SU1451722A1 - Коррелометр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике,и может найти применение в приборостроении, радиотехнике , информатдаонно-измерительных системах, а также в системах управлени  и контрол . Цель изобретени  - повышение точности. Коррелометр содержит блок 1 центрировани , умножитель 2, элемент задержки 3, элементы сравнени  4 и 5, элемент И-НЕ 6, элементы И 7, 8, 9, элемент 1ШИ 10, сумматор 11, делитель 12, блок 13 синхронизации , счетчик 14, блок 15 вьиис- лени  пределов и регистр 16. В коррелометре , использу  нижние и верхние пределы доверительного интервала распределени , вьиисл емые в блоке. 15, определ ют нор 1ированную функцию коррел цией. По мере уточнени  функ1р1и коррел ции происходит коррел ци  пределов доверительного интервала дл  перемножаемых сигналов. Коррекхщ  позвол ет более точно производить анализ достоверности входных сигналов и оценивать функцию коррел ции. 2 ил. S (Л

Description

(fjue.i

Изобретение относитс  к вычислительной технике и приборостроению и может быть использовано в информационно-измерительных системах, а также в системах управлени  и контрол .

Цель изобретени  - повышение точности .

На фиг.1 представлена структурна  схема коррелометра; на фиг.2 - схема блока вычислени  пределов.

Коррелометр (фиг.1) содержит блок 1 центрировани , умножитель 2, элемент 3 задержки, первый 4 и второй 5 элементы сравнени , элемент И-НЕ 6, элементы И 7,. 8 и 9, элемент ИЛИ 10, сумматор 11, делитель.12, блок.13 синхронизации, счетчик 14, блок 15 вычислени  пределов и регистр 16.

Блок вычислени  пределов (фиг.2) содержит квадратор 17, умножители.

18 и 19, вычитатели 20 и 21, сумматор 22 и регистр 23 п м ти посто нных коэффициентов.

Принцип работы коррелометра заключаетс  в следующем,

В мультипликативном методе корре- л ционна  функци  определ етс  как математическое ожидание произведени  исходного и запаздывающего сигналов

р .х„..

1 f Z п м-1

Плотность распределени  перемно- женных сигналов - исходного и запаздывающего - имеет вид:

1 1 р h(be)F-И).

p(p,Y) у; р - коэффициент коррел ции пере- множенных сигналов;

); .

Аппроксимиру  выражение (1), получаем достаточно простые соотношени  дл  нижнего (h,) и верхнего (h) пределов доверительного интервала распределени  Y.

Дл  нижнего предела

Ь. 1

с-р- 3.

дл  верхнего предела

F (1-р )

где d - заданна  доверительна 

веро тность;

- посто нный коэффициент, определ емый величиной доверительного интервала .. при р 0.

В процессе вычислени  коррел ционной функции текущие произведени  ис ходного и запаздывающего сигналов сравниваютс  с величинами обоих поро гов. Если полученное произведение не превышает ни один из порогов, то коррел ционна  функци  вычисл етс 

(1)

обычным путем. Если же происходит превьпиенй е одного из порогов, то

0 произведение замен етс  величиной превьшенного предела. В начальном состо нии работы устройства оценка коррел ционной функции принимаетс  произвольно (например, р 0). По

5 мере уточнени  оценки р происходит коррекци  пределов доверительного интервала дл  перемножаемых сигналов. С другой стороны, коррекци  позвол ет более точно производить анализ досто0 верности входных сигналов и оценивани  коррел ционной функции.

Таким образом оценка коррел ционной функции р и пределы доверитель- ного интервала св заны отрицательной

5 обратной св зью, обеспечивающей устойчивость процедуры оценивани . Коррелометр работает следующим

образом.

Центрированна  в блоке 1 величина входного сигнала поступает на первый вход умножител  2 и одновременно задерживаетс  в элементе 3 задержки. На второй вход умножител  2 с выхода элемента 3 задержки поступает величина .задержанного в предыдущем такте сигнала. Произведение исходного и задержанного сигналов с выхода умножител  2 поступает на первые входы . элементов 4 и 5 сравнени , на вторые

3 . u

входы которых с выхода блока 15 вычислени  пределов поступают вeличи- ны верхнего и нижнего пределов сравнени . В элементе А сравнени  происходит сравнение величины произведени  с верхней границей доверительного интервала, а в элементе 5 сравнени  - с нижней границей h,. Если величина получаемого в умножит.еле 2 произведени  превышает верхний предел hj, сигнал с выхода элемента 4 открывает элемент И 7, и на вход элемента ИЛИ 10 проходит величина верхнего предела h, при этом элементы И 8 и 9 закрыты. В противном случае элемент И 7 закрыт. Если величина произведени  оказываетс  меньше нижнего предела Ь.,, то сигнал с выхода элемента 5 открывает элемент И 9,- и на вход элемента ИЛИ 10 проходит величина нижнего предела h, (элементы И 7 и 8 закрыты). В противном случае элемент И 9 закрыт. В случае, когда величина произведени  оказываетс  меньше h, но больше h, (т.е. величина входит в допустимые пределы), сигналы с выходов элементов 4 и 5 сравнени  поступают.на входы элемента И-НЕ 6, а сигнал с его выхода поступает на вход элемен- та И 8 и открывает его, при этом элементы И 7 и 9 закрыты. В этом случае на вход элемента ИЛИ 10 поступает величина вычисленного в умножителе 2 произведени . Эта величина с выхода элемента ИЛИ 10 поступает на первый вход сумматора 11, где происходит сложение с ранее накопленной суммой произведений, полученных в предьщу- щих тактах работы устройства, Накопленна  в сумматоре 11 сумма поступае на его второй вход с вьжода регистра 16. Нова  вычисленна  в данном такте сумма с выхода сумматора 11 поступает на вход делител  12 и одновременно в регистр 16 дл  ее хранени . В делителе 12 происходит деление накопленной суммы на количество , полученных в счетчике 14 произведений . В результате на выходе делител  получаем значение нормированной коррел ционной функции, которое поступает на выход коррелометра. Одновременно результирующее значение коррел ционной функции поступает на вход блока 15 вычислени  пределов. Синхронизацию работы блоков коррелометра осуществл ет блок 13 синхрони5

