1108463 - Устройство для определения взаимной корреляционной функции

Устройство для определения взаимной корреляционной функции

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЗАИМНОЙ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ, содержащее первый аналого-цифровой .преобразователь, информационный вход которого является первым входом уст .ройства, а выходы подключены к соответствующим информационн в { входам первого регистра, разрядные выходы которого подключены к первым входам соответствующих блоков умножения первой группы, вторые входы которых объединены и подключены к выходу второго аналого-цифрового преобразователя, информационный вход которого является вторым входом устройства, а управляю1ЦИЙ вход объединен с управляющими входами первого аналого-цифрового преобразователя и первого регистра, и подключен к первому выходу первого генератора тактовых импульсов, выходы блоков умножения первой группы под-, ключены к nepBbiM. входам соответствующих элементов И перйой группы, выходы которых соединены с информационными входами соответствующих блоков усреднения первой группы, вхо ,ды элементов И первой группы объединены и подключены к второму выходу первого генератора тактовых импульсов, выходы блоков усреднения первой группы соединены с первыми входами соответствующих элементов И второй группы , а управляющие входы блоков усреднения первой группы объединены и подк .гаочены к выходу первого элемента задержки , вторые входы элементов И второй группы объединены и подключены к выходу первого формирователя импульсов , а выходы элементов И второй группы через соответствующие блоки памяти первой группы соединены с первыми входами соответствующих элементов И третьей группы, вторые входы которых подключены к соответствую (Л щим выходам первого дешифратора, выходы элементов И третьей группы соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первьми входами элементов И четвертой группы, вторые входы которых объединены с входами соответствующих элементов задержки перэо вой группы и подключены к соответствующим выходам второго дешифратора, 35 выходы элементов И четвертой группы со подключены через соответствующие блоки усреднения второй группы к первым входам соответствующих элементов И пятой группы, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих элементов задержки первой группы, выходы элементов И пятой группы соединены с соответствующими входами второго элемента ШШ, выход которого является первым выходом устройства, третий выход первого генератора тактовых импульсов через последовательно .соединенные первый счетчик и первый

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

6Ю (и) 3@0 G 06 F 15/336 (ЙЯРф

) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМЩЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ (21) 3586426/18-24 (22) 08.02.83 (46) 15.08.84. Бюл. 1Ф 30 (72) А.Ф.Заика, А.Л.Козлов, Ю.И.Кузьмин и О.Б.Пославский (53) 621.3{088.8) {56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 691866, кл. С 06 F 15/336, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 783799, кл. G 06 F 15/336, 1980.

3. Харкевич А.А. Основы радиотехники. Связьиздат, f962, с. 70-.71.

1 (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ВЗАИМНОЙ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ, содержащее первый аналого-цифровой .преобразователь, информационный вход которого является первым входом уст.ройства, а выходы подключены к соответствующим информационньщ входам первого регистра, разрядные выходи которого подключены к первым входам соответствующих блоков умножения первой группы, вторые входы которых объединены и подключены к вьмоду второго аналого-цифрового преобразователя, информационный вход которого является вторым входом устройства, а управляющий вход объединен с управляющими входами первого аналого-цифрового преобразователя и первого регистра.. и подключен к первому выходу первого генератора тактовых импульсов, выходи блоков умножения первой группы под-. ключены к первым. входам соответствующих элементов И первой группы, выходи которых соединены с информационными входами соответствующих блоков усреднения первой группы, вторые входы элементов И первой группы объедииены и подключены к второму выходу первого генератора тактовых импульсов, выходы блоков усреднения первой группы соединены с первыми входами соответствующих элементов И второй группы, а управляющие входы блоков усреднения первой группы объединены и под ключены к выходу первого элемента за° держки, вторые входы элементов И второй группы объединены и подключены к выходу первого формирователя им.пульсов, а вьмоды элементов И второй группы через соответствующие блоки памяти первой группы соединены с первыми входами соответствующих элементов И третьей группы, вторые вхо- Е ды которых подключены к соответствую:щим выходам первого дешифратора, выходы элементов И третьей группы сое-. динены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого р соединен с первыми входами элементов И четвертой группы, вторые входи которьм объединены с входами соответствующих элементов задержки первой группы и подключены к соответствующим выходам второго дешифратора, выходы элементов И четвертой группы подключены через соответствующие блоки усреднения второй группы к первым входам соответствующих элементов И пятой группы, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих элементов задержки первой группы, выходы элементов И пятой группы соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, выход которого является первым выходом устройства, третий выход первого генератора тактовых импульсов-через последовательно,соединенные первый счетчик и первый

