Устройство для формирования сигнала,пропорционального корреляционной функции

Устройство для формирования сигнала,пропорционального корреляционной функции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 00 450 !87

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистииесюа

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 28.04.73 (21) 1913208/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.11.74. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 13.05.75 (51) М. Кл. G 06K 7/19

Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР (53) УДК 681.333:519.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. М. Кудрявцев и 1О. А. Летучий (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА, ПРО ПОР ЦИОНАЛ ЬН ОГО КОРР ЕЛЯ ЦИО Н НОЙ ФУН КЦИ И

25

So-, So

Л т, Ь т 2, 2

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники для анализа случайных процессов.

Известно устройство для формирования сигналов, пропорциональных корреляционной функции, содержащее блок центрирования, подключенный к многозвенному ортогональному фильтру Лагерра, блок формирования критерия качества настройки, соединенный через блок управления с блоком регулировки параметров, подключенным к управляющим входам ортогонального фильтра.

С целью повышения точности аппроксимации устройство содержит первый и второй дополнительные ортогональные фильтры Лагерра, подключенные информационными входами с блоком центрирования, а выходами — к блоку формирования критерия качества настройки. Управляющие входы дополнительных фильтров соединены с блоком настройки. параметров.

Основные временные параметры дополнительных фильтров соответственно несколько больше и несколько меньше, чем основного фильтра.

На фиг. 1 приведена блочная схема устройства; на фиг. 2 — статическая характеристика основного блока ортогональной фильтрации

5(а). Временной параметр откладывается по оси абсцисс и связан с постоянной времени звена ортогонального фильтра, например: т. = — (сек- t.

5

Устройство для формирования сигнала содержит: блок 1 центрирования случайного сигнала; многозвенный ортогональный фильтр (основной) Лагерра 2; многозвенный ортого10 нальный фильтр (первый вспомогательный)

Лагерра 3; многозвенный ортогональный фильтр (второй вспомогательный) Лагерра 4; блок 5 формирования критерия качества настройки основного ортогонального фильтра;

15 блок 6 управления; блок 7 настройки параметров.

На фиг. 2 приняты следующие обозначения: временные параметры настройки ортогональных фильтров (основного, первого вспомогательного и второго вспомогательного) при разных положениях рабочей точки системы относительно оптимума (n«„); суммы квадратов коэффициентов разложения при разных величинах параметра а для каждого ортогонального фильтра (устройством определяются только суммы для вспомогательных ортогональных фильтров).

450187

Предлагаемое устройство представляет собой систему, построенную следующим образом. На входе устройства установлен блок 1 центрирования исследуемого случайного сигнала; его выход связан по трем параллельным каналам с основным ортогональным фильтром 2 и двумя вспомогательными ортогональными фильтрами 3, 4. Выходы вспомогательных блоков ортогональной фильтрации связаны с блоком 5 формирования критерия качества настройки основного ортогонального фильтра 2. Выход блока 5 соединен со входом блока управления 6, выход которого связан с блоком настройки параметров 7 ортогональных фильтров. Блок 7 связан с управляющими входами ортогональных фильтров 2, 3, 4. Сигналы с выхода основного ортогонального фильтра 2 являются выходными сигналами устройства.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый случайный сигнал первоначально подается на блок 1, осуществляющий центрирование случайного сигнала. С блока центрирования 1 сигнал поступает параллельно на входы основного 2 и двух вспомогательных 3, 4 ортогональных фильтров Лагерра (в рассматриваемом случае ортогональные фильтры содержат, кроме собственного фильтра, блоки умножения и блоки усреднения).

Временные параметры вспомогательных фильтров 3, 4 выбраны смещенными относительно временных параметров основного фильтра 2: одного, например 3, в сторону меньших значений к, а другого, например 4,— в сторону больших значений временного параметра а. 3а счет введения рассогласования в настройке статические характеристики ортогональных фильтров вспомогательных блоков 3, 4 смещаются относительно характеристики основного ортогонального фильтра 2 в разные стороны. Это значит, что в каждый момент времени мы можем определять две точки статической характеристики ортогонального фильтра 2 при различных значениях временных параметров звеньев фильтра,т.е. можем определить положение рабочей точки (определяющей настройку ортогонального фильтра 2) на характеристике. В блоках 2, 3, 4 производится определение коэффициентов разложения корреляционной функции исследуемого случайного сигнала в ортогональный ряд. Коэффициенты разложения с блоков 3, 4 обрабатываются в блоке 5 выработки критерия качества настройки основного ортогонального фильтра 2. Здесь они по каждому входу возводятся в квадрат, а затем суммируются отдельно для каждого вспомогательного блока ортогональной фильтрации. Найденные суммы квадратов коэффициентов разложения, полученных в блоках 3, 4 сравниваются. Величина разности этих сигналов является показателем качества настройки основного ортогонального фильтра 2.

Если величина критерия качества 6 положительна, то рабочая точка системы находится

Предмет изобретения

Устройство для формирования сигнала, пропорционального корреляционной функции, содержащее блок центрирования, подключенный к основному многозвенному ортогональному фильтру Лагерра, блок формирования критерия качества настройки, соединенный через блок управления с блоком настройки параметров, подключенным к управляющим входам основного многозвенного ортогонального фильт ра Лагерра, отли ч а ю щееся тем, что, с целью повышения точности, устройство содержит первый и второй дополнительные многозвенные ортогональные фильтры Лагерра, постоянная времени звена которых соответственно больше и меньше, чем постоянная времени звена основного фильтра, и которые подключены информационными входами к блоку

° слева от оптимума (фиг. 2):

0 = 52 — 1

Здесь 51 и $2 — суммы квадратов коэффициентов разложения с блоков 3, 4 соответственно.

В этом случае ао (а,п„а 6)0; ао — временной,параметр, при котором показагель качества настройки основного ортогонального

10 ф . ра-а=О.

Если сигнал с блока выработки показателя качества отрицателен, то рабочая точка находится справа OT оптимума:

II

15 о>а,„„а о(0.

При равенстве нулю величины показателя качества ортогональный фильтр 2 настроен оптимальным образом при прочих условиях.

В этом случае а,= — а,„„а = — О.

По величине сигнала с блока 5 показателя качества блок управления 6 формирует управляющий сигнал, по которому с помощью блока 7 настройки параметров производится одновременное изменение временных параметров всех ортогональных фильтров таким образом, чтобы величина на выходе блока 5 формирования критерия качества стремилась бы к

З0 нулю.

Устройство позволяет настраивать ортогональные фильтры в режим работы с минимальной методической ошибкой в реальном масштабе времени. Устройство реагирует на

З нестационарность случайного сигнала и перестраивает ортогональные фильтры в режим работы с наименьшей методической погрешностью. Это достигается за счет построения системы анализа по предлагаемой схеме.

40 Устройство позволяет вести корреляционный анализ квазистационарных сигналов (нестационар IbIx сигналов, которые на некотором небольшом временном интервале можно считать стационарными) в оптимальном режиме

45 с минимальной методической ошибкой.

450187

W.. а 2

Составитель В. Жовинский

Текред Е. Борисова

Корректоры; В. 11етрова и О, Данишева

Редактор Л. Цветкова

Заказ 1044/10 Изд. № 1120 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 центрирования, а выходами — к блоку формирования критерия качества настройки; управляющие входы дополнительных фильтров соединены с блоком настройки параметров.