Устройство для определения корреляционной функции

Устройство для определения корреляционной функции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 1533929

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сок!э Советских

Социалистических

Реслхблик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 474014 !

22) ЗаЯвлено 27.01.75 (21) 2099914124 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовало 30.10.76. Бюллетень ¹ 40 (45) Дата опубликования описания 07.12.76

151) Ч.Кл.-" 6 06 Г 15/34

Государстееииый комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений н открытий (53) УДК 681.3 (088.8) (72) Лвторы изобретения

Г. С. Певзнер и А. Б. Шадрин (71) Заявитель (54) УСТРОЙЕТБО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КОРРЕЛЯЦИОН НОИ ФУНКЦИИ

° 1зобретение относится к срсдстзам элехтроизмерительной техники и предназ:;ачезо для а ппаратурного корреляционно"o анализа нестационарных реализаций.

Известно устройство,для определения корреляционной функции по основному азт. сз. № 474014. Недостатком этого устройства язляеTся ни3IKОе Оblстро действпc адаптивного выбора временных параметров при хорреляцио:-1ном анализе:реализации х(/) в услозия i зоздейстзия помехи q(t) с априорно не:.1ззестными 1араметрами.

Ц;11ИО ИЗООРЕтЕНИЯ ЯВЛЯPTСЯ З03 ç!ШЕгlИЕ быстродейстзия устройства IðII измерениях корреляционной функции в условиях воздейстзйя помех с априорно неизвестным:! параметрами.

Для этого в устройство дополнительно введены блох медианной обработки, счет-iè:; ошибок, счетчик дополнительной выбор -i. и 20 масштабный блок, выходы которого подключены соответственно;к первому входу счетчика дополнительной выборки, ко входу блоха текущего усреднения il к первому входу счетчика ошибо!к, второй вход !которого соедине:1 с вь1ходом блока текущего усреднения, третий — с выходом блока управления, а выход счетчика ошибок соединен с первым входом масштабного блока, другие входы которого подключены к выходам соответственно задатч1;.ка Ошиоох, с 1ст 1иха дополните.зьной зь!борки и блоха управления, соответствующий выход которого подключен ко второму входу счетчика допол:1ительной выборки, вто. рой выход которого соеди!1е:1 со входом блох! у..разлечия.

Ha»epTeme приведена био -схем",,ïðå Iëàr".смого устройства.

Устройство состоит из блока 1 образования раз:!ости, блс!х 2 текущего усреднения, блî :a 3 медиа i«oй ооработкil, коррелометр»

4, блока 5 временной развертки, задатчика 6 ошибок, счетчика 7 ошибок, счетчика 8 дополнительной выборки, блока 9 управления, ..1асштаонс. о блеска 10, блока 11 формироз ания.

В зависимости от характера, помехи q() и критерия с ределсния допустимых ошибок восстановления устройство может работать в трех режимах.

Пр:1 отсутс;BIIII помехи 1)(t) всгпомогатель,ный:1роцесс Л -" x(t) с блока образования разi0=Tii 1 непосредственно поступает в блок 2 тсхуще-.о ус.еднения и устройство работает

",.!àлогично известному устройству .по азт. сз. № 474014

В услозиях присутствия помехи т1(t) ими;.льс",Ого характера процесс Л! x(t) с выхода блоха 1 образования разности через блок 3 медиан-IOII oopaGoòæè поступает s блок

533929

2 текущего усреднения. В задатчи e о;пибок задаются допустимые ошибки.

В условиях присутствия помехи т1 (i) шумового характера и .при работе по дисперсионному к ритерию вспомогательный процесс

4"1 x(t) поступает через блок умножения коррелометра 4, блок 8 мвдианной обработки и блок 2 текущего усреднения. В задатчпке ошибок задаются дэпусMMbIe ошибочки, Устройство работает следующим образом.

По сигналу «Пуск» входной процесс x(t) поступает в блок 1 образования разности, формирующий на выходе вспомогательный процесс Л x(t) .

Вспомогательный, процесс Л -" x (i) поступает в кор релометр 4 и через блок 3 медианной обработки в блок 2 текущего усреднения.

Ко ррелометр 4 спрсделяет пг ординат корреляционной функции (КФ) с шагом т, = ((с —: 10)f„„)

Г где /,„— верхняя частота шума x(l).