1108463 формирователь импульсов соединен с входом первого элемента задержки, единичный вход триггера соединен с выходом первого формирователя импульсов, а нулевой вход подключен к выходу второго формирователя импульсов, выход триггера соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго генератора тактовых импульсов, выход первого элемента И соединен с тактовыми входами второго и третьего счетчиков, разрядные выходы второго счетчика соединены с соответствующими входами первого дешифратора, а разрядные входы начальной установки подключены к выходам соответствующих элементов И шестой группы, выход переноса второго счетчика через последовательно соединенные третий формирователь импульсов и второй элемент задержки соединен с первыми входами элементов И шестой группы, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам блока постоянной памяти, адресные входы которого подключены к соответствующим разрядным выходам четвертого счетчика, тактовый вход которого подключен к выходу третьего формирователя импульсов, входы второго дешифратора подключены к соответствующим разрядным выходам третьего счетчика, выход переноса которого соединен с входом второго формирователя импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, в него введены третий и четвертый аналого-цифровые преобразователи, первый и второй фильтры, второй, третий, четвертый и пятый регистры, вторая группа блоков умножения, седьмая, восьмая, девятая, десятая и одиннадцатая группы элементов И, третья и четвер- тая группы блоков усреднения, вторая и третья группы элементов задержки, вторая группа блоков памяти, третий и четвертый элементы ИЛИ, пятый и шестой счетчики, третий и четвертый дешифраторы, четвертый формирователь импульсов, второй элемент И, сумматор, элемент НЕ, блок сравнения, причем входы первого и второго фильтров соответственно соединены с входами первого и второго аналого-цифровых преобразователей, а выходы соответственно соединены с информационными входами третьего и четвертого аналого-цифровых преобразователей, выходы которых соответственно соединены с информационными входами второго регистра и первыми входами блоков умножения второй группы, управляющие входы третьего и четвертого аналогоцифровых преобразователей и второго регистра объединены и подключены к первому выходу первого генератора тактовых импульсов, разрядные выходы второго регистра соединены с вторыми входами соответствующих блоков умножения второй группы, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И седьмой группы, вторые входы объединены и подключены к второму выходу первого генератора тактовых импульсов, выходы элементов И седьмой группы соединены с информационными входами соответствующих блоков усреднения третьей группы, управляющие входы которых объединены и подключены к выходу первого элемента задержки, выходы блоков усреднения третьей группы соединены с первыми пходами соответствующих элементов И восьмой группы, вторые входы которых объединены и подключены к выходу первого формирователя им. пульсов, выходы элементов И восьмой группы через соответствующие элементы задержки второй группы соединены с информационными входами соответствующих блоков памяти второй группы, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И девятой группы, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам третьего дешифратора, выходы элементов И девятой группы соединены с со-. ответствующими входами третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами соответствующих элементов И десятой группы, вторые входы которых объединены с входа" ми соответствующих элементов задержки третьей группы и подключены к соответствующим выходам первого дешифратора, выходы элементов И десятой группы через соответствующие элементы задержки четвертой группы подключены к первым входам соответствующих элементов И одиннадцатой группы, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих элементов задержки третьей группы, третьи входы элементов И десятой

1108463 группы объединены и подключены к выходу блока сравнения, выходы элементов И одиннадцатой группы соединены с соответствующими входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого является вторым выходом устройства, входы третьего дешифратора подключены к соответствующим разрядным выходам пятого счетчика, тактовый вход которого подключен к выходу первого элемента И, тактовый вход шестого счетчика подключен к выходу переноса четвертого счетчика, разрядные выходы шестого счетчика соединены с соответствующими входами четвертого дешифратора, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен .к выходу второго элемента ИЛИ, а выход соединен с информационным входом третьего регистра и первым входом

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для измерения аргумента и значения функции взаимной корреляции между двумя случайными . 5 процессами, задержанными один относительно другого.

