SU834716A1 - Коррелометр - Google Patents

Description

(54) КОРРЕЛОМЕТР

Изобретение относитс  к устройствам обработки информации, предназначено дл  определени  автокоррел ционной функции случайных сигналов и может быть использовано в радиолокации, в системах св зи и автоматики .

Известен коррелометр, содержащий генератор функций Уолша, сумматор, ключи и интеграторы, который позвол ет получать коррел ционные функции случайных сигналов с использованием базиса функций Уолща 1.

Недостатком коррелометра  вл етс  сложность представлени  получаемой коррел ционной функции в общеизвестной форме , что ведет к сужению области его применени .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  коррелометр , который позвол ет получать автокоррел ционную и взаимокоррел ционную функции случайных процессов и содержит сумматор , блок управлени , подключенный ко входу генератора функций Уолща, выходы которого подключены к первым входам первого и второго блоков умножени , вторые входы которых  вл ютс  соответственно

первым и вторым входами коррелометра,выходы блоков умножени  через соответствующие блоки интегрировани  подключены ко входам первого и второго блоков пам ти, третий и четвертый блоки умножени  и второй генератор функций Уолща, выходы которого подключены к первому входу четвертого блока умножени , второй вход которого соединен с выходом третьего блока умножени , входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго блоков пам ти, выходы четвертого блока умножени  соединены со входами сумматора 2.

Недостатком этого коррелометра  вл етс  отличие получаемой с его помощью коррел ционной функции от общеизвестной, что обусловлено сложением по модулю два аргумента сдвига с текущим временем t. Така  коррел ционна  функци , называема  диадной, применима дл  анализа диадно-стационарных случайных процессов, которые в общем случае  вл ютс  арифметически нестационарными, т.е. нестационарными в общеприн том смысле, что затрудн ет ее применение в традиционных случа х -при коррел ционном анализе случайных

процессов с использованием базиса функций Уолша.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет получени  арифметической коррел ционной функции на базисе Уолша.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в коррелометр, содержащий сумматор, первый генератор функций Уолша, выходы которого подключены соответственно к первой группе входов первого блока умножени , второй вход которого  вл етс  входом коррелометра , а выходы соединены с соответствующими входами блока интегрировани , выходы которого подключены к соответствующим входам блока пам ти, второй и третий блоки умножени  и второй генератор функций Уолша, выходы которого подключены соответственно к первой группе входов второго блока умножени , втора  группа входов которого соединена с соответствующими выходами третьего блока умножени ,. входы которого подключены к соответствующим выходам блока пам ти, выходы второго блока умножени  соединены с соответствующими входами сумматора, введены два счетчика , блок ключей и генератор синхрони,зирующих импульсов измен ющейс  частоты , выход которого подключен ко входам генераторов функций Уолша и первого счетчика , разр дные выходы которого соединены с соответствующими управл ющими входами блока ключей, информационный вход которого соединен с выходом сумматора, выход первого счетчика подключен к управл ющему входу блока пам ти и ко входу второго счетчика, разр дные выходы которого соединены с соответствующими управл ющими входами генератора синхронизирующих импульсов.

На чертеже представлена функциональна  схема предлагаемого устройства.

Коррелометр содержит блоки 1-3 умножени , генераторы 4 и 5 функций Уолща, блок 6 интегрировани , блок 7 пам ти, сумматор 8, генератор 9 синхронизирующих импульсов , счетчики 10 и 11 и блок 12 ключей, который в моменты поступлени  на его управл ющие входы соответствующих сигналов с разр дных выходов счетчика 10 подключает информацию со своего входа на выход устройства.

Устройство работает следующим образом. В исходном состо нии блок 6, сумматор 8, блок 7 пам ти и счетчики Ю и 11 обнулены . Код с разр дных выходов счетчика 11 устанавливает в генераторе 9 начальное значение частоты следовани  синхроимпульсов, которому соответствует период At,. Генератор 4 по мере поступлени  на его вход синхроимпульсов вырабатывает функции Уолша, которые поступают на .первые входы блока 1 умножени , на второй вход которого поступает стационарный эргодический случайный сигнал x(t). Сигналы с выходов

блока 1 умножени  поступают на входы блока 6 интегрировани , на входах которого формируютс  коэффициенты разложени  случайного входного сигнала в ортогональном базисе Фурье-Уолща.

a (t).W(t)dt

о

гдeWi(t) -функци  Уолща с номером i;

Т I - интервал ортогональности системы функций Уолша.

