Цифровой коррелятор
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Содиалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Кл. 42m:t, 15 34
Заявлено 11.ll.1969 (№ 1321041 18-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 15.V1.1970. Бюллетень ¹ 20
Дата опубликования описания 5.Х.1970
Комитет по делам
МПК G 06f 15/34
УДК 681.333: 519.2 (088.8) изобретений и открытий при Совете Министрое
СССР
Авторы изобретения
A. Ф. Дряпак, А. И. Гольдин и В. A. Косинский
Заявитель
ЦИФРОВОЙ КОРРЕЛЯТОР
Предлагаемое устройство относится к области приборов и вычислительной текники и предназначено для вычисления корреляционной функции иа определенном участке реализацш. случайного процесса. 5
В известны.; корреляторами, содсржащи.; аналого-цифровые преобразователи, устройство управления, коммутатор, выходное устройство, основное и оперативное запоминающие усгройства для вывода результатов вычислений 10 из долговременной памяти устройства, которое имеет аналого-цифровой умножитель или устройство перемножения, производящее с выходными величинами только одно арифметическое действие, необюди»bt специальные уст- 15 ройства выборки из памяти и регенерации требуемой информации, что приводит к усло>кнению устройства.
Кроме этого, в известиык корреляторак имеются специальные суммирующие устройства 20 для накопления текущик (в процессе вычисления) значений точек корреляционной функции, что усложняет эти устройства.
Цель изобретения — упрощение устройства, повышение его надежности и быстродействия. 25
Это достигается тем, что предлагаемый коррелятор содержит арифметическое устройство, выход которого непосредственно подключен к выходному устройству (например, индикации), à «о вкоду основного запоминающего 30 устройства подключен через коммутатор, вы оды аналого-цифровы.; преобразователей подключены к одному из взводов арифметического устройства через кольцевой регистр, а вы. од одного из аналого-цифровык преобразователей, кроме этого, подкгиочен ко в оду оперативного запоминающего устройства. выкоды ячеек оперативного и основного запоминающих устройств соединены поразрядно и подключены к соответствующим входам арифметического устройства.
Для осуществления поразрядного соединения вы одов ячеек в качестве оперативного запоминающего устройства применен сдвиговый регистр с одновременным сдвигом числа только в одной из ячеек, причем число разрядов в ячейке определяется иеоб:родимой точностью вычисления корреляционной функции, а число ячеек — числом ее точек.
Применение арифметического устройства позволяет упростить основное запоминающее устройство. Последнее выполняет только запоминание информации о текущими значениях корреляционной фуикцшь Суммирование при накоплении эти значений выполняется при соответствующем управляющем сш.иале в арифметическом устройстве без его усложнения, так как при этом используется логика сложения частнык произведении 11ри умножении. При подключении выкодного устройства
273524
65 (например, для поочередной отсветки значений корреляционной функции) к выходу арифметического устройства отпадает необходимость в специальном устройстве выборки и регенерации в основном запоминающем устройстве. Правильная отсветка происходит в режиме циркуляции по окончании процесса вы шсления функции, прп этом как выборка, так и регенерация чисел в ячейках основного запоминающего устройства, производится коммутатором совместно с арифметическим устройством, т. е. теми устройствами, которые производят накопление значений функций в процессе вычисления.
Применение сдвигового регистра с одновременным сдвигом числа только в одной ячейке в качестве оперативного запоминающего устройства помимо упрощения последнего позволяет обойтись прп соединении его с арифметическим устройством без коммутатора. Кроме того, связь арифметического устройства с одним из аналого-цифровых преобразователей через кольцевой регистр позволяет при вычислении автокорреляционной функции обойтись без второго аналого-цифрового преобразователя.
Блок-схема предлагаемого коррелятора представлена на чертеже, где 1 и 2 — аналогоцифровые преобразователи; 8 — оператпьное запоминающее устройство (8ь 8>,...,8 — ячейки); 4 — основное запоминающее устройство (4>, 4,...,4 — ячейки); 5 — кольцевой регистр; б — арифметическое устройство; 7 — выходное устройство; 8 — коммутатор; 9 — устройство управления.