Известны случаи, когда задержка между анализируемыми сигналами непрерывно изменяется, вследствие чего 1О происходит масштабно-временное искажение принимаемых сигналов. Это при,водит к искажению фбрмы взаимокорреляционной функции (ВКФ}, в частности к уменьшению ее максимального зна- 15 чения и смещению его по оси т (11.

Чем больше время интегрирования Т, тем больше корреляционная функция сглаживается и искажается.

Известно устройство- $13, в котором скомпенсировано влияние линейного взаимного смещения по частоте спектров принимаемых сигналов, позволяющее увеличивать время интегрирования без существенного искажения .получаемой ВКФ. Корреляционный анализ ведется между одним из исследуе-. мых сигналов, принимаемым за опорный, и другим, подвергнутым относительно . ЗО сумматора, выход которого соединен с управляющими входами третьего и четвертого регистров, выход третьего регистра через элемент НЕ подключен к второму входу сумматора, информационные входы четвертого регистра подключены к соответствующим разрядным выходам четвертого счетчика, а выходы соединены с соответствующим информационным входом пятого регистра, управляющий вход которого подключен к выходу четвертого формирователя импульсов, вход которого подключен к выходу переноса шестого счетчика, .разрядные выходы пятого регистра соединены с соответствующими входами первой группы входов блока сравнения, входы второй группы входов которого подключены к соответствующим выходам четвертого счетчика. первого масштабно-временному преобразованию, с .коэффициентом, равным скорости изменения задержки k.

Данное устройство обладает низким. быстродействием, поэтому область его применения ограничена.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство 23, в котором компенсация искажений ВКФ осуществляется путем обработки результатов многократного корреляционного анализа с ограниченным в пределах каждого цикла временем интегрирования с последующим суммированием отсчетов частной коррелограьачы, полученной в предыдущем цикле, со смещенными по оси отсчетами коррелограмм, полученных в последующих циклах. Критерием правильности смещения отсчетов последующих корре- лограмм по оси является получение наибольшей величины глобального максимума ВКФ. Устройство содержит (21+1) каналов корреляционной обработки, в каждом из которых происходит компенсация скорости изменения задержки между исследуемыми сигналами цо.одному из возможных линейных законов за время вычисления Т =Н "

1l08463 дТ, где N » вЂ” фактор усреднения оценки частной коррелограммы; вЂ” количество суммирований частных оценок;

h.» вЂ” временной интервал квантования входных сигналов. 5

Однако в случае, когда поступающие на вход корреляционного приемника сигналы представлены суммой гармонической и широкополосной составляющими случайного процесса, определение глобального максимума ВКФ и соответствующего ему значения аргумента ь при помощи известного устройства становится затруднительным, а при значительном превышении мощности гармонической составляющей над мощностью широкополосной части спектра и невозможным. Это объясняется тем, что на выходе этого устройства ВКФ выделится в виде суммы гармонического и случайного процессов. Вид этой коррелограммы определяется в основном гармоническим процессом и имеет осциллирующий характер, что понижает точность определения задержки меж" 5 ду исследуемыми сигналами. Превышение амплитуды общей ВКФ в точке с аргументом, равным искомой задержке, над остальной частью коррелограммы, а следовательно, и надежность опреде-З0 ления задержки в рассматриваемом случае зависит от соотношения амплитуд коррелограмм гармонического и случайного процессов. При относительном росте амплитуды гармонической составляющей или уменьшении амплитуды случайной составляющей это превышение уменьшается и может достигнуть величины, не позволяющей определить глобальный максимум ВКФ за время Т . 40