Блок 2 гекущего усреднения на зачаннсм начальном объеме выборки О, (выспрается перед измерением) оп роделяет сцеяку сре:. него значения вспомогательного процесса.

После Ор циклов в блоке 2 текуще o усреднения о пределигся оценка среднего значения т л,ч которая при отсут;твин помехи о

q(t) будет всегда ниже уровня допустимой ошибки.

Из-за влияния помехи т1(/) с априор. о неизвестной дисперсией оценка т,-„будет o выходить на неизвестную величину за уровен допустимой ошибки. Для исключения этоса необходимо скорректировать начальный объем выбср ки Îp до нексто ро|. с Hp + 0 дп1 °

Для этого после О-го цикла пз модуля оценки m>,„Bû÷èTàåòñÿ до пустимая ошибка, поступающая пз задатчика 6 ошпоок в блок 2 текущего усреднения, гiе фор. npóeòся знаковая функция.

Если зна|ковая функция больше О, то з счетчике 7 ошибок имеется «1», т. е. его ко.t становится равным Ко —— 1. Блок 2 текущего усреднения производит определение следующей оценки среднего т,, Снсза формпруо," ют знаковую фуякци|о, ее чп н (I-! --- 1)-см цикле знаковая функция больше О, то в =- етчике 7 ошибок добавляется «1».

После l дополнительных циклов в счетчк е 7 ошибок устагна вливается код, например, Ко Ecчи Kp< ) Ко (K, — выбирается перед измерением и связан с ошибкой восстановления), то по сигналу счетчика 7 ошибок мас. штабный блок 10,подключает к счетчику 8 допочнительной выборки один триггер, т. е. удваивает величину емкости, а значит, дсполцитель ных циклов, до 2l. Кроме то.-о, масштабный блок 10 уменьшает вес весовой функции в два раза в блоке 2 текущего усред .Ie:-ьия,B (Op + 1) -ом цикле, а также удвапвиет величину .начального кода К, до величины 2Kp + 2 в счетчике 7 ошибок.

После следующей группы из 2l дополнительных циклов в счетчике ошибок установится код К».

Если K» 2Kp, то по сигналу счетчика 7 ошибок ма сштабпый блок 10 уменьшит в два раза весо вую функцию в блоке 2 текущего усреднения в (Op 2t)-ом цикле, удвоит величину дополнительных циклов до величины 4l 3 счетчи,: е 8 дополнительной выборки, удвои г величину кода в счетчике ошибок 7 до

4К + 4.

Если, например, в следующей группе и;

4l-ых дополнительных циклов в счетчике 7 ошибс к в первый раз выполнится условие

К» 4К, то величина 4l дополнительных цик.чоз принимается за 0».

Если Коз 4Kp, то процесс масштабиро паппа продолжается аналогично рассмотренному, выше.

После определения O.. блогк 2 текущего усреднения со вместно с задатчиком 6 ошибок, блоком 11 формирования интервала по командам с блока 9 управления реализует определение апти»aëüíîno интервала выборки 1„„„, ординат процесса Л > x(t) аналогично известному устройству.

Из описания видно, что повышение оыстродействия в предлагаемом устройстве достигнуто за счет оптимального выоора дополнительного ооъема выборки 0„,,„, диапазона изменения весовой функции. Прп этом ссхра. . ена возможность автоматического поддер35 жанпя заданных ошиоок восстано вления, состазляющпх т(i). R (т), т1 (t) реализации х(г): х (t) = т (t) + х (t) + 11(t) .

На вели шну OÄ,,„корректируется начальный осъем выоор ки Л при измерении т ординат КФ в:<оррелометре 4.

В условиях высо .<ого уровня помехи т)(!) спсазе ьчивы =ооткошепия:

45 (1„N, (Oo — 0„,;) - N, тагда з случае равенстза сшибок во=становления 6..„= 6.9,, с целью —:,ополнителького сокращения времени измерения КФ Ь» (т) целесообразно ачпнать процесс измерения

1,Ф,le параллельно с процес=ом определения

<- .„„а после Op + l циклов. Это позволи также исключить возможный «разрыв» в процессе вычисления оценок КФ при коррекции начального объема выборки N+ О,., Процесс автоматического определения оптимального интервала 1„,„, в данном устройстве аналогичен известному устройству и отличается толико тем, что момент фиксации соответствует первому переходу знаксвой функции, например, в (n+ а)-ом цикле.

