Коррелометр

Коррелометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Il H С А Н И Е !.) 5269О6

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сдиэ Севетсник

Социалистических

Ресо>один (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 10.06.75 (21) 2142783/24 (51) М. Кл."- G 06F 15/34 с присоединением заявки М

Государственно!й комитет

Совете Министров СССР во де1ем иэооретеннй и откоытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.76. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 03.12.76 (53) х ДК, 681.323:519.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. Н. Иртегов, Г. Г. Локтионова, 8. В. Любимов, О. А. Сулимов, Б, П. Турченев, В. М. Чистяков и Г. Ф. Шамин (71) Заявитель (54) KOPPEJiOMETP

Изобретение относится к области специализированных средств вычислительной техники для аппаратурного определения характеристик случайных процессов.

Известен коррелометр, содержащий блоки согласования, компараторы, триггеры, делитель частоты, генераторы вспомогательных сигналов и накопитель. (1)

Известен также коррелометр, содержащий первый и второй преобразователи сигналов, входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами коррелометра, а выходы — с первым и вторым входами блока умножения, выход которого через блок распределения произведений соединен с информационными входами накопителя, управляющий вход которого подключен к выходу блока управления, вход блока управления н первый установочный вход триггера соединены с выходом блока распределения произведений, счетный вход которого подключен к выходу генератора импульсов (2).

Недостаток этих коррелометров состоит в том, что за один цикл вычисления они позволяют определить только одну из ветвей корреляционной функции, т. е. задерживать только один из сигналов относительно другого.

При вычислении второй ветви корреляционной функции, т. е. при задержке второго сигнала относительно первого, что особенно важно при пзмсреипп Взаимной корреляционной функции. проце=с измерения необходимо гов торять, прсдьарительпо поменяв местами ьходныеolllналы.

5 Целью пзобретснпя является одновременное ьычисление ооспх ьствсй корреляционных функций.

Поставленная цель до;тпгастся тем, что

ОПИСЫВа>;>1I>IЙ КОPPСЛОМСТР СОДЕРЖIIT ДОI;0;IН1110 тельный триггер, дга элемента И и переключатель, Входы IIOTOpoi o водил!Очены соотВетстВснно к Выходам гснсратОра и. >!ну льсОВ, псрвого элемента И и к первому выходу дополTP;il I CP3. i>T0POli ВЫХОД I OTOPOI

15 сосдинен с первым входом второго элемента

И, второй вход к! торого подключен к в1.,ходу генератора импульсов и к первому входу первого элемента И, второй гход которого по 11 лlочсп к Вь! Од три ггсра, d Выход — — ко ВтО20 рому устаного I;0 !AD Входу трп! гера, выход

В ropогo эле>>!сита 1 1 сосд;!Нсн с y;inав. 1яlо)ц1! .1 входом второго преобразователя сигнала, управляющий вход первoi î преобразователя сигнала подключен к выходу переключателя, 25 установочные входы дополнительного триггера соединены соотгетственно с первым и вторым управляющимп выходам)! блока распределения про11звсдений.

На чертеже представлена блок-схема оппЗО сываемого корреломстра.

526906

50

3

Корректор содержит два преобразователя сигналов 1 и 2, выходы которых через последовательно включенные блок умножения 3 и делитель-коммутатор 4 связаны с входами накопителя 5; блок управления б, выход которого соединен с управляющим входом накопителя 5, а вход подключен к управляющему выходу блока распределения произведений (делитель-коммутатор 4) и к установочным выходам триггера 7 и 8 (нулевому входу триггера 7 и единичному входу триггера 8); генератор импульсов 9, соединенный с одним из входов элементов И 10 и 11, первым входом переключателя 12 и управляющим входом делителя-коммутатора 4. При этом блок 4 распределения произведений разделен на два элемента 13 и 14 причем промежуточный выход блока 4 (выход элемента 13 соединен с управляющим входом элемента 14) соединен с установочным (единичным) входом триггера

7, единичный выход которого подключен к управляющему входу переключателя 12, а нулевой выход соединен со вторым входом элемента И 11. Управляющий вход преобразователя сигналов 2 связан с выходом элемента И

11, управляющий вход преобразователя сигналов 1 подсоединен к выходу переключателя 12, второй вход которого связан с нулевым входом триггера 8 и выходом элемента И 10, причем единичный выход триггера 8 соединен со вторым входом элемента И 10. Входами устройствами являются входы преобразователей сигналов 1 и 2, а выходом — выход накоп и тел я 5.