Цель изобретения вЂ” повышение точности и упрощение устройства при анализе сигналов, подвергнутых масштабно-временному искажению и имеющих

45 ярко выраженную дискретную составляющую спектра.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения взаимной корреляционной функции, содержащее первый аналого-цифровой

50 преобразователь, информационный вход которого является первым входом устройства, а выходы подключены к соответствующим информационным входам первого регистра, разрядные выходы которого подключены к первым входам соответствующих блоков умножения первой группы, вторые входы которых объединены и подключены к выходу второго аналого-цифрового преобразователя, информационный вход которого является вторым входом устройства, а управляющий вход объединен с управляющими входами первого аналого-цифрового преобразователя и первого регистра и подключен к первому выходу первого генератора тактовых импульсов, выходы блоков умножения первой группы подключены к первым входам соответствующих элементов И первой группы, выходы которых соединены с информационными входами соответствующих блоков усреднения первой группы, вторые входы элементов И первой группы объединены и подключены к второму выходу первбго генератора тактовых импульсов, выходы блоков усреднения первой группы соединены с первыми входами соответствующих элементов И второй группы, а управляющие входы блоков усреднения первой группы объединены и подключены к выходу первого элемента задержки, вторые входы элементов И второй группы объединены и .подключены к выходу первого формирователя импульсов, а выходы элементов И второй группы через соответствующие блоки памяти первой группы соединены с первыми входами соответствующих элементов И третьей группы, вторые входы которых подключены к со" ответствующим выходам первого дешифратора, выходы элементов И третьей группы соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами элементов И четвертой группы, вторые входы которых объединены с входами соответствующих элементов задержки первой группы и подключены к соответствующим выходам второго дешифратора, выходы элементов И четвертой

1 группы подключены через соответствующие блоки усреднения второй группы к первым входам соответствующих»элементов И пятой группы, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих элементов задержки первой группы, выходы элементов И пятой группы соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, выход которого является первым выходом устройства, третий выход первого генератора тактовых импульсов через последовательно соединенные первый счетчик и первый формирователь импульсов соединен с входом первого

11084бЗ элемента задержки, единичный вход триггера соединен с выходом первого формирователя импульсов, а нулевой вход подключен к выходу второго формирователя импульсов, выход триггера 5 соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго генератора тактовых импульсов, выход первого элемента И соединен с тактовыми входами второго и третьего счетчиков, разрядные выходы второго счетчика соединены с соответствующими входами первого дешифратора, а разрядные входы начальной установки подключены к выходам соответствующих элементов И шестой группы, выход переноса второго счетчика через последовательно соединенные третий формирователь импульсов и второй элемент задержки соединен с первыми входами элементов И