Это позволяет сократить время поиска

t„,„, в условиях воздействия помехи г) (г).

После (У+0„,) -циклов в ксрреломет55 ре 4 будут определены т ординат КФ, кото533929

Sign (I т1, — Oiq ) о .!(с рые через блок 5 временной развертки, блок

1 образования разности, блок 3 медианной обработки поступят в олок 2 текущего усреднения, который совместно с задатчиком

6 ошибок, блоком 11 формирования интервала на заданном начальном объеме выборки

L0, определяемом блоком 9 управления, определит оценку среднего значения вспомогательного процесса Л< ER(т).

После Lz циклов в блоке текущего усреднения определится оценка среднего т 1 !! которая при отсутствии помехи q(t) всегда ниже уровня ошибки бд„,.

Из-за влияния помехи q(t) с априорно неизвестной дисперсией необходимо скорректировать Lo до величины 1.О+1.,„„L„,— дополнительный объем выборки.

Для этого блок 2 текущего усреднения, задатчик 6 ошибок, счетчик 7 ошибок, масштабный блок 10, счетчик 8 дополнительной выборки производят определение L,„, анало гично описанному выше определению О „„,.

Отличие заключается в том, что в блоке тгкущего усреднения формируется зчаковая функция вида:

После определения L,„„ равного, например, 21 дополнительным циклам, по командам блока 9 управления производится определение оптимальных шагов по аргументу ординат КФ Я(т).

Для этого блок 2 текущего усреднения совместно с задатчиком 6 ошибок, блоком 11 формирования интервала реализуют алгоритм опргделения шага т!„

Из описания видно, что в данном устройстве автоматически определяются оптимальный дополнительный объем выборки L„, и диапазон изменения весовой функции. Это позволяет сократить время измерения оптимальных шагов т,„„„, при раооте в условиях воздействия помехи 11 (1). Причем о-.1ределениг

L,„, и диапазона изменения весовой функции в данном устройстве произзэднтся Híà Io. гично определе«1«о О,;„и оптимальнoãо дп":пазо«а весовой фу;-1кции с помощью пра Ttt чески одних и тех же блоков.

На величину L, корректируется объем выборки (1Ч+0,„,) в процессе определения

m ординат КФ в коррелометре 4.

5 Процесс определения -„„„„. КФР„:(т) от,7«чается от известного устройства только тем, что момент фиксации т„„„„. например, на

j-эм участке аргумента соответствует перво10 му пгреходу знаковой функции.

В cooTBOTOTBEIEI с измеренными оценками оптимаlb«btx временных параметров, оценками оптима 7ьных дополнительных объемов выборки, оптимальными диапазонами весовой функции производится измерение всех последующих участков КФ по аргументу. Кроме того, ограничивается снизу величина интервала выборки аналогично известному устройству.

Из описания видно, что в данном устройстве за счет многоцелевого использования практически одних и тех же узлов достигнута возможность работы в условиях воздействия помехи 17(Ц различного вида и с априорно нгизвг" тными параметрами.

Формула изобретения

Устройство для определения корреляционной функции, по авт, св. ¹ 474014, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быст родейств11я устройства, оно содержит блох мед«анной обработки, счетчик ошноок, счетчик дополнительной выборки и масштабный блок, выходы которого подключены соответственно к пгрвому входу счгтчика дополнительной выб.70ка Tetiущггo усреднения и к пгэзому входу счетчика ошибок, второй вход которого соединен с выходом блока текущего усреднения, третий вход — с выходом блэка упразлгнпя, а выход счетчика ошибок согдинг«с первым входом масштабного блока, дph!гиг зходь1 которого подк1ючены к выходам соответственно задатчпка ошибок, "-1=T÷HHа дэполн ITelb«ott выборки и блока управ.7г:1«я, соответствующий выход которого пэдк,710; г:1 Ко втоэому зход1 счетчика допо 7ннтгль«ой зыборк11, второй выход которого с"гд t«гч сэ входом блока управления.

Редактор В. Левитов

Составитель 3, Се вина

Текред В. Рыбакова

Корректор В. Гутман

Заказ 959/1465 Изд. ¹ 1726 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4 5

Тпп. арьк. фпл. ппед. < Патент»