Источники случайных процессов подкл очены соответственно к аналого-цифровым преобразователям (АЦП) 1 и 2. АЦП 1 соединен с оперативным запоминающим устройством 3, которое предназначено для задержки первого исследуемого процесса путем запоминания сдвига дискретных выборок последнего, причем сдвиг начинается с той ячейки, в которой хранится дискретная выборка с максимальным временем задержки. Кольцевой регистр 5 предназначен для запоминания на минимальное время задержки дискретной выборки первого случайного процесса при вычислении автокорреляционной функции илп выборки второго процесса — прп вычислении взаимокорреляционной функции. Кроме запоминания, в нем осуществляется сдвиг выборки по кольцу для возможности поразрядного умножения в арифметическом устройстве б ее на содержимое ячеек устройства 8.
Арифметическое устройство б кроме перемножения дискретных выборок, поступающих пз устройств 8 и 4, производит сложение произведения с числом, вызванным из определенной ячейки устройства 4, в котором хранятся текущие значения корреляционной функции.
Коммутатор 8, связанный с выходом арифметического устройства 4, предназначен для выбора ячейки в устройстве 4, содержимое которой выводится в устройство б, и записи в эту
Зо
45 ячейку результата вышеуказанного сложения.
Устройство 9 управления предназначено для управления работой блоков и синхронизации всего коррелятора в целом.
Вычисление автокорреляцпонной функции происходит следующим образом.
Дискретная выборка первого процесса поступает в ячейку 8, оперативного запоминающего устройства 8 и в кольцевой регистр 5. По сигналу устройства 9 управления выборка с максимальным временем задержки из соответствующей ячейки при сдвиге выводится в арифметическое устройство б, освобождая ячейку. Выборка в регистре 5 последовательным кодом поступает в арифметическое уст ройство б, где поразрядно умножается на выборку из устройства 8. Результат умножения суммируется в устройстве б с вызванным,13 ячейки устройства 4 значением точки корреляционной функции, номер которой совпадает с номером ячейки устройства 4, и полученная сумма возвращается вновь в эту ячейку.
Далее по сигналу устройства 9 управления происходит сдвиг в соответствующей ячейке устройства 8, содержимое которой переписывается в освободившуюся ячейку и одновременно поступает на вход арифметического устройства б. Дискретная выборка, поступившая в регистр 5 в начале цикла, опять сдвигается по кольцу и производятся аналогичные вышеописанным операции включительно до сдвига числа пз ячейки 8, в ячейку 8 .
11а этом цикл работы заканчивается. Ячейка
8, готова принять новую выборку, сдвинутую относительно предыдущей на минимальное время задержки. Прп поступлении в регистр 5 новой выборки предыдущая автоматически сти р а ется.
Последующие циклы аналогичные описанному.
Отличие при вычислении взаимнокорреляционной функции заключается в том, что дискретная выборка поступает с АЦП 2 через кольцевой регистр 5 на один из входов арифметического устройства б, а в оперативное запоминающее устройство 8 — с АЦП 1. В остальном порядок вычисления сохраняется.
Предмет изобретения
Цифровой коррелятор, содержащий аналогоцифровые преобразователи, устройство управления, коммутатор, выходное устройство, основное и оперативное запоминающие устройсrва, а также арифметическое устройство, отлачаюи ееся тем, что, с целью его упрощения. в нем выход арифметического устройства непосредственно подключен к выходному устройству, а через коммутатор — к основному запоминающему, выходы аналого-цифровых преобразователей подключены к арифметическому устройству через кольцевой регистр, причем выход одного из нпх связан с оперативным
273524
Составитель В. Н. Жовииский
Редактор С. Хейфиц
Корректор Л. A. Царькова
Ц1! И"
Тираж 480 П одписное
Ц ИПИ Комитеза по делам изобретений и открытий при Совете Министров С(:СР
Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр, Сапунова, 2 запоминающим устройством, выходы ячеек которого соединены поразрядно и подключены к соответствующим входам арифметического устройства.