шестой группы, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам блока постоянной памяти, 2S адресные входы которого подключены к соответствующим разрядным выходам четвертого счетчика, тактовый вход которого подключен к выходу третьего формирователя импульсов, входы второго дешифратора подключены к соответствующим разрядным выходам третьего счетчика, выход переноса которого соединен с входом второго формирователя импульсов, введены третий и четвертый аналого-цифровые преобразова- 35 тели, первый и второй фильтры, второй, третий, четвертый и пятый регистры, вторая группа блоков умножения, седьмая, восьмая, девятая, десятая и одиннадцатая группы элементов И, третья и четвертая группы блоков усреднения, вторая и третья группы элементов задержки, вторая группа блоков памяти, третий и четвертый элементы ИЛИ, пятый и шестой счетчи- 4 ки, третий и четвертый дешифраторы, четвертый формирователь импульсов, второй элемент И, сумматор, элемент НЕ, блок сравнения, причем .входы первого и второго фильтров соответственно соединены с входами первого и второго аналого-цифровых преобразователей, а выходы соответственно соединены с информационными входа-. ми третьего и четвертого аналого-цифровых преобразователей, выходы которых соответственно соединены с информационными входами второго регистра и первыми входами блоков умножения второй группы, управляющие входы третьего и четвертого аналого-цифровых преобразователей и второго регистра объединены и подключены к первому выходу первого генератора тактовых импульсов, разрядные выходы второго регистра соединены с вторыми входами соответствующих блоков умножения второй группы, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И седьмой группы, вторые входы объединены и подключены к второму выходу первого генератора тактовых импульсов, выходы элементов И седьмой группы соединены с информационными входами соответствующих блоков усреднения третьей группы, управляющие входы которых объединены и подключены к выходу первого элемента задержки, выходы блоков усреднения третьей группы соединены с первыми входами соответствующих элементов И восьмой группы, вторые входы которых объединены и подключены к выходу первого формирователя импульсов, выходы элементов И восьмой группы через соответствующие элементы задержки второй группы соединены с информационными входами соответстууюших блоков памяти второй группы, выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов И девятой группы, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам третьего дешифратора, выходы элементов И девятой группы соединены с соответствующими входами третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами соответствующих элементов И десятой группы, вторые входы которых объединены с входами соответствующих элементов задержки третьей группы и подключены к соответствующим выходам первого дешифратора, выходы элементов И десятой группы через соответствующие элементы задержки четвертой группы подключены к первым входам соответствующих элементов И одиннадцатой группы, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих элементов задержки третьей группы, третьи входы элементов И десятой группы объединены и подключены к выходу блока сравнения, выходы элементов И одиннадцатой группы соединены с соответствующими входами четвертого ,элемента ИЛИ, выход которого является вторым выходом устройства, входы

