SU1661792A1 - Device for determining correlation intervals - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  анализа быстро протекающих стационарных эргодических процессов, в частности при определении глубины св занности процессов. Цель изобретени  - повышение быстродействи . Устройство содержит блоки 8, 22 определени  поворотных точек, блок элементов ИЛИ 9, дешифраторы 10, 19, счетчики 11, 16, 23, 24, элемент И 12, блок 13 сравнени , генераторы 14, 17 тактовых импульсов, делитель 15 частоты, элемент ИЛИ 21, блок элементов И 20. 1 ил.The invention relates to computing and can be used for the analysis of fast flowing stationary ergodic processes, in particular in determining the depth of related processes. The purpose of the invention is to increase speed. The device contains blocks 8, 22 of turning points determination, block of elements OR 9, decoders 10, 19, counters 11, 16, 23, 24, element AND 12, block 13 of comparison, generators 14, 17 clock pulses, frequency divider 15, element OR 21, block of elements, And 20. 1 Il.

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для анализа стационарных эргодических случайных процессов, в частности при определении глубины связанности процессов,The invention relates to computer technology and can be used to analyze stationary ergodic random processes, in particular when determining the depth of connected processes,

Цель изобретения - повышение быстродействия.The purpose of the invention is improving performance.

На чертеже представлена структурная схема устройства.The drawing shows a structural diagram of a device.

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, регистры 2 и 3, блок 4 сравнения, элементы 5-7 задержки, которые образуют блок 8 определения поворотных точек, блок 9 элементов ИЛИ, первый дешифратор 10, первый счетчик 11, элемент И 12, блок 13 сравнения, первый генератор 14 тактовых импульсов (ГТИ), делитель 15 частоты, второй счетчик 16, второй генератор 17 тактовых импульсов, третий счетчик 18, второй дешифратор 19, блок 20 элементов И, элемент ИЛИ 21, группу 22 блоков определения поворотных точек, первую 23 и вторую 24 группы счетчиков и вход 25 задания константы анализа.The device contains an analog-to-digital converter (ADC) 1, registers 2 and 3, a comparison unit 4, delay elements 5-7, which form a turning point determination unit 8, an OR element block 9, a first decoder 10, a first counter 11, an And 12 element , comparison unit 13, a first clock generator 14 (GTI), a frequency divider 15, a second counter 16, a second clock generator 17, a third counter 18, a second decoder 19, an AND element 20, an OR element 21, a group of 22 rotary determination units points, the first 23 and second 24 groups of counters and input 25 tasks I am an analysis constant.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Устройство устанавливается в исходное состояние, для чего в нулевые состояния переводятся регистры 2 и 3 и счетчики 11, 16,23, 24 и 18, на входе 25 задания константы анализа устанавливается значение п.The device is set to its initial state, for which registers 2 and 3 and counters 11, 16,23, 24 and 18 are transferred to the zero state, at the input 25 of the task of the analysis constant, the value of p.

При подаче импульса запуска на вход ГТИ 14 он начинает вырабатывать тактовые 1 импульсы с частотой ίτ > ίк, где ίκ = Тк~ интервал корреляции. В делителе 15 частоты производится деление данной частоты так, что на каждом из его выходов образуются различные частоты ft, 1=1,η, такие, что fn < fi < ίτ. При этом диапазон частот (ί_η, ίτ) выбирается из условия f_n< ίκ < ίτ.When a start pulse is applied to the input of the GTI 14, it starts to generate 1 clock pulses with a frequency ίτ> ίк, where ίκ = Тк ~ correlation interval. In the frequency divider 15, a given frequency is divided so that at each of its outputs various frequencies ft, 1 = 1, η, such that fn <fi <ίτ, are formed. In this case, the frequency range (ί _η , ίτ) is selected from the condition f _n <ίκ <ίτ.

Каждая из тактовых частот fi поступает на входы блоков 8 и 22 определения поворотных точек. В соответствии с этими частотами происходит дискретизация исследуемого сигнала x(f) в АЦП 1.Each of the clock frequencies fi goes to the inputs of the blocks 8 and 22 determine the turning points. In accordance with these frequencies, the studied signal x (f) is discretized in ADC 1.

Результат каждого аналого-цифрового преобразования исследуемого входного сигнала устройства запоминается соответственно на один и два шага в регистрах 2 и 3.The result of each analog-to-digital conversion of the studied input signal of the device is stored for one and two steps, respectively, in registers 2 and 3.

Блок 4 сравнения производит сравнение очередного пришедшего значения сигнала x(tj) с задержанными наАТ|и2ДТ|в регистрах 2 и 3 x(tj-i) и х(ц-г), где ΔΤι=1/ίι. По результату сравнения на выходе блока 4 сравнения формируется единичный импульс в случае, если x(tj) < х (tj-i) > х (tj-2) или x(tj) > x(tj-i) < х (tj-2).Comparison unit 4 compares the next received signal value x (tj) with the delays on AT | u2DT | in registers 2 and 3 x (tj-i) and x (t-g), where ΔΤι = 1 / ίι. According to the result of the comparison, a unit impulse is formed at the output of the comparison unit 4 in the case if x (tj) <x (tj-i)> x (tj-2) or x (tj)> x (tj-i) <x (tj- 2).

