Коррелятор

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

-,;-,-:.-r «руэгг, C, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о х (21) 4712255/24 (22) 29.06.89 (46) 23.07.91. Бюл. N. 27 (71) Куйбышевский политехнический институт им. В,В.Куйбышева (72) В.Н.Белолипецкий, В.П.Мартовой и

Р, К,Мирзаев (53) 681,3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1173419, кл, G 06 F 15/336, 1984.

„„SU ÄÄ 1665386 А1 (54) КОРРЕЛЯТОР (57) Изобретение относится к области измерения характеристик случайных процессов и предназначено для определения в реальном масштабе времени корреляционной функции текущих стационарных случайных процессов. Целью изобретения является упрощение коррелятора. Иоследний содержит регистры 10, 11, блоки 9 вычитания. элементы 12 задержки, распределитель 1 импульсов, элементы 2 памяти, счетчики 3, 8, блоки

4 умножения, генератор 5 тактовых импульсов, блоки 7 коммутации. накапливающие

1665386

Изобретение относится к области измерения характеристик случайных процессов и предназначено для определения в реальном масштабе времени корреляционной функции (КФ) текущих стационарных слу- 5 чайных процессов.

Целью изобретения является упрощение устройства и расширение области его применения.

На чертеже представлена структурная 10 схема коррелятора.

Коррелятор содержит распределитель 1 импульсов, группу элементов 2 памяти, группу счетчиков 3, группу блоков 4 умножения, генератор 5 тактовых импульсов, вход 15

6 синхронизации, группу блоков 7 коммутации, группу счетчиков 8, группу блоков 9 вычитания, группы регистров 10-11 сдвига, группу задержки элементов 12 задержки, группу накапливающих сумматоров 13, ин- 20 формационные входы 14 и 15, вход 16 синхронизации.

При оценивании используется рекур, сивный алгоритм экспоненциального сглаживания, в котором операция деления 25 заменена переносом занятой в искомом результате на величину влево; л Мк мк — 1 с1, Ryx (K) =Ryx (К}+

i0t ССЬ МК мк —.1

30 к (f(yi) f(xi) — Ryx (K)) (1)

Коррелятор работает следующим образом.

Перед началом работы элемент 2 памяти, счетчики 3, регистры 10 и 11 и накапли- 35 вающие сумматоры 13 обнулены. В регистрах 10 записан код 111...111 (для двоичной системы счисления) и в счетчиках 8 занесен код 111...110 = r, где r — разрядность ,регистров 10 и 8. На вход 14 устройства подается текущее значение первого в а на вход 15 - второго х процессов. На вход 6 устройства подаются синхроимпульсы i процесса yi -, а на вход 16- синхроимпульсы

J процесса У . На счетные входы счетчиков 3 45 подаются синхроимпульсы от генератора 5 с интервалом принудительной дискретизации hto. На выходах блоков 4 умножения формируются частичные произведения функциональных преобразований отсчетов двух процессов. Блоки 4 могут быть выполнены в виде функциональных преобразователей при реализации знакового коррелометра и т.п, С приходом 1-го синхроимпульса первого процесса на вход распределителя 1 им- 10 пульсов текущее значение )< записывается .в элемент 2 памяти с номером I - (! — 1)mod+

+1 (где n — количество ячеек 2 памяти). Одновременно обнуляется счетчик 3 с таким же номером I. Таким образом в корреляторе осуществляется циркуляционная организация памяти. При этом в элементах 2 памяти накапливаются отсчеты у первого процесса, а в счетчиках 3 — цифровые. эквиваленты интервалов времени между этими отсчетами, которые подаются на соответствующие вторые информационные входы блоков 7 коммутации,На вход 14 коррелятора поступает текущее значение второго процесса.

На выходах блоков 4 формируются частичные произведения отсчета второго процесО к са х íà и отсчетов первого процесса.