1108463 третьего дешифратора подключены к соответствующим разрядным выходам пятого счетчика, тактовый вход которого подключен к выходу первого элемента И, тактовый вход шестого счетчи- 5 ка подключен к выходу переноса четвертого счетчика, разрядные выходы шестого счетчика соединены с соответствующими входами четвертого дешифра ора, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, а выход . соединен с информационным входом тре-. тьего регистра и первым входом сумI матора, выход которого соединен с управляющими входами третьего и четвертого регистров, выход третьего регистра через элемент НЕ подключен к второму входу сумматора, информационные входы четвертого регистра подключены к соответствующим разрядным выходам четвертого счетчика, а выходы соединены с соответствующими информационными входами пятого регистра, управляющий вход которого подключен к выходу четвертого формирователя импульсов, вход которого подключен к выходу переноса шестого счетчика, разрядные выходы пятого регистра сое- 30 динены с соответствующими входами первой группы входов блока сравнения, входы второй группы входов которого подключены к соответствующим выходам четвертого счетчика. 35

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Предлагаемое устройство содержит щ-разрядный аналого-цифровой преобра40 зователь (АЦП) 1,подключенный входом к выходу первого источника сигнала х(1), Р-разрядный АЦП 2, подключенный входом к выходу второго источника сиги лов L)(4) п1о -разрядный первый 45 регистр 3, содержащийпж-разрядных ячеек, др -разрядных блоков 4 умножения первой группы, первую группу элементов И 5, первую группу блоков 6 усреднения, вторую группу элементов И 7, первую группу блоков 8 памя50 ти, третью группу элементов И 9, первый элемент ИЛИ 1О, первый генератор 11 тактовых импульсов, первый счетчик 12 первый формирователь 13 импульсов, триггер 14, элемент И 15, 55 второй генератор 16 тактовых импульсов, второй счетчик 17, первый дешифратор 18, первый элемент 19 задержки, четвертую 20, пятую 21 и шестую 22 группы элементов И, вторую группу блоков 23 усреднения, второй элемент ИЛИ 24, третий 25 и четвертый 26 счетчики, второй 27 и третий 28 формирователи импульсов, второй дешифратор 29, второй элемент 30 задержки, блок 31 постоянной памяти, группу элементов 32 задержки, причем каждый из выходов АЦП 1 подключен к входу соответствующей ячейки регист.ра 3, выходы одноименных разрядов регистров 3 подключены к соответствующим входам соответствующих блоков 4 умножения первой группы, другие входы которых поразрядно объединены и подключены к выходам АЦП 2, выход каждого. блока 4 умножения первой группы подключен к первому входу соответствующего элемента И 5 первой группы, выходы которых соединены с информационными входами соответствующих блоков 6 усреднения первой группы, выходы которых подключены к первым входам элементов И 7 второй группы, выходы которых подключены к первым входам элементов И 9, третьей группы, выходы которых подключены к соответствующим входам первого элемента ИЛИ 10; управляющие входы регистров 3 и АЦП 1 и 2 объединены и подключены к первому выходу первого генератора 11 тактовых импульсов, второй выход которого соединен с вторыми входами элементов И 5, а третий выход генератора 11 тактовых импульсов подключен к входу счетчика 12, выход которого через первый формирователь 13 импульсов соединен с вторыми входами элементов И 7 второй группы, с единичным входом триггера 14 и через элемент 19 задержки с управ- . ляющими входами блоков 6 усреднения первой группы, а выход триггера 14 подключен к первому входу элемента И 15, второй вход которого подключен к выходу второго генератора 16 тактовых импульсов, а выход вЂ” к тактовому входу второго счетчика 17, разрядные выходы которого через первый дешифратор 18 соединены с вторыми входамн элементов И 9 третьей группы; первые входы элементов И 20 четвертой группы подключены к выходу первого элемента ИЛИ 10, выходы элементов И 20 через соответствующие блоки 23 усреднения второй группы подключены к первым входам элементов И 2! пятой группы, выходы кото1108463 рых соединены с входами второго элемента ИЛИ 24; выход элемента И 15 подключен к тактовому входу третьего, счетчика 25, разрядные выходы которого через второй дешифратор 29 сое- 5 динены с вторыми входами элементов И 20 четвертой группы и через элементы 32 задержки первой группывЂ” с вторыми входами элементов И 21 пятой группы, а выход переноса третьего счетчика 25 через второй формирователь 27 импульсов подключен к нулевому входу триггера 14; выход переноса второго счетчика 17 через третий формирователь 28 импульсов подключен

-к тактовому входу четвертого счетчика 26, разрядные входы которого соединены с адресными входами блока 31 постоянной памяти, каждый из выходов которого, подключен к первому входу соответствующего элемента И 22 шестой группы, выход каждого из которых соединен с входом начальной установки соответствующего разряда второго счетчика 1?; вторые входы элементов И 22 шестой группы объединены и подключены к выходу третьего формирователя 28 импульсов через второй элемент 30 задержки.