0 Значение аргумента t дл  функций Уолща определ етс  следующим образом:t М |П, где п - количество синхроимпульсов , поступивших с момента начала работы на вход генератора функций Уолща и на вход счетчика 10. Поступление текущего значени  коэффициентов а« на входы блока 7 пам ти в течение времени СО-Т) не приводит к изменению его содержимого, так как на его управл ющий вход сигналы с выхода переполнени  счетчика 10 в это врем  не

поступают. Блок 3 умножени , умножа  «нулевые значени  коэффициентов сами на себ , т.е. возвод  в квадрат значение а О, формирует на своих выходах также «нулевые значени , поэтому и результат перемноженГи  их с функци ми Уолща в блоке 2 умножени   вл етс  также «нулевым и сумматор 8 продолжает находитьс  в исходном состо нии. Сигнал на выходе устройства отсутствует.

Момент окончани  интервала ортогональности определ етс  моментом по влени  импульса на выходе переполнени  счетчика 10, что происходит по истечении времени T; Nut( с момента начала работы устройства, где N - коэффициент пересчета счетчика 10.

5 К этому моменту времени в блоке 6 заверщено формирование коэффициентов ai, а генератор 4 оказываетс  в исходном состо нии и готов к формированию нового цикла функций Уолша. По импульсу с выхода счетчика 10 значени  коэффициентов ai переписываютс  в блок 7 пам ти, значение содержимого счетчика 11 мен етс  на единицу, что приводит к изменению периода синхроимпульсов, формируемых в генераторе 9.

5 Генератор 4 начинает формировать новый цикл функций Уолша на интервале ортогональности (Тд- Т |) N At, где Atjr- новое значение периода синхроимпульсов, и процесс формировани  коэффициентов а на интервале Т | - Тд повтор етс .

От блока 7 пам ти значени  aj, соответствующие предыдущему интервалу ортогональности , поступают на входы блока 3 умножени , где формируютс  коэффициенты разложени  диадной автокоррел цион5 ной функции входного сигнала

гдеМ - посто нный коэффициент.

В блоке 2 умножени  значени  К, поступающие с выходов блока 3, перемножаютс  с функци ми Уолша W (. поступающими от генератора 5 на первые входы блока 2.

результаты перемножени  с выходов блока 2 поступают на входы сумматора 8, где формируютс  значени  диадной коррел ционной функции

ксгг) (С)

Значение временного сдвига в единицах времени определ етс  следующим образом

где Mi - величина периода синхроимпульсов , соответствующего j интервалу ортогональности , на котором определ ютс  К|. Код, соответствующий временному сдвигу , от счетчика 10 поступает на управл ющие входы блока 12 ключей, на вход которого поступают значени  диадной коррел ционной функции К() от сумматора 8. Блок ключей посылает на свой выход значени  диадной коррел ционной функции в моменты, соответствующие поступлению на его управл ющие входы значений , равных целым степен м двойки - 2, где m О, 1, 2. Известно, что в точках с временным сдвигом, равным целым степен м двойки, диадна  коррел ционна  функци  совпадает с арифметической. Поэтому на выход блока 12 ключей поступают m значений обычной арифметической коррел циоцной функции сигнала x(t).

В моменты времени, соответствующие окончани м интервалов ортогональности, происходит ступенчатое изменение частоты синхроимпульсов, на вторые входы блока 2 умножени  поступают новые значени  } и на выход устройства - новые значени  обычной коррел ционной функции.

Использование предлагаемого устройства расшир ет область его применени , так как введение в схему новых элементов - двух счетчиков, ключевого устройства и генератора синхронизирующих импульсов с измен ющейс  частотой следовани  импульсов взамен блока улравлени , примен ющегос  в известном, позвол ет получать не только диадную коррел ционную функцию, значени  которой формируютс  на выходе сумматора , но также и обычную арифметическую коррел ционную функцию. Это дает возможность использовать данное устройство при коррел ционном анализе не только

диадно-стационарных, но и арифметическистационарных случайных сигналов.

Кроме того, устройство позвол ет получать и другие статистические характеристики случайных сигналов. Так, на выходе

блока интегрировани  формируютс  значени  спектра aj разложени  сигнала x(t) по ортогональной системе функций Уолща, а на выходе блока 3 умножени  - значени  энергетического , спектра К данного случайного сигнала с точностью до посто нного коэффициента М, определ ющегос  услови ми нормировани .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 383071, кл. G 06 G 7/19, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 557385, кл. G 06 G 7/19, 1975.