени  повтор етс  до тех пор, пока с устройства управлени  3 не поступит сигнал на измерение последующей ординаты и считывание результата измерени  на выходной регистр 12. Повышение быстродействи  достигаетс  корректировкой измер емого значени  ординаты после каждого цикла измерени , что становитс  возможным благодар  введению предварительного грубого экспоненциального сглаживани  (усреднени ) произведений ординат входного сигнала х() Hy().

Таким образом, выполн етс  параллельно как бы два усреднени : грубое экспоненциальное и более точное итерационное приближение . Быстродействие определ етс  преимущественно грубым усреднением, а точность определ етс  шаговым приближением с малой величиной шага. Погрешность измерени  сохран етс  за счет того, что величина посто нной экспоненциального усреднени  выбираетс  такой , чтобы закон распределени  веро тности погрешности экспоненциального усреднени  приближалс  к нормальному. При этом среднее значение и медиана, котора  измер етс  в результате шагового приближени , незначительно отличаютс  друг от друга.

Объем выборки N, необходимый дл  измерени  приращений коррел ционной функции при переходе от предыдущего значени  к последующему , уменьшаетс  в п раз, т. е. на число циклов, затрачиваемых в прототипе на грубое усреднение.

Предмет изобретени 

Цифровой коррелометр, содержащий аналого-цифровые преобразователи, соединенные с блоком умножени  и с блоком управлени , подключенным к сумматору-вычитателю, соединенному со схемой перезаписи, реверсивный счетчик, соединенный управл ющими шинами с ключом, а выходами старших разр дов- с выходным регистром, вычитатель со знаковым триггером, подключенным к устройству управлени , к ключу и к блоку умножени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи , он содержит регистр пам ти, первую и вторую группы схем считывани , перва  группа схем считывани  соединена входами с выходами регистра, а выходами - с входами младших разр дов сумматора-вычитател , которые соединены с выходами второй группы схем считывани , подключенных к выходам вычитател , соединенного входами с блоком умножени  с выходами схем перезаписи и со старшими разр дами реверсивного счетчика.

Вкод

BjrodJI