С приходом !-ro синхроимпульса второго процесса на вход 6 устройства эти частичные произведения поступают на вход блоков 7 коммутации и далее на их выходы, номера которых соответствуют цифровым эквивалентам интервалов времени между отсчетами первого процесса. С появлением

Мк-й раз частичного произведения на К-м выходе второй группы блоков 7 коммутации это частичное произведение подается на вход К-ro блока 9 вычитания, на второй вход которого подается оценка КФ в К-й точке, вычисленная на(Мк-1)-м шаге. Одновременно на К-м выходе первой группы блоков 7 коммутации вырабатывается синхроимпульс, который поступает на вход записи

К-го регистра 11. Этот же синхроимпульс через элемент 12 задержки разрешает накопление информации из этого регистра 11 в К-м накапливающем сумматоре 13. Этот же синхроимпульс поступает на вход -ro счетчика 8, который осуществляет подсчет числа этих импульсов, т.е, числа Мк пришедших пар произведений, так как первоначально во все вспомогательные счетчики 8 записан код 111...110, а в регистры — код

111...1112 (для двойной системы счисления), то первый сигнал на выходе переполнения

К-ro вспомогательного счетчика 8 появится с приходом второго синхроимпульса на его счетный вход. При этом этот сигнал сдвигает содержимое К-го вспомогательного регистра 10. В нем образуется код 11,.1102, который по тому же сигналу переполнения К-го счетчика 8 переписывается в этот же счетчик 8. Таким образом этот счетчик подготовлен к приему следующих синхроимпульсов с -ro выхода первой группы блоков 7 коммутации, Следующий сигнал на выходе переполнения К-го счетчика 8 появится через два синхроимпульса (т.е. на четвертый синхроимпульс), приходящих на его счетный вход. Он снова сдвигает содержимое К-го регистра 10 и переписывает код 11...1002 в

К-й вспомогательный счетчик 8, Следующий сигнал на его выходе переполнения появит1665386

Составитель В,Орлов

Техред М,Моргентал

Корректор М.Максимишинец

Редактор С.Пекарь

Заказ 2393 Тираж 412 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5 .

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ся на восьмом синхроимпульсе, затем на 15 шестнадцатом. Таким образом осуществляется логарифмирование числа пар произведений Мк, Сигналы переполнения К-го счетчика 8 поступают также на вход сдвига К-го регистра 20

11, который осуществляетсдвигсвоегосодержимого, т,е. деление его на основание g.

Таким образом, осуществляется усреднение результата накопления в соответствии с (1). Затем результат накапливается в 25

К-м накапливающем сумматоре 13, на выходе которого образуется оценка КФ в К-й точке в соответствии с (1), Формула изобретения 30

Коррелятор, содержащий группу блоков коммутации, группу элементов памяти, группу блоков умножения, распределитель импульсов, группу накапливающих сумма-торов, две группы счетчиков, генератор так- 35 товых импульсов, причем управляющие входы блоков коммутации группы подключаются к первому входу синхронизации коррелятора, вход распределителя импульсов является вторым входом синхронизации 40 коррелятора, выходы распределителя им- пульсов подключены к тактовым входам соответствующих элементов памяти группы и входам обнуления соответствующих счетчиков первой группы, счетные входы которых 45 подключены к выходу генератора тактовых импульсов, выходы элементов памяти группы соединены с первыми входами соответствующих блоков умножения группы, вторые входы которых подключены к перво- 50 му информационному входу коррелятора, информационные входы элементов памяти группы подключены к второму информационному входу коррелятора, выходы блоков умножения группы соединены с первыми 55 информационными входами соответствующих блоков коммутации группы, вторые информационные входы которых подключены к выходам соответствующих счетчиков первой группы, счетные входы счетчиков второй группы через монтажные ИЛИ соединены с выходами первой группы блоков коммутации группы, отличающийся тем, что, с целью упрощения, коррелятор содержит две группы регистров сдвига, группу блоков вычитания и группу элементов задержки, причем входы элементов задержки группы соединены.с входами разрешения записи соответствующих регистров сдвига первой группы и через монтажные ИЛИ с соответствующими выходами первой группы блоков коммутации группы, выходы элементов задержки группы соединены с синхровходами соответствующих накапливающих сумматоров группы, информационные входы которых соединены с выходами соответствующих регистров сдвига первой группы, информационные входы которых соединены с выходами соответствующих блоков вычитания группы, входы уменьшаемых которых через монтажные ИЛИ соединены с соответствующими выходами второй группы блоков коммутации группы, а входы вычитаемых соединены с выходами соответствующих накапливающих сумматоров группы, сдвиговые входы регистров сдвига первой группы соединены с сдвиговыми входами соответствующих регистров сдвига второй группы, с входами разрешения записи начального состояния одноименных счетчиков второй группы и с выходами переполнения соответствующих счетчиков второй группы, входы задания начального состояния которых соединены с выходами соответствующих регистров сдвига второй группы, выходы накапливающих сумматоров группы являются группой выходов коррелятора.