Коррелометр работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 8 находится в единичном состоянии и связанный с ним элемент И 10 в открытом состоянии, триггер 7 находится в нулевом состоянии и связанный с ним элемент И 11 в открытом состоянии, а переключатель 12 находится в состоянии, при котором сигнал на управляющий вход преобразователя сигналов 1 проходит с выхода элемента И 10. После установки устройства в исходное состояние в момент 1 первый импульс с генератора импульсов 9, вырабатывающего сигнал с частотой следования f, через элемент И 10 и переключатель 12 приходит на управляющий вход преобразователя 1, на вход которого подается сигнал x(t), а через элемент И 11 поступает на управляющий вход преобразователя сигнала 2, на входе которого действует сигнал y(t). Одновременно этот импульс приходит на нулевой вход триггера 8, который переходит в нулевое состояние и закрывает элемент И 10. По окончании действия импульса на входе преобразователя сигнала 1 появляется сигнал, соответствующий x(ti), а на преобразователе сигнала 2 — сигнал, соответствующий y(ti). Эти сигналы проходят на блок умножения 3, где они перемножаются и .их произведвние х(1 ) g(/ ) направляется через блок распределения произведений в первую ячейку накопителя 5. Второй импульс с генератора импульсов 9 в момент времени

4

ti+r (т= //) поступает только на управляющий вход преобразователя сигнала 2, так как элемент И 10 закрыт. На выходе преобразователя 2 появляется сигнал, соответствующий

g(t +т). Этот сигнал снова перемножается с сигналом х(1 ), действующим на выходе преобразователя 1. На выходе блока умножения

3 появляется произведение x(ti).у(4+т), которое блоком 4 распределения направляется во вторую ячейку накопителя 5. Аналогично с появлением третьего импульса на выходе генератора импульсов 9 произведение x(t,)

y(ti+2 ) направляется в третью ячейку накопителя 5 и т. д. После прохождения

m импульсов (где и — количество ординат первой ветви корреляционной функции и объем элемента 13 блока 4) на выходе элемента 13 блока 4 распределения произведений появляется сигнал, который переводит триггер 7 в единичное состояние, а коммутацию начинает осуществлять элемент 14 блока 4. При этом произведение x(ti) .y(ti+(ò — 1)т), получаемое в момент времени 1 +(т — 1)т, занесено в m-ю ячейку накопителя 5. Сигнал с нулевого триггера 7 закрывает элемент 11, а сигнал с единичного выхода переводит переключатель 12 в состояние, при котором на управляющий вход преобразователя сигнала 1 проходят импульсы с выхода генератора импульсов 9. Очередной (т+)-й импульс с генератора импульсов 9 в момент времени ti+m проходит только на управляющий вход преобразователя сигнала

1, так как элемент И 11 закрыт. На выходе преобразователя появляется сигнал, соответствующий x(ti+m ), а с выхода преобразователя 2 идет попрсжнему сигнал, соответствующий y(ti+(m — 1)т). В (и+1)-ю ячейку накопителя 5 проходит произведение

x(t, +. т-.) g(t, + (m: — 1)-.), т. е. теперь задерживается сигнал y(t) относительно x(t). С приходом следующего импульса с генератора импульсов 9 в (и+2)-ю ячейку накопителя 5 проходит произвсде х(/, + (и + 1)-.)g(i, + (и — 1)=) и т. д. С приходом N-го импульса в Х-ую ячейку накопителя 5 проходит произведение

x(t, + (N — 1)-.)g(t, + (m — 1)-.), где М вЂ” — общее количество ординат обеих ветвей корреляционной функции. Одновременно с управляющего выхода элемента 14 блока

4 распределения произведений вырабатывается сигнал, который приводит триггеры 7 и 8, а также связанные с ними элементы И 10, 11 и переключатель 12 в исходное состояние, на этом заканчивается первый цикл вычисления.

После приведения коррелометра в исходное состояние первый импульс в момент времени (с генератора импульсов 9 снова проходит на управляющие входы преобразователей сигналов 1 и 2, по которому опрашиваются входные сигналы x(t) и у®, а также на нулевой вход

526906

5 триггера 8, закрывающего элемент И 10, вследствие чего на преобразователь сигнала 1 очередные (m — 1) импульсы не поступают. В результате в накопитель 5 через элемент 13 блока 4 снова, начиная с первой до m-ой 5 ячейки, проходят сигналы, соответствующие произведениям х(/2) g(t2)) x(t2) y(t2 + )

x(t ) g(t +(" 1) 1

В момент времени t-,+(m — 1)т после записи сигнала в m-ую ячейку накопителя 5 вновь запрещается прохождение импульсов на управляющий вход преобразователя 2 If разрешается их прохождение на управляющий вход пре- 15 образователя 1 в течение появления Л вЂ” 1» очередных импульсов. При этом в ячейки с

»г+1 до N накопителя 5 через элемент 14 делителя-коммутатора поочередно поступают сигналы, соответствующие произведениям 20 х (t, + и-.) у (t, + (m — 1)-.;

x(t, + (m+ 1) т) g(t, + (m — 1)-.) ...

x(t, + (V. 1).).g(t, + (и — 1).).

После записи в Л"-ую ячейку накопителя 5 схема гновь приводится в иходнос состояние.