Устройство содержит также первый 33 и второй 34 фильтры, третий

vA-разрядный 35 и четвертый -разрядный 36 A4II, входы которых через фильтры 33 и 34 соединены соответственно с первым и вторым входами устройства,me -разрядный второй регистр 37,e>i -разрядные блоки 38 умножения второй группы, седьмую группу элементов И 39, третью группу бло- 4О ков 40 усреднения, восьмую группу элементов И 41, вторую группу элементов 42 задержки, вторую группу блоков 43 памяти, девятую группу элементов И 44, третий элемент ИЛИ 45, пя- 45 тый счетчик 46, третий, дешифратор 47, шестой счетчик 48, четвертый дешифратор 49, четвертый формирователь 50 импульсов, второй элемент И 51, тре- тий регистр 52, элемент HE 53, сумматор 54, четвертый 55 и пятый 56 регистры, блок 57 сравнения, десятую группу элементов И 58, третью группу элементов 59 задержки, четвертую группу элементов 60 задержки, одиннадцатую группу элементов И 61, 55 четвертый элемент ИЛИ 62, причем выходы третьего 35 АЦП подключены к соответствующим входам второго регистра 37 задержки, разрядные выходы которого подключены к первым входам соответствующих блоков 38 умножения второй группы, вторые входы которых объединены и подключены к выходу четвертого 36 АЦП", выходы блоков 38 умножения второй группы подключены к первым входам соответствующих элементов И 39 седьмой группы, вторые входы которых объединены и подключены к второму выходу первого генератора 11 тактовых импульсов, а выходы соединены с информационными входами соответствующих блоков 40 усреднения третьей группы, управляющие входы которых объединены и подключены к вьгходч первого элемента 19 .задержки, а выходы вЂ” к первым входам элементов И 4 1 восьмой группы, вторые входы которых объединены и соединены с выходом первого формирователя 13 импульсов, а выходы подключены к соответствующим входам элементов 42 задержки второй группы, выход каждого из которых подключен к информационным входам соответствующих блоков 43 памяти второй группы, выход каждого из которых соединен с соответствующими первыми входами элементов И 44 девятой группы, выходы которых подключены к соответствующим входам третьего элемента ИЛИ 45; управляющие входы второго регистра 37, третьего 35 и четвертого 36 АЦП объединены и подключены к первому выходу первого генерато" ра тактовых импульсов; выход переноса четвертого счетчика 26 подключен к тактовому входу шестого счетчика 48, разрядные выходы которого подключены к соответствующим входам четвертого дешифратора 49, выход которого соединен с первым входом второго элемента И 51, второй вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ 24, а выход вЂ” к информационному входу третьего регистра 52, выход которого соединен с входом элемента HF 53, выход которого подключен к соответствующему входу сумматора 54, другой вход которого подключен к выходу второго элемента И 51, а выход сумматора 54 соединен с управляющим входом третьего регистра 52, вход четвертого формирователя 50 импульсов подключен к выходу переноса шестого счетчика 48, а выход является управляющим входом пятого регистра 56, информационные входы которого

1 108463

12 соединены с соответствующими разрядными выходами четвертого счетчика 26, тактовый вход счетчика 46 подключен к выходу первого элемента И 15, а разрядные выходы соединены с соответствующими входами третьего дешифратора 47, выходы которого подключены к вторым входам соответствующих элементов И 44 девятой группы; входы первой группы входов блока 57 сравнения подключены к соответствующим разрядным выходам пятого регистра 56, входы второй группы, входы блока 57 сравнения соединены с соответствующими разрядными выходами четвертого счетчика 26, а выход подключен к соответствующему входу каждого из элементов И 58 десятой группы, другие входы которых объединены и подключены к выходу третьего элемента ИЛИ 45, а последние входы соединены с соответствующими разрядными выходами первого дешифратора 18; выход каждого из элементов И 58 десятой группы подключен к входу соответствующего блока 60 усреднения четвертой группы, выход каждого из которых соединен с первым входом соответствующего элемента И из элементов И 61 одиннадцатой группы, второй вход из которых. подключен к выходу соответствующего элемента 59 задержки третьей группы, входы каждого из которых соединены с соответствующими разрядными выходами первого дешифратора 18; выходы каждого из элементов И 61 одиннадцатой группы подключены к соответствующим входам четвертого элемента ИЛИ 62.

Принцип работы предлагаемого устройства заключается в следующем.

За время одного цикла Т, =N< . 6 t .О, в устройстве вычисляется частных оценок, получаемых в результате кратковременного корреляционного анализа между сигналами, представленными суммой гармонического и случайного процессов. Определение каждой частной оценки в устройстве происходит с фактором усреднения Ч 1 таким, что выполняется условие Г23

« мач - где Ч1 . +> вЂ” максимальная ожидаемая скорость изменения задержки; а вЂ” постоянная наперед задан ная величина.

За время определения одной частной оценки N< t задержка между вход . ными сигналами очевидно может измениться на величину, не превышающую

5 а->t, т.е. каждая следующая частная оценка может быть смещена относительно предыдущей по оси на интервал, по абсолютной величине не превышающей а a t.

Реализуя при усреднении частных оценок различные варианты смещений каждой последующей оценки относительно предыдущей, устройство одновременно строит несколько моделей компенсации изменения задержки между входными сигналами. Полагая, что за время одного цикла Т скорость изменения задержки остается постоян20 ной, на первом выходе устройства в конце цикла вычисления можно получить (2 +1) результирующих коррелограмм, каждая из которых отвечает определенной модели линейной скорос25 ти изменения задержки Ч1, находящейся в интервале Г-Ч „щ, +7, „1.

Если за время одного цикла задержка между входными сигналами изменилась на величину i üÒ, где i принимает значение от - до + I то скорость изменения задержки за это время составит V =i ь/Т, тогда i-я результирующая коррелограмма, состоящая из суммы гармонического и случайного процессов, будет иметь большую амплитуду косинусоиды, чем иные результирующие коррелограммы. По окончании каждого цикла происходит определение и запоминание закона,.по которому происходило вычисление данной коррелограммы. В следующем цикле в мно1 гоканальной части устройства происходит вычисление следующих (20+1) результирующих коррелограмм входных

4> сигналов и определение нового значения скорости изменения задержки,. а в одноканальной части вычисляются 2 частных оценок коррелограммы между задержанными за время одного цикла входными сигналами с вырезанной дискретной составляющей спектра, которые суммируются по закону, определенному в предыдущем цикле в многоканальной части устройства, Таким

55 образом, по окончании каждого цикла в устройстве определяется закон изменения запержки, по которому в слецующем цикле происходит усреднение частных оценок в его. одноканальной

11О 8463

Устройство работает следующим образом.

Сигнал x(t) поступает на вход

АЦП 1 и в момент поступления импульса с первого выхода генератора 11 тактовых импульсов преобразуется в соответствующий ю-разрядный двоичный код, который поступает на входы регистров 3, выполняющих функцию цйфровой линии задержки.

Длина каждого из щ регистров 3 определяется требуемой задержкой и количество частных оценок = вЂ” 2(, Lha»

at .где вЂ” требуемое время задержки.

По мере поступления каждого нового импульса с первого выхода генератора 11 тактовых импульсов (ГТИ) коды входного сигнала продвигаются вправо по ячейкам регистра 3. Отсчеты сигнала с выхода каждой ячейки регистра 3 поступают на первые входы соответствующего блока 4 умножения. На вторые входы блока 4 умножения поступает код сигнала y(t) с выхода второго АЦП 2. Синхронное поступление кодов с выхода ЛЦП 1 обеспечивается управляющими импульсами, формируемыми ГТИ 11. На выходе К-го блока 4 умножения формируетс код, равный произведению x(t-v ь t) ° у(г), где at вЂ” период следования сдвигающих импульсов.

Код произведения синхронно с тактовыми импульсами, вырабатываемыми на втором выходе ГТИ 11, передается через К-й элемент И 5 на соответствующий блок б усреднения. Усреднение элементарных произведений в кажцом блоке б усреднения продолжается до тех пор, пока не возникнет сигнал переполнения счетчика 12 с выхода переноса на выходе формирователя 13 импульсов.

Емкость счетчика 12 равна выбранному для частной оценки фактору усреднения Й (. С возникновением импульса переполнения счетчика 12 на выходе формирователя 13 импульсов от крываются элементы И ?, и результаты усреднения, сформировавшиеся в блоках 6 усреднения, записываются в бло10 . Работа накопителя частных оценок многоканальной части аналогична!

35 я

40 . 45

55 части. Процесс накопления продолжается до тех пор, пока на выходе одйоканальной части устройства не вьделится коррелограмма, у которои

ВКФ имеет глобальный максимум. ки 8 памяти, При этом блоки 6 усред-нения обнуляются с задержкой, определяемой элементом 19 задержки. В течение следующих Ч, импульсов, поступающих с третьего выхода генератора 11 тактовых импульсов, происходит вычисление следующей частной оценки и т.д. работе накопителя устройства E 21.

Устройство для определения взаимной корреляционной функции

Патент 1108463