Устройство для определения автокорреляционной функций узкополосного случайного процесса
Патент 485464
Авторы
Классы МПК
Устройство для определения автокорреляционной функций узкополосного случайного процесса
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Соцмалнстических
Республик о и «ф. а ."й-и в
ИЗОБРЕТЕН ИЯ (») 485464
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61)Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено17.06. 74 (21) 2034438/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликоваио25,09.75,Бюллетень № 35 (45) Дата опубликования описания 28.11.75 (51) М. Кл. Q 06 7/19
Гввудвватввнный намвтет йввта ииннвтрав ССШ
an девам нввбрвтвннй н атнаытнй (533 УДК681.333:
:519. 2{088.8) М. А. Соколов и В. И. Хименко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АВТОКОРРЕЛЯЦИОННОЙ
ФУНКЦИИ УЗКОПОЛОСНОГО СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА
Изобретение относится к анпаратурно му определению основных статистических характеристик случайных процессов и может быть использовано в системах автомати ческого управления и различных устройся вах радиоэлектроники.
Одним из наиболее распространенных корреляторов являются устройства, работающие по принципу умножения. Известные устройства содержат аттенюатор, последо- 1О вательно соединенные блок умножения, блок регулируемой задержки, блок усреднения и блок регистрации, причем один из входов блока умножения подключен к блоку регулируемой задержки. 15
Недостатком таких устройств является сложность реализации блока регулируемой задержки. Особенно ощутим этот недостаток при исследованиях узкополосных процессов, так как при этом требуется обеспе- - 20 чивать большую длительность задержки.
Кроме того, известно, что при решении . ряда практических задач не требуется проводить полного анализа функции автокорреляции, а достаточным является опреде- I 25 ление лишь некоторых ее значений при фиксированных задержках. В подобных случаях применение сложных блоков регулируемого запаздывания является нецелесооб разным и наибольший интерес представляет построение измерителей с более простой реализацией.
Целью изобретения является управление устройства.
Это достигается введением в устройство последовательно соединенных блока умножения частоты, и преобразователя частоты, а также блока автоподстройки частоты,. подключенного выходом к преобразователю частоты, который соединен со входами блоков умножения и регулируемой задержки, входы блока умножения частоты и блока ,автоподстройки частоты соединены с выхо дом аттенюатора.
Введение в известный измеритель указанных блоков позволяет проводить предварительное нелинейное преобразование исследуемого процесса, в результате которого удается значительно сократить время корреляции входного случайного процесса
485464 и сохранить при этом подобие формы его автокорреляционной функции. Это, в свою очередь, дает возможность снизить требования к необходимой .длительности задержки процесса и, следовательно, упростить аппаратурную реализацию наиболее сложного узла измерителя - блока регулируемой задержки.
На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства. 10
Оно содержит аттенюатор 1, блок умножения частоты 2, преобразователь частоты
3, блок автоподстройки частоты 4, блок умножения 5, блок регулируемой задержки
6, блок усреднения 7 и блок регистрации 15
8.
Исследуемый узкополосный случайный процесс, имеющий среднюю частоту Й)р и коэффициент корреляции g (7 ) =QО {. ) СОЯЙО Г через аттенюатор. 1 (а при необходимости щ усилитель) поступает на вход блока умножения частоты 2. Блок 2 имеет коэффициент умножения К, и с его выхода снимается сигнал со средней частотой КОЗО и корреляционной функцией, характеризуе- 25 мой коэффициентом корреляции К g fL) =
= "(Г СОУk{d 7, Показатель степени здесь определяется номером выделяемой спектральной полосы, т. е. коэффициентом умножения. ЗО
Средняя частота khan процесса, подвергшегося умножению, вновь понижается до исходной СО с помощью преобразователя частоты 3, гетеродин которого синхронизируется средней частотой исследуемого 35 процесса с помощью блока автоподстройки частоты 4. Таким образом, случайный процесс на выходе блока преобразования частоты 3 будет иметь среднюю частоту, равную средней частоте входного иссле- 40 дуемого rrpouecca Яр, а коэффициент корреляции Я (7)= Я (Г)СО$С0 7 . Проводи0 О мое умножение частоты с последующим преобразованием частоты позволяет примерно в g раз уменьшить время корреляции исследуемого узкополосного процесса, а, следовательно, во столько же раз уменьшить требуемую величину регулируемой задержки и, таким образом, значительно упростить апцаратурную реали- 5О зацию наиболее сложного блока измериI тели — блока регулируемой задержки 6.
Выходной фильтр блока преобразования частоты 3 должен иметь полосу пропуск»ния в (раз большую, чем ширина энергетического спектра д(0 входного исследуемого процесса, так как в соответствии с теоремой Винера-Хинчина выполняется. соотношение ЬЬ7 = COAST . Предварико тельно преобразованный случайный процесс с блока 3 поступает на блок умножения
5 и вход блока регулируемой задержки6.
После перемножения мгновенных значений прямого и задержанного процесса, а также усреднения на блоке 7 блок регистрации 8 автоматически регистрирует значе- ) ние ординаты автокорреляционной функции исследуемого узкополосного случайного процесса. Учитывая, что блоками 5, 6, 7 ведется обработка предварительно преобразованного процесса, блок регистрации 8 при необходимости должен по значениям ординаты функции, характеризуемой коэффициентом корреляции, автоматически вычислять значение ординаты автокорреляционной функции исходного процесса. Эта операция при известной величине показателя степени Д (в простейшем случае) может осуществляться при помощи соответствующей градуировки шкалы блока регистрации 8. ,I
Предмет изобретения
Устройство для определения автокорреляционной функции узкополосного случайного процесса, содержащее аттенюатор, последовательно соединенные блок умно- жения, блок регулируемой задержки, блок усреднения и блок регистрации, причем один из входов блока умножения подключен к блоку регулируемой задержки, о т личающееся тем,что,сцелью упрощения устройства, оно содержит последовательно соединенные блок умножения частоты и преобразователь частоты, а также блок автоподстройки частоты, подключенный выходом к преобразователю частоты, которь1й соединен со входами блоков умножения и регулируемой задержки, входы блока умножения частоты и блока автоподстройки частоты соединены
-с выходом аттенюатора.
485464
Заказ Я„ф f/
Иад. М (9Я
Тнраж 679
Подписное
ЦИИ!ПП! Государственного комнтета Совета Министров CCCР но делам изобретеннй и открытий
Москва, ll3035, Раушская наб., 4
Предприятие «Патент», Москва, Г-59, бережковская наб., 24
Составнтелв В.)Коаински
Редактор Д.(1инчук Техред f).Xàíåââà корректор A.(грдц щи,i