17224

зации, состо щий из генератора тактовых импульсов и распределител  им-, пульсов.

Блок 15 вьиислени  пределов работает следуюшлм образом.

На его вход поступает с выхода коррелометра ве.чичина р . В квадраторе 17 она возводитс  в квадрат,

1Q затем в умножителе 19 производитс  умножение на посто нную величину 1, а в умножителе 18 происходит умножение величины коррел ционной функции на посто нную.величину 2/d. Хранение

15 посто нных величин производитс  в регистре 23 пам ти. В вычитателе 20 определ етс  разность . 1 - 1- р 1. (1-р), .поступающа  на первые входы вычитател  21 и сумматора 22,

2Q вторые входы которых соедин ютс  с выходом умножител  18. На выходе вычитател  21 получаем величину нижнего .предела .h доверитель ного интервала , а на выходе сумматора 22 25 величину верхнего предела h,.

Формула, изобретени 

Корре,аометр, содержащий блок цент30 рировани , выход которого соединен с информациснньм. входом элемента задержки , выход которого подключен к входу множител .блока умножени , сумматор , .выход которого соединен с информационным входом регистра, счетчик и блок синхронизации, первый и второй выходы которого соединены соответственно.с входами синхронизации элемента задержки и регистра,

.„ третий, четвертьй, п тый и шестой выходы блока синхронизации подключены соответственно к счетному входу счетчика и к входам синхронизации блока делени , сумматора и блока умножени , о т..л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью .повьппени  точности, в него введены два блока сравнени , три ключа, блок вычислени  пределов, элемент И-НЕ-и элемент ИЛИ, выход

gQ которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу регистра, а выход соединен с входом делимого блока делени , вход делител  которого под55 ключен к выходу счетчика, а выход  вл етс  выход коррелометра и соединен с информационным входом блока вычислени  пределов, вход синхрони- за1.ц1и которого подключен к седьмому

35

45

5

выходу блока синхронизации, третий выкод которого соединен с тактовым входом блока центрировани , информационный вход которого  вл етс  вхо- дом коррелометра, а выход соединен с входом множимого блока умножени , выход которого подключен к информационному входу первого ключа и к первым входам блоков сравнени , вы- ход Больше первого блока сравнени соединен с управл ющим входом второ ключа и с первым входом элемента И-НЕ, выход Меньше второго блока

сравнени  подключен к управл ющему

входу третьего ключа и к второму входу элемента И-НЕ, выход которого соединен с управл ющим входом первого ключа, выход значени  .верхнего предела блока вычислени  пределов подключен к второму входу первого блока сравнени  и к информационному входу второго ключа, выход значени  нижнего предела блока вычислени  пределов соединен с вторым входом второго блока сравнени  и с информационным входом третьего ключа, выходы ключей подключены к входам эле15 мента ИЛИ.

сриг.2

Claims (1)

1. Формула, изобретения

   Коррелометр, содержащий блок цент3Q рирования, выход которого соединен с информационным, входом элемента задержки, выход которого подключен к входу множителя.блока умножения, сумматор, .выход которого соединен с

   35 информационным входом регистра, счетчик и блок синхронизации, первый и второй выходы которого соединены соответственно.с входами синхронизации элемента задержки и регистра, ₄₀ третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока синхронизации подключены соответственно к счетному входу счетчика и к входам синхронизации блока деления, сумматора и блока ₄₅ умножения, о т.л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью.повышения точности, в него введены два блока сравнения, три ключа, блок вычисления пределов,·' элемент И-НЕ.и элемент ИЛИ, выход

   5Q которого соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу регистра, а выход соединен с входом делимого блока деления, вход делителя которого под55 ключей к выходу счетчика, а выход является выход коррелометра и соединен с информационным входом блока вычисления пределов, вход синхронизации которого подключен к седьмому выходу блока синхронизации, третий выход которого соединен с тактовым входом блока центрирования, информационный вход которого является входом коррелометра, а выход соединен с входом множимого блока умножения, выход которого подключен к информационному входу первого ключа и к первым входам блоков сравнения, выход Больше первого блока сравнения соединен с управляющим входом второго ключа и с первым входом элемента И-НЕ, выход Меньше второго блока сравнения подключен к управляющему входу третьего ключа и к второму входу элемента И-НЕ, выход которого соединен с управляющим входом перво

   5 го ключа, выход значения верхнего предела блока вычисления пределов подключен к второму входу первого блока сравнения и к информационному входу второго ключа, выход значения 10 нижнего предела блока вычисления пределов соединен с вторым входом второго блока сравнения и с информа ционным входом третьего ключа, выхо ды ключей подключены к входам эле15 мента ИЛИ.