Дискретный одноканальный коррелятор

Дискретный одноканальный коррелятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Рте т л.

АНЙ

О П М- -C- Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

369570

Со1оз Советскис

Социалистическик

Республии

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 16ЛК1971 (№ 1645755/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 08.1!.1973. Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 21.IV.1973,Ч. Кл. G 06f 15 34

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.3.053:519.2 (088.8) Авторы изобретения

Г. А. Телегин и В. П. Матвиенко

Заявитель

ДИСКРЕТНЫЙ ОДНОКАНАЛЬНЫЙ КОРРЕЛЯТОР

Предложение относится к области цифровых систем передачи и автоматической обработки данных. Предлагаемое изобретение может быть применено при создании устройств автоматической обработки данных, в частносги при разработке цифровых телеметрических систем (особенно при работе устройств в широком диапазоне скоростей передачи с использованием для синхронизации кодов большой длины).

Как известно, в цифровых системах передачи данных для синхронизации как кодов, так и слов (одновременно) используются специаль.1ые кодовые группы. Эти коды должны обладать одним резко выраженным пиком автокорреляционной функции и малыми боковыми выбросами. К этому классу кодов относятся, в частности, так называемые коды Баркера. Автокорреