SU386398A1 - УСТРОЙСТВО дл ИЗМЕРЕНИЯ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ - Google Patents

Description

Предлагаемое устройство относитс  к области вычислительной техники и предназначено дл  измерени  коррел ционной функции стационарного эргодического процесса, представленного в виде последовательности случайных чисел с любым законом распределени .

Известны цифровые коррелометры, работающие по методу умножени , суммировани  и возведени  в квадрат.

Эти устройства отличаютс  высокой сложностью схем, дл  их работы необходимы арифметические И запоминающие устройства, получение высокого быстродействи  св зано со значительными трудност ми.

Известны также аналоговые коррелометры, использующие метод определени  коррел ционной функции по знаковой функции коррел ции . Дл  измерени  коррел ционной функции последовательности случайных чисел такими устройствами Необходим преобразователь код-аналог.

Известные коррелометры содержат генератор равномерно распределенных случайных чисел, регистр, схему сравнени , триггер пам ти , логические схемы, генератор тактов, счетчик знаковых совпадений, счетчик общего числа сравнений, линию задержки, триггер останова, делитель частоты и вентили.

Применение аналогичного метода дл  построени  цт1фрового коррелометра дало возможность разработать устройство, обладающее высоким быстродействием, хорошей разрешающей способностью и относительной простотой.

Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства и повышение его надежности. С этой целью схема сравнени  выполнена

одноканальной, выход ее соединен с первыми входами .соответствующих вентилей, вторые входы которых подключены к выходам генератора тактов, а выходы вентилей подключены к нулевым входам триггеров пам ти.

Работа устройства основана на использовании известного соотношени  между нормированной коррел ционной функцией и значением веро тностисовпадени  знаков исследуемой последовательности случайных чисел в

моменты t и (/ + т)

/(.) 2Р-1,

где Р - оценка веро тности знаковых совпа25 дений.

Исследуема  последовательность случайных чисел X(t) сравниваетс  с опорными равномерно распределенными случайными числа30 ми U(t).

Результаты сравнени  могут быть записаны в следующем виде: в момент времени t t-i+КАт

+ 1, при x(i)U(t)

z(i)

- 1, при x((i) в момент времени t

+ 1, при x((t)

z(f)

1, при x(t)U(()

веро тности Р представл ет собой

i()

Р

N

где Т (т) -число знаковых совпадений Z(t)

  Z(t в момент времени t и /, N - общее число сравнений.

Выбор Л 2-10 дает возможность сделать устройство пр мопоказывающим. .

На чертеже представлена блок-схема устройства дл  измерени  коррел ционной функПИИ последовательности случайных чисел.

Регистр / предназначен дл  запоминаний числа в режиме измерени  дисперсии. Регистр выполнен на триггерах с раздельными входами. По одиим входам происходит запись числа, по другим - сброс.

Цифрова  схема сравнени  2 служит дл  сравнени  двух чисел, представленных в параллельном двоичном коде. Состоит из одноразр дных схем сравнени , соединенных последовательно . Результат сравнени  выдаетс  в виде импульса на выходе схемы, когда число

X((t}

В остальных случа х импульс отсутствует.

Генератор 5 равномерно распределенных чисел предназначен дл  выработки многоразр дного двоичного числа, служащего опорным случайным процессом U(t). Генератор состоит из п генераторов равноверо тных случайных чисел О и 1. Вентили 4 предназначены дл  управлени  импульсами во времени. Триггеры пам ти 5 предназначены дл  запоминани  результатов сравнени . Трехвходовые импульсные схемы «И 6 предназначены дл  съема результатов сравнени  значений X(t} и U(t) в момент времени t и (/+т). Схема «ИЛИ 7 предназначена дл  суммировани  сигналов с выходов схем «И 6.

Дес тичный счетчик 8 импульсов с индикацией предназначен дл  подсчета количества знаковых совпадений, дес тичный счетчик 9 - дл  подсчета общего числа сравнений (коэффициент пересчета ).

Триггер останова 10 управл ет подачей импульсов на входы дес тичных счетчиков S и 9.

Делитель частоты // дл  выработки импульсов , частота которых кратна частоте синхронизирующих импульсов, представл ет собой двоичный счетчик с дешифратором. Выходы дешифратора соединены с переключателем Яь который обеспечивает регулировку т. Генератор тактов 12 предназначен дл  выработки импульсов, обеспечивающих нормальную работу устройства. Запуск генератора внешний с клеммы «Синхронизаци .

ЛиНи  задержки 13 осуществл ет задержку импульсных сигналов, необходимую дл  правильного функционировани  делител  частоты .

В целом работа устройства состоит в следующем .

При подаче синхронизирующего импульса, в генераторе тактов 12 вырабатываютс  импульсы , обеспечивающие поступление на схему сравнени  2 равномерно распределенного случайного числа опорного сигнала U(t), с одной стороны, и случайного числа исследуемой последовательности X (t) с регистра 1, с

Другой стороны. Схема сравнени  2 реализует операцию сравнений двух чисел и в случае, если значение числа из последовательности X(t) больше числа из последовательности и (t) на выходе схемы сравнени  по витс 

импульс, который через один из открытых вентилей 4 перебросит триггер пам ти 5 в единичное состо ние. С подачей второго синхронизирующего импульса произойдет новое генерирование значени  U(t) и его сравнение

со значением числа из последовательности X(t) (при ). В случае, если значение X(it)U(t) импульс со схемы сравнени  2 через другой открытый вентиль 4 перебросит в единичное состо ние второй триггер пам ти

5. Поочередное подключение триггеров пам ти 5 через вентили 4 к выходу схемы сравнени  2 осуществл етс  с генератора тактов 12. После каждой пары сравнений на схеме «И 6 подаетс  опросный импульс, и, если в

результате пары сравнений триггеры пам ти 5 наход тс  в одинаковом состо нии ( «О), сработает одна из схем «И 6 и импульс с ее выхода через суммирующую схему «ИЛИ 7 поступит на вход счетчика с индикацией 8.

После этого происходит установка триггеров пам ти 5 в нулевое состо ние, после чего операции сравнени  подвергаетс  следующа  пара чисел из последовательности X(t}, отсто щих друг от друга по времени на величину

(fe-0, 1, 2,...), где , fcmixp -

синхр

частота синхронизирующих импульсов.

При подсчете счетчиком 9 установленного числа синхронизирующих импульсов N -

2-10, импульс с его выхода перебрасывает триггер останова 10, высокий потенциал с единичного выхода которого поступает на вентили 4, и перекрывает поступление импульсов в счетчики 8 и 9. По отношению показаНИИ счетчика 8 к числу импульсов, подсчитанных счетчиком 9, определ етс  величина оцеики Р. - . Л

Дл  проведени  повторного цикла испытаНИИ необходимо нажать кнопку «Пуск,