SU903893A1 - Цифровой коррелометр - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к специализированным средствам вычислительной техники и может быть использовано дл  построени  многоканальных коррелометров случайных стационарных эргодических сигналов с произвольными законами распределени .

Известен многоканальный коррелометр tипa значение-знак, содержащий аналого-цифровой преобразователь, дешифратор, блок сравнени  и сумматбр . Недостатком такого коррелометра  вл етс  относительно низка  точность измерений при малой разр дносЧи аналого-цифрового преобразовател  1}

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  коррелометр содержащий генератор вспомогательного сигнала, компаратор, регистр сдвига , сумматоры, аналого-цифровой преобразователь t lНедостатком известного коррелометра  вл етс  невысока  точность измерений при малой разр дности выходного кода аналого-цифрового преобразовател . Повышение точности преобразовани  аналог-код св зано со значительным усложнением аналого-цифрового преобразовател  и ..снижением быстродействи  коррелометра.

Цель изобретени  - повышение точ10 ности, т.е. уменьшение статистической погрешности при том же времени ; измерени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в цифровой коррелометр, содержа15 щий аналого-цифровой преобразователь, вход которого  вл етс  первым входом коррелометра, первый генератор вспомогательного сигнала, -регистр сдвига, первый компаратор, пepJЫй вход котоМ рого  вл етс  вторым входом коррелометра , второй вход подключен к выходу первого генератора вспомога тельного сигнала, а выход - к входу реJ9 гистра сдвига, дешифратор, первый вход которого подключен к первому ин формационному выходу аналого-цифрового преобразовател , сумматоры, генератор таковых импульсов, выход которого соединен с управл ющими вхо дами аналого-цифрового преобразовател , регистра сдвига и сумматоров, первые знаковые входы сумматоров под ключены к знаковому выходу аналогоцифрового преобразовател , вторые знаковые входы - к соответствующим выходам регистра сдвига, а информационные входы - к выходу дешифратора , введены дополнительный сумматор, второй генератор вспомогательного сигнала и второй компаратор, первый вход которого соединен с первым входом коррелометра, второй вход - с вы ходом второго генератора вспомогательного сигнала, третий вход - со вторым информационным выходом аналого-цифрового преобразовател , а выход второго компаратора подключен ко второму входу дешифратора, третий вход которого через дополнительный сумматор подключен к первому информационному выходу аналого-цифрово го преобразовател . На фиг. 1 изображена структурна  схема коррелометра; на фиг. 2 - временна  диаграмма работы устройства. Коррелометр содержит аналого-цифровой преобразователь 1, первый 2 и второй 3 генераторы вспомогательного сигналов, первый 4 и второй 5 компараторы, регистр 6 сдвига, сумма торы 7 генератор 8 тактовых импульсов , дешифратор 9 и дополнительный сумматор 10. Первый вход коррелометра подключен к информационному входу аналогоцифрового преобразовател  1 и первом входу второго компаратора 5- Второй вход устройства соединен с первым входом первого компаратора А, второй вход которого подключен к выходу первого генератора 2 вспомогательного сигнала, а выход - к информационному входу регистра 6 сдвига. Второй вход второго компаратора 5 соединен с выходом второго генератора 3 вспомогательного сигнала, третий вход со вторым информационном выходом ана лого-цифрового преобразовател  1, а выход - со вторым входом дешифратора 9, первый вход которого подключен к первому информационному выходу аналого-цифрового преобразовател  непосредственно , а третий вход - через дополнительный сумматор 10. Информационные входы сумматоров 7 соединены с выходом дешифратора 9, первые знаковые входы со знаковым выходом аналого-цифрового преобразовател  1, вторые знаковые входы - с соответствующими выходами регистра 6 сдвига., а управл ющие входы подключены к выходу генератора 8 тактовых импульсов и управл ющим входам регистра 6 сдвига и аналого-цифрового преобразовател  1 . Устройство работает следующим образом . Входной случайный центрированный сигнал у (it) сравниваетс  в первом компараторе k с выходной величиной первого генератора 2 вспомогательного сигнала g,(t). Сигнал g.(t) равномерно распределен на интервале f-А,А. С выхода компаратора на регистр 6 сдвига поступает знакова  функци  1, если у - g. 7 О ( О, если у - g :f О В регистре 6 сдвига информаци  на один разр д импульсами с частотой следовани  , приход щих на управ-L л ющий вход регистра 6 сдвига с выхода генератора 8 тактовых импульсов. На вторые знаковые входы сумматоров 7с соответствующих выходов регистра 6 сдвига поступают CIV+K значени  сигнала Q(t) в моменты времени t(i+K), где ,1 - (N-1)-номер цикла вычислени , ,1...(L-1) - номер выхода регистра 6 сдвига, L - количество определ емых ординат оценки коррел ционной функции. В моменты времени на первом и втором информационных выходах аналого-цифрового преобразовател  1 формируютс  соответственно коды H-i и Е/, где В шаг квантовани  уровн  входного сигнала , М - такое целое число, при котором выполн етс  неравенство Bj -ig/х | В() , на знаковом выходе формируетс  знакова  функци  i1, если X 7 О О, если $ О 8дополнительном сумматоре 10 к значению h прибавл етс  единица. Второй генератор 3 вспомогательного сигнала формирует сигнал g(t) равномерно распреде енны11 на интервале

