Коррелометр

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может применяться при измерении функций взаимной корреляции двух стационарно связанных случайных сигналов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет определения интерполированных значений взаимной корреляционной функции. Коррелометр содержит блок 1 умножения, N биполярных ключей 2, генератор 3 сдвинутых функций Уолша, N интеграторов 4, N блоков 5 взвешенного суммирования первой группы и 2 N блоков 6 взвешенного суммирования второй группы с соответствующими связями. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ CKPIX

РЕСПУБЛИК (э1)ю G 06 G 7/19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ! (в х1 - (хс, х1. хг,...xN-1). т 1 -1.

«Рт (Р-1 „@ i=a

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4625258/24 (22) 26.12.88 (46) 30.08.91. Бюл. Я 32 (71) Институт геохимии и геофизйки АН

БССР (72) Н.В.нечаев и В.Я.Коженов (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 383071, кл. G 06 G 7/52, 1971.

Авторское свидетельство СССР

М 842846,кл. 6 06 G 7/19, 1979.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено при измерении функций взаимной корреляции двух стационарно связанных случайных сигналов, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей эа счет определения интерполированных значений взаимной корреляционной функции.

На чертеже представлена функциональная схема коррелометра.

Коррелометр содержит блок 1 умножения, и биполярных ключей 21 — 2П, генератор

3 сдвинутых функций Уолша, и интеграторов

41 — 4П, и блоков 51-5 взвешенного суммиро-вания первой группы и 2п блоков 61-6> взвешенного суммирования второй группы.

Коррелометр работает следующим образом.

„„ Ы„„1674165 А1 (54) КОРРЕЛОМЕТР (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может применяться при измерении функции взаимной корреляции двух стационарно связанных случайных сигналов. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет определения интерполированных значений взаимной корреляционной функции. Коррелометр содержит блок 1 умножения, и биполярных ключей 2, генератор 3 сдвинутых функций Уолша, и интеграторов 4, и блоков

5 взвешенного суммирования первой группы и 2 и блоков взвешенного суммирования второй группы с соответствующими связями. 1 ил.

Пусть имеются два стационарно связанных случайных процесса (xct) и (уст). Тогда справедливо выражение

1 N-1 -в

Р.„- —," (Р. х,) (О И- ) =о (1) где (а то) — обозначает покомпонентное умножение вектора а и в

Умножив (1) на Р (РтР -1 — единичная матрица, где т — операция транспортирования), получим

1674165

000 1

020 — 1

2 Π— 2 1

2 — 2 2 — 1

Ф-1 Р-1 Щ)-1 =

1234

1 2 1 Q

1 0-10

101О

1-1 1-1

1 3 — 3 — 1

135 — 1

1-1 1 7

1 1

1 -1

-1 — 1 — 1 1 (4) ООО 1 р-1 О 2 О --1

2 О --2 1

2 — 2 2--1

Р "-Р "М

Для N=4

1111

1 1 — 1 — 1

1 — 1 — 1 1

1 — 1 1 — 1

W.=-=WМ =

1 000

0001

0001

0100

О 1 О О

0 0 1 О

О О О 1

1 О О О

1 1 1

1 1 — 1

1 — 1 — 1

1 — 1 1

W1= W M1=

Тогда ооо Л

Π2 Π— 1

2 0-2 1

2-2 2 — 1

1GQG

-"IG2Q

1 2 0 — 2 — 12 — 22

tÎ 1GG

0-1 02

-2 1 2 0

2 1 2 2

-1 -1

Ро Р Mo=

Р1 =Р M1=

Рг = Р Мг=00 10

20 — 10

ri

-2 — 1 2

Рз - Р Ma=где Р— матрица интегральных функций Уолша для N=4

Р— матрица дифференциальных фу>нкций Уолша, обратная Р.

Для N=4

Тогда коэффициенты преобразования

С по дифференциальным функциям Уолша в матричном виде можно записать Ci= Р " у .

Используя тождественное соотношение

WW -1 (единичная матрица), W — преоб оа1 зование Уолша, Cl Р W МЧу = Ф С, -1 -1 -1 где Суу- Wy — коэффициенты Уолша;

Ф матрица связи коэффициен Гов

Уолша Суд коэффициентами Сь

Тогда (2) можно записать

Рху = Р—, (Ф Wi y xi), N =о где Wi=WMi, 15 Для N=4 и т,д.

