Способ задания задержки при вычислении корреляционной функции импульсных случайных сигналов

Способ задания задержки при вычислении корреляционной функции импульсных случайных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

00 476570

ОЛ ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Совэ Советских

Социалистических

Ресвублнк (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 25.12.72 (21) 1867689/18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.07.75. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 11.03.76 (51) М. Кл. б 06в 7/19

Государственный комитат

Совета Министров СССР ло делам нэебретеннй и открытий (53) УДК 681:333:519.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е. С. Иванов и Н. М. Шагиев

Pl) Заявитель

1 (54) СПОСОБ ЗАДАНИЯ ЗАДЕР)ККИ ПРИ ВЫЧИСЛЕНИИ

КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ ИМПУЛЬСНЫХ СЛУЧАЙНЫХ

СИГНАЛОВ

Изобретение может быть использовано при анализе случайных процессов.

Известный способ изменения задержки при корреляционном анализе заключается в том, что реализации случайных процессов записывают на фиксированном отрезке времени забойной длительностью. При многократном в.воспроизведении записанных реализаций случайных процессов с целью определения значений корреляционной функции одну из них при первом воспроизведении задерживают во времени на заданную величину. Величина задержки сохраняется неизменной в течение интервала интегрирования. При последующих воспроизведениях реализаций задержку каждый раз изменяют на величину заданного шага, равную одному интервалу дискретизации.

При этом число воспроизведений реализаций, записанных на фиксированном отрезке времени, зависит только от величины выбранного интервала дискретизации.

Недостатком известного способа является длительное время определения значений корреляционной функции и низкая эффективность при определении значений корреляционной функции импульсных случайных процессов особенно при малых длительностях импульсов, когда интервал дискретизации должен быть меньше любого из импульсов случайных процессов.

Целью изобретения является сокращение времени определения значений корреляционной функции импульсных случайных процессов при их последовательном анализе.

Сущность описываемого способа заключается в уменьшении числа воспроизведений и устранении зависимости полного времени анализа от выбора интервала дискретизации путем изменения задержки одной реализации

10 относительно другой на величину наименьшего временного интервала между импульсами суммарной реализации.

Предлагаемый способ определения значений корреляционной функции импульсных

15 случайных процессов основан на их последовательном анализе и заключается в том, что при воспроизведении суммируют реализации обоих процессов и находят наименьший временной интервал между импульсами суммар20 ной реализации. Затем при следующем воспроизведении изменяют задержку одной реализации процесса относительно другой на ве.;ичину найденного наименьшего временного интервала, суммируют задержанную и неза25 держанную реализации процессов и вновь находят наименьший временной интервал в суммарной реализации. При последующем воспроизведении увеличивают задержку на величину наименьшего временного интервала, най30 денного при предыдущем воспроизведении.

476570

Таким образом, при каждом воспроизведении увеличивают задержку на величину наименьшего временного интервала, найденного при предыдущем воспроизведении, суммируют реализации обоих процессов и находят наименьший временной интервал между импульсами в суммарной реализации для увеличения задержки при последующем воспроизведении.

Кроме того, в процессе каждого воспроизведения задержку одного процесса относительно другого оставляют неизменной в течение интервала интегрирования длительностью.

В результате такого изменения задержки при последовательном корреляционном анализе получают совокупность дискретных значений корреляционной функции разделенных наименьшими временными интервалами, найденными в суммарных реализациях при соответствующих воспроизведениях. При этом число воспроизведений реализаций М не зависит от величины выбранного интервала дискретизации и находятся по формуле

Л4 о мин где,„„„— среднее арифметическое значение наименьших временных интервалов.

Можно показать, что полное время анализа в описываемом способе всегда меньше, чем в способе — прототипе, так как всегда больше интервала дискретизации.

Описываемый способ определения значений корреляционной функции импульсных случайных процессов позволяет сократить полное время последовательного анализа за счет уменьшения числа воспроизведений записанных реализаций импульсных случайных процессов. При таком способе полное время последовательного анализа не зависит от выбора интервала дискретизации, что делает этот способ особенно эффективным при малых длительностях импульсов случайных процессов, учитывая, что интервал дискретизации должен быть меньше длительности любого из импульсов случайных процессов.