Выработанные блоками 8 и 22 определения поворотных точек импульсы суммируются в соответствующих счетчиках 11 и 24. Одновременно в счетчиках 16 и 23 подсчитывается требумое значение числа m отсчетом сигнала x(tj) в моменты tj, j= 1.....m.The pulses generated by blocks 8 and 22 of the determination of turning points are summed in the respective counters 11 and 24. At the same time, the counters 16 and 23 calculate the required value of the number m by counting the signal x (tj) at times tj, j = 1 ..... m.

Поскольку частоты импульсов, поступаю*щих на счетные входы счетчиков 16 и 23, разные, то и накопление требуемого значения m в них будет происходить разновременно. Первым произойдет накопление числа m в счетчик 16, на который поступит наибольшая частота ίτ.Since the frequencies of the pulses arriving at the counting inputs of the counters 16 and 23 are different, the accumulation of the required value of m in them will occur at the same time. The first is the accumulation of the number m in the counter 16, which receives the highest frequency ίτ.

При последовательном накоплении в счетчиках 16 и 23 числа m сигналы переполнения с этих счетчиков поступают на входы запрета записи счетчиков 11 и 24, препятствуя дальнейшему увеличению содержимых этих счетчиков.When the numbers m are sequentially accumulated in the counters 16 and 23, overflow signals from these counters are fed to the recording prohibition inputs of the counters 11 and 24, preventing the further increase in the contents of these counters.

При накоплении числа m в последнем счетчике 24 группы производится отключение ГТИ 14 и запуск ГТИ 17. Данный ГТИ, вырабатывая тактовые импульсы, последовательно увеличивает содержимое счетчика 18, который, в свою очередь, последовательно возбуждает выходные шины дешифратора 19.When the number m is accumulated in the last counter 24 of the group, the GTI 14 is turned off and the GTI 17 is started. This GTI, generating clock pulses, sequentially increases the contents of the counter 18, which, in turn, sequentially excites the output buses of the decoder 19.

Таким образом производится последовательный опрос содержимых счетчиков 11 и 24, начиная со счетчика, хранившего число поворотных точек сигнала x(t), дискретизированного наименьшей частотой ίι= f_H. Значения счетчиков 11 и 24 в обратной последовательности поступают через блок элементов ИЛИ 9 на вход дешифратора 10, где производится анализ поступившего значения.Thus, a sequential interrogation of the contents of the counters 11 and 24 is performed, starting with the counter that stored the number of turning points of the signal x (t), discretized at the lowest frequency ίι = f _H. The values of the counters 11 and 24 in reverse order are received through the block of elements OR 9 at the input of the decoder 10, where the received value is analyzed.

По результатам анализа значения поступившего содержимого одного из счетчиков 11 и 24 формируется сигнал на первом выходе дешифратора 10, если имеет место коррелированность сигнала. Сигнал на втором выходе дешифратора появляется, если имеет место высокая колебательность исследуемого сигнала. Данный случай возникает либо при неудачном начальном выборе ίτ (и соответственно 1н) тактовой частоты генератора 14, либо при наличии в сигнале узкополосной составляющей большой мощности.According to the results of the analysis of the values of the received content of one of the counters 11 and 24, a signal is formed at the first output of the decoder 10, if there is a correlation of the signal. The signal at the second output of the decoder appears if there is a high oscillation of the investigated signal. This case arises either with an unsuccessful initial choice 1τ (and, accordingly, 1n) of the clock frequency of the generator 14, or in the presence of a narrow-band component of high power in the signal.

Сигнал появляется на третьем выходе дешифратора при отсутствии корреляции в сигнале x(tj).The signal appears at the third output of the decoder in the absence of correlation in the signal x (tj).

Проверка коррелированности дискретизированного сигнала x(tj), tj+i= tj+1/fi производится на основании следующего критерия.The correlation of the discretized signal x (tj), tj + i = tj + 1 / fi is checked based on the following criterion.

Если значение (накопленное в одном из счетчиков 11 и 24) таково, что выполняется |р-М[р]| <. 3σ_ρ. то сигнал x(tj) является шу5 мом. Если p< Μ [p] -3 σ_ρ, то x(tj) является коррелированным. Если р > М[р]+ 3 ^р> ^τθ сигнал x(tj) является быстро колеблющимся, где р - среднее количество поворотных точек; М - локальный минимум или мак- 5 симум;а_р - среднеквадратическое отклонение.If the value (accumulated in one of the counters 11 and 24) is such that | p-M [p] | <. 3σ _ρ . then the signal x (tj) is noise. If p <Μ [p] -3 σ _ρ , then x (tj) is correlated. If p> M [p] + 3 ^ p> ^τ θ, the signal x (tj) is rapidly oscillating, where p is the average number of turning points; M is the local minimum or maximum 5 maximum; and _p is the standard deviation.

Если при последовательном поступлении содержимых всех η счетчиков 11 и 24 на вход дешифратора 10 не появляются сиг- Ю налы на первом и втором выходах, то при накоплении в счетчике 18 значения η срабатывает блок 13 сравнения, который открывает элемент И 12, тогда последний сигнал с третьего выхода дешифратора 10 поступа- 15 ет на выход устройства, сигнализируя о необходимости выбора более высокой начальной частоты.If during the sequential receipt of the contents of all η counters 11 and 24 at the input of the decoder 10, the signals at the first and second outputs do not appear, then when the value η accumulates in the counter 18, the comparison unit 13 is activated, which opens the And 12 element, then the last signal with the third output of the decoder 10 is fed to the output of the device, signaling the need to select a higher initial frequency.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Устройство для определения интервала корреляции, содержащее блок определения поворотных точек, информационный вход которого является информационным входом устройства, три счетчика, первый 25 генератор тактовых импульсов, делитель частоты, два дешифратора, блок элементов И, элемент И и элемент ИЛИ, причем выход блока определения поворотных точек соединен со счетным входом первого счетчика, 30 вход запуска и выход первого генератора тактовых импульсов подключены соответственно к входу запуска устройства и входу делителя частоты, первый выход первого дешифратора соединен с управляющим вхо- 35 дом блока элементов И, выход которого является выходом признака коррелированное™ устройства, второй выход первого дешифратора является выходом признака колебательности устройства, отличаю- 40 щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введены второй генератор тактовых импульсов, группа блоков определения поворотных точек, две группы счетчиков, блок элементов 45 ИЛИ и блок сравнения, причем выход делителя частоты соединен с входом синхрони зации блока определения поворотных точек и счетным входом второго счетчика, выход переполнения которого соединен с входом запрета записи первого счетчика, информационный выход которого соединен с входом блока элементов ИЛИ, группа выходов делителя частоты соединена с входами синхронизации соответствующих блоков определения поворотных точек группы и счетными входами соответствующих счетчиков первой группы, выходы переполнения которых соединены с входами запрета записи соответствующих счетчиков второй группы, информационные выходы и счетные входы которых соединены с соответствующими входами группы блока элементов ИЛИ и выходами соответствующих блоков определения поворотных точек группы, информационные входы которых подключены к информационному входу устройства, выход блока элементов ИЛИ соединен с входом первого дешифратора, третий выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и является выходом признака некоррелированности устройства, второй вход элемента И соединен с выходом блока сравнения, первый вход которого является входом задания константы анализа устройства, первый выход первого дешифратора соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом останова второго генератора тактовых импульсов, вход запуска которого соединен с входом останова первого генератора тактовых импульсов и выходом переполнения последнего счетчика первой группы, а выход-сосчетным входом третьего счетчика, информационный выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, с информационным входом блока элементов И и входом второго дешифратора, выход и группа выходов которого соединены соответственно с входом разрешения считывания первого счетчика и входами разрешения считывания соответствующих счетчиков второй группы.A device for determining the correlation interval, comprising a turning point determination unit, the information input of which is the information input of the device, three counters, the first 25 clock pulses, a frequency divider, two decoders, an AND block, an AND element, and an OR element, the output of the rotary determining unit points connected to the counting input of the first counter, 30 start input and output of the first clock pulse generator are connected respectively to the start input of the device and the input of the frequency divider, the first the course of the first decoder is connected to the control input of the And block of elements AND, the output of which is the output of the correlated ™ device attribute, the second output of the first decoder is the output of the device oscillation sign, distinguished by the fact that, in order to improve performance, a second clock generator, a group of blocks for determining turning points, two groups of counters, a block of elements 45 OR and a block for comparison, the output of the frequency divider connected to the synchronization input of the block for determining the identification of turning points and the counting input of the second counter, the overflow output of which is connected to the write inhibit input of the first counter, the information output of which is connected to the input of the OR block of elements, the group of outputs of the frequency divider is connected to the synchronization inputs of the corresponding blocks of determining the turning points of the group and the counting inputs of the corresponding counters of the first groups whose overflow outputs are connected to the recording prohibition inputs of the corresponding counters of the second group, information outputs and counting inputs which are connected to the corresponding inputs of the group of the block of OR elements and the outputs of the respective blocks for determining the turning points of the group, the information inputs of which are connected to the information input of the device, the output of the block of OR elements is connected to the input of the first decoder, the third output of which is connected to the first input of the AND element, the output of which is connected with the first input of the OR element and is the output of the sign of non-correlation of the device, the second input of the AND element is connected to the output of the comparison unit, the first input of which is the input of the task of the analysis constant of the device, the first output of the first decoder is connected to the second input of the OR element, the output of which is connected to the stop input of the second clock generator, the start input of which is connected to the stop input of the first clock generator and the overflow output of the last counter of the first group, and the output the counting input of the third counter, the information output of which is connected to the second input of the comparison unit, with the information input of the block of elements AND and the input of the second decoder Yield and a group of outputs of which are respectively connected to the read enable input of the first counter and inputs of respective counters permit reading of the second group.