Claims (2)

1. (OB.) и статистически независимый от сигналов xCt),yrt) и g(t), напримео пилообразное напр жение (фиг. 2). Сигнал ) поступает на второй вход второго компаратора 5 в котором формируетс  переменна  1, если -1 to, если U - - 2. па первый второй и третий входы дешифратора 9 поступают соответствен но сигналы , (.п +). В дешифраторе 9 формируетс  код (И;|+с -), который поступает на информационный вход сумматоров 7- ЕслиО +ц то соответствующий сумматор 7 работает в режиме сложени  и значение ( ) прибавл етс  к содержимому этого сумматора , в противном случае код() вычитываетс  из содержимого сумматора . За N циклов вычислени  в суммато рах 6 сформируютс  суммы N-rj . ,)(-l) где ®- знак сложени  по модулю 2. Дл  получени  к -ой ординаты оцен ки взаимной коррел ционной функции сигналоз x(t) и у (t) достаточно зна чение Sj умножить на коэффициент про порциональности RVM(«|)BINKВведение несложных элементов (дополнительный сумматор, второй генера тор вспомогательного сигнала и второй компаратор) и новых соединений выгодно отличает предлагаемый коррелометр от известного, так как значительно повышает точность измерени  при одинаковом времени анализа и оди наковой частоте импульсов генератора тактовых импульсов.Оценка взаимной коррел ционной функции, определ ема  при помощи известного коррелометра  вл етс  смещенной и состоит из двух слагаемых, первое из которых равно аналоговой оценке взаимной коррел ционной функции, а второе слагаемое определ етс  операцией квантовани  сигнала x(t) по уровню, в предлагаемом коррелометре второе слагаемое при увеличении N стремитс  к нулю, так как в пределах каждого шага кван товани  производитс  сравнение анализируемого сигнала x(t) со вторым вспомогательным сигналом g«(t), то есть в предлагаемом коррелометре определ етс  несмещенна  оценка взаимной коррел ционной функции. Формула изобретени  Цифровой коррелометр, содержащий аналого-цифровой перобразователь, вход которого  вл етс  первым входом коррелометра. Первый генератор вспомогательного сигнала, регистр сдвига, первый компаратор, первый вход которого  вл етс  вторым входом коррелометра , второй вход подключен к выходу первого генератора вспомогательного сигнала, а выход - к входу регистра сдвига, дешифратор, первый вход которого подключен к первому информационному выходу аналого-цифрового преобразовател , сумматоры, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с управл ющими входами аналого-цифрового преобразовател ,регистра сдвига и сумматоров, первые знаковые входы сумматоров подключены к знаковому выходу аналого-цифрового преобразовател ,вторые знаковые входы - к соответствующим выходам регистра сдвига,а информационные входы - к выходу дешифратора, отли чающййс тем, что, с целью повышени  точности измерени , в коррелометр введены дополнительный сумматор, второй генератор вспомогательного сигнала и второй компаратор , первый вход которого соединен с первым входом коррелометра, второй вход - с выходом второго генератора вспомогательного сигнала, третий вход - со вторым информационным выходом аналого-цифрового преобразовател , выход второго компаратора подключен к второму входу дешифратора, третий вход которого .через дополни-у тельный сумматор подключен к первому информационному выходу андлого-цифрового преобразовател . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № tt22010, кл. . G06 F. 15/336, 1971.
2. 2.Мирский Г. Я. Атаратурное опг ределение характеристик случайных процессов. М., Энерги . 1372, с. 190-200 (прототип .

   фиг. f

   lx((}l,92(t)

   lx(t)l

   (h(ti

   |1-У| t Т

   у/

   фиг. г

   /