На чертеже показан вариант устройства, реализующего описываемый способ.

Устройство содержит сумматор задержки 1, схему управления 2, ЗУ 3, формирователь 4 положительных импульсов, формирователь 5 отрицательных импульсов, инвертор 6, схему совпадения 7, смеситель 8, измеритель 9 временных интервалов, схему выделения 10 наименьшего временного интервала (НВИ).

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы на сумматоре задержки 1 устанавливают код начальной задержки. При этом схему управления 2 с сумматора задержки 1 поступает код, соответствующий начальной задержке. После этого воспроизводят реализации импульсных случайных процессов, записанных в ЗУ 3. При первом воспроизведении одну реализацию, например вторую, задерживают относительно первой на величину начальной задержки. Из

4О

4д

4

ЗУ 3 импульсы первой реализации поступаюа па формирователь 4. В моменты появления импульсов на формирователе 4 независимо or их полярности формируются колиброванные по амплитуде и длительности положительные импульсы. Импульсы второй реализации поступают на формирователь 5. В моменты появления импульсов на формирователе 5 независимо от их полярности формируются колиброванные по амплитуде и длительности отрицательные импульсы и подаются через инвертор 6 на схему совпадения 7. На последнюю также поступают колиброванные положительные импульсы с формирователя 4. Положительные импульсы с формирователя 4 и отрицательные импульсы с формирователя 5 поступают на смеситель 8, где они суммируются во времени. При совпадении во времени импульсов с формирователей 4 и 5 они взаимно компенсируются на входе смесителя 8, но в это время на выходе схемы совпадения 7 появляется импульс совпадения, который поступает на измеритель 9 временных интервалов. Импульсный поток со смесителя 8 также поступает на измеритель 9. Измерение временных интервалов между импульсами в суммарном потоке проводится с момента прихода на вход измерителя 9 положительного импульса со смесителя 8 или со схемы совпадения 7 до момента прихода отрицательного импульса со смесителя 8 или следующего положительного импульса со схемы совпадения 7.

Таким образом, в суммарном импульсном потоке измеряются интервалы между соседними: а) положительными и отрицательными импульсами; б) импульсами совпадения и отрицательными импульсами; в) положительными импульсами и импульсами совпадения; г) импульсами совпадения.

Такое измерение временных интервалов является необходимым условием для вычисления не равных нулю значений корреляционной функции импульсных случайных процессов.

Коды измеренных временных интервалов с измерителя 9 поступают на схему 10, откуда код НВИ, выделенного из всех измеренных временных интервалов при данном воспроизведении, поступает на сумматор задержки 1 и суммируется с содержимым сумматора. Полученная суммарная задержка подается на схему управления 2. При следующем воспроизведении вторая реализация задерживается на величину суммарной задержки и суммируется с первой реализацией. Вновь находится величина наименьшего временного интервала при данном воспроизведении для увеличения суммарной задержки на эту величину при последующем воспроизведении.

При каждом воспроизведении реализации импульсных случайных процессов, записанных

476570 в ЗУ 3, подаются на умножитель коррелятора для определения значений корреляционной функции.

В процессе каждого воспроизведения задержка второй реализации относительно первой остается неизменной в течение интервала интегрирования длительностью Т .

Описанный способ может найти применение в широкополосных системах связи для приема сигналов синхронизации сложной структуры и определения фазы принимаемого сигнала относительно опорной последовательности.

Способ может быть применен также в корреляционных приемниках, где порог выбран так, что приемник оказывается асимптотически непараметрическим в классе шумов, обладающих заданной корреляционной функцией.

Кроме того, способ может быть использован при автоматическом контроле для инден10

20 тификации линейных динамических систем на основе анализа полученных значений корреляционной функции.

Предмет изобретения

Способ задания задержки при вычислении корреляционной функции импульсных случайных сигналов, основанный на ступенчатом изменении задержки одного сигнала относительно другого при их многократном воспроизведении на величину, постоянную в течение одного цикла вычисления, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени вычисления, при предыдущем воспроизведении оба сигнала суммируют и находят наименьший временной интервал между импульсами в суммарном сигнале, на величину которого изменяют время задержки при последующем воспроизведении сигналов.