На входы коррелометра с тактовой частотой поступает процесс y(t) и значение ординаты хо процесса x(t), в результате чего на выходе блока 1 умножения будет присутствовать аналоговый сигнал, пропорциональный произведению процесса y(t) íà хо. Этот сигнал поступает на информационные входы и биполярных ключей 21 — 2, работой которых управляет генератор 3 сдвинутых фунций Уолша, в результате чего в ключах происходит повторение сигнала, если на управляющем входе ключей 2> присутствует напряжение, или инвертирование, если напряжение на управляющем входе равно нулю, Преобразованное таким образом напряжение с выходов и биполярных ключей 2> поступает на входы соответствующих и интеграторов 4>, Такое преобразование происходит в течение времени Т, где Т— интервал задания функций Уолша, По окончании времени Т на выходах и интеграторов

4п присутствует, напряжение, пропорциональное произведению коэффициентов

Уолша Суу на хо. Далее начинается следующий цикл вычисления, который аналогичен предыдущему, но только генератор 3 сдвинутых функций Уолша вырабатывает функции Уолша, сдвинутые на r = Т/N, а на второй вход блока 1 умножения поступает значение ординаты х1 процесса x(t), в результате чего rio окончании времени Т на выходе и интеграторов 4 будет присутствовать напряжение, пропорциональное Ciiii хо +

1674165

Cw x1. Таким образом, после циклов на выходе и интеграторов 4п будут присутствовать напряжения, пропорциональные

N — 1

, (Wiy — х1) . Эти напряжения с выходов п =о интеграторов 4п поступают на соответствующие входы блоков 5> взвешенного суммирования первой группы, величина весовых сопротивлений которых выбирается в соответствии со значениями элементов строк матрицы Ф ", в результате чего на выходах блоков 5п взвешенного суммирования первой гочппы бчдчт присутствовать напряжения, пропорциональные. коэффициенты

Так, например, Qo= 0вых.о= K(KoUo K101+ К202 K303), ГдЕ Ко= К1=Кг=КЗ=1;

0i — напряжение с выходов интеграторов 4i.

Q1= 0вых.1= К(Ко0о + К101 Кг0г — Кз0з),, где К =1; К1=3; Кг=З; Кз=1, Эти напряжения, пропорциональные

Ql, в свою очередь поступают на соответст. вующие входы блоков 6 взвешенного суммирования второй группы, величина весовых сопротивлений которых выбирается в соответствии со значениями элементов столбцов матрицы Р интегральных функций

Уолша (3).

В результате на выходе коррелометра будут присутствовать напряжения, пропорциональные значениям корреляционной функции Вху. Для получения промежуточных значений функции взаимной корреляции

Rxy, интерполированных по кусочно-линейному преобразованию, необходимо умножить вектор-строку коэффициентов О на матрицу Р, где P — верхняя половина мат1 1 рицы интегральных функций Уолша для N=8.

2345 6 7 8

2343 2 1 0

210 — 1 — 2-1 0

2 0 1 2 1 0

5 р!

1О Таким образом, для получения промежуточных значений 4у необходимо увеличить число блоков 6 второй группы в 2 раза и выбрать весовые сопротивления в соот15 ветствии со значениями элементов столбцов матрицы P.

Формула изобретения

Коррелометр, содержащий и биполярных ключей (п — размерность преобразоав2р ния), управляющие входы которых объединены и подключены к выходу генератора сдвинутых функций Уолша, п интеграторов, отличающийся тем,что,сцелью расширения функциональных возможно25 стей за счет определения интерполированных значений взаимной корреляционной функции, в него введены блок умножения, и блоков взвешенного суммирования первой группы и 2п блоков взвешенного суммироЗп вания второй группы, информационные входы и биполярных ключей объединены и подключены к выходу блока умножения, входы множителя и множимого которого являются соответственно входами первого и

З5 второго случайных процессов коррелометра, выход i-го (i=1,...,п) биполярного ключа через i-й интегратор соединен с входом i-го блока взвешенного суммирования первой группы, выход которого подключен к i-м вхо4п дам 2п блоков взвешенного суммирования второй группы, тактовый вход генератора сдвинутых функций Уолша является тактовым входом коррелометра.

Составитель Н.Зайцев

Редактор Л.Веселовская Техред M.Mîðãåíòàë Корректор M,Ä

° Демчик

Заказ 2925 Тираж 367 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