Этим заканчивается второй цикл 11 начинается третий цикл и т. д. Во время последнего

К-го цикла, где К вЂ” количество выборок исследуемых случайных процессов x(t) и g(t), необходимое для вычисления обеих ветвей корреляционной функции с заданной погрсшностью, в соответству!Он!ие ячейки накошггсля 5 проходят сигналы, пропорциональные произведениям

x(t ) !y(t,); x(t,) g (t,+ с) x(t,.) у (/,+ (m — 1)-,)...

x(l, + (jV — 1)-.) y (t, + (m — 1)-.).

В каждой ячейке накопителя 5 в течение К циклов происходит суммирование поступающих в пих соответствующих произведении, в результате чего в них образуются суммы, пропорциональныс ординатам корреляционной функции. В первой ячейке — сумма, пропорциональная ординате R,,- (О) корреляционной функции при т=0

R„,(») ==: х(г,) у(,), (1) !

=1

50 где / — текущий номер цикла, Во второй ячейке образуется сумма, пропорциональная ординатс R.,-,-(т) первой ветви корреляционной функции при задержке сигнала

x(t) относительно сигнала y(t) на время т.

В первых и ячейках накопителя 5 начисляются m — 1 ординат псрвой ветви корреляционной функции R>, (»T) ., () — (,) y (t, + г.), (2) „, j --1

»=1,2... (n — 1)

А в ячейках от m+1 до N накопителя 5 начисляются ордипаты второй ветви корреляционной функции R.. (iT) 65

6 !

F .PÄ,(i-.) =Ух(,+(m — 1+ ).)yX

;=! (tj+(»г — 1) ), (3)

i=1,2... (N — m)

Таким образом, в первой ячейке накопителя

5 начисляется ордпната корреляционной функции R,-,-(0) без задержки сигналов x(t) и y(t) относительно друг друга. В ячейках со второй по m-у1о вычпсл,",:отся»I — 1 ординаты первой

ВстВп 1 Ор р сл 11 цп О! I i! 011 функ!!пи lip 1l 3 адсржкс спп!ала x(;) относительно y(t), а в ячей«ах с ггг+ 1 по N-ylo Вычисляются Л вЂ” m op fLII1-:ат Втopoll ВстВ I 1 Орреляциопной функции при задержке 01ггнала !г(!) относительно x(t).

После прохождсшгя К циклов блок управления 6, в которсм I:oäc It!òû! àåòcII количество циклов, перевод,ti устройство в режим вывода рсзульта ;0B ВВ11ис,.с!и;и 0бспY ветвей коррсляц;шиной функции.

Форму I a изобретения

Коррсломстр, с«дсржа!ций первый и второй прсобразов:".,слп сигналов, входы которых соединены соотвстствснпо с первым и вторым

Входами коррсломс!ра, а Выходы — с первым и Вторым входами блока умножения, выход ео roporo !срез ОЛОГ . распределен!1я произВс, et!I!if соединен с информационными входами накопптел I, управляющий вход которого подкгпо.е к выходу олока управления, вход блока управления и псрвьш установочный вход триггера соедпне1гы с выходом блока распределения пропзвсдс, счетпьш вход которого подключен к выходу генератора импульсов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью одновременного вычисления обеих ветве:"! корреляционной фун! .ЦI!и> коppe.fометр содер»т д0110лнитель ный триггер, два элемента И и переключатель, входы которого подключены соответственно к выходам гснератopa импульсов, первого элеъ1спта И и 1. пе1зВО 1у Вьlходу дополнительного триггера, Второй выход которого соединен с первым Входом второго элемента И, второй вход которого годкгпо;сн к выходу генератора импульсов и к псргому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу триггера, а гыход — ко второму уcTBHoво ному входу триггсра, Выход второго элемента Й соединен с управляющим входом второго peoopaaoBaTC;IF! сигнала, управляющий вход псрвогo прсзбразоватсля сигнала подклгочен к выходу !!Срскл!Очателя, установочные входы до юлнитсль toro триггера сосдинеEihl cooTBpTcTBcHiIo c первым и вторым управ; stIoLLtIutIt выходам; блока распределения произвсдегп!Й.

Источники информации, гринятыс во внимаI!0!I ЭКСПСП !.-; ЗС.

1. Чпрскп!! Г. Я, Лппаратурнос определение характсрпс! Ик случайных процессов, М., «Энерпгя», 1972, с. 184. 188.

2. Лвт. св. М 304583, Мкл. G 06F 15/34, 1971.

526906

Г 1

1 !

Г =" !

Редактор Н. Суханова

Заказ 2366/2 Изд. ¹ 1745 Тираж 882 Подписное

Ц11ИИПИ Государственного кол!итета Совета Министров СССР

IIo делам изобретений и открыпш

113035, Москва, К35, Раушская наб., д. 4!5

1 ипография, пр. Сапунова, 2! !

1 !

Составитель В. новинский

Техред М. Сел!снов Корректор Л. Денискина