10-3. ИЗМЕРЕНИЕ КОРРЕЛЯЦИОННЫХ ФУНКЦИЙ

Корреляционная и взаимно-корреляционная функции стационарных эргодических сигналов представлены формулами (10-7) и (10-9) соответственно. Из этих формул следует, что для измерения указанных функций необходимо осуществлять перемножение и усреднение полученного произведения двух сигналов, один из которых задержан относительно другого на интервал времени Эти операции выполняют с помощью приборов — коррелометров.

Рис. 10-3. Структурная схема простейшего коррелометра

Простейший аналоговый коррелометр (рис. 10-3) состоит из двух каналов, в одном из которых осуществляется регулируемая задержка сигнала, а также из перемножающего, усредняющего и регистрирующего устройств. Реализации случайных сигналов, которые подлежат исследованию, обычно записывают в некоторое устройство памяти, например магнитограф. Электрические сигналы, соответствующие этой реализации, подают на входные устройства содержащие аттенюатор, фильтр верхних частот и усилитель. Задержка осуществляется в одном из каналов с помощью устройства регулируемой задержки конструкция которого зависит от частоты исследуемого сигнала и времени запаздывания На высоких частотах и при малых используют линии задержки, а на низких частотах — магнитографы. В последних имеются две головки — записывающая и воспроизводящая, изменением расстояния между которыми осуществляется регулировка времени запаздывания Перемножающее устройство обычно выполняется на базе кольцевого модулятора; оно должно быть широкополосным и быстродействующим. В качестве усредняющего устройства (блока усреднения обычно используют интегратор. Регистрирующими устройствами служат самопишущие вольтметры, осциллографы или магнитографы.

При измерении корреляционной функции исследуемый сигнал подают одновременно на оба входа коррелометра; при измерении взаимно-корреляционной функции сигналы подают на соответствующие входы раздельно. Затем устанавливают некоторое значение времени запаздывания и на выходе коррелометра получают одно значение корреляционной или взаимно-корреляционной функции Для получения графика корреляционной функции повторяют измерения при разных значениях через интервалы отсчета тот в пределах Такой последовательный анализ занимает много времени. Параллельный анализ можно осуществить многоканальным коррелометром, в котором имеются устройств задержки, перемножения и усреднения и -канальное регистрирующее устройство, на

котором одновременно появляются дискретных значений ординат, позволяющих построить кривую или

При последовательном анализе можно получить график корреляционной функции, если плавно изменять время запаздывания от до и синхронно записывать значения получаемых ординат. Такой график сильно растянут по времени, так как изменение запаздывания происходит в течение некоторого интервала текущего времени Скорость изменения времени запаздывания называется скоростью развертки функции корреляции; определяется в относительных единицах — или Практически время запаздывания ограничивают значением максимального времени корреляции тк макс, и тогда число точек получения данных Интервал и число выбирают по допустимому значению погрешности измерения; практически ограничиваются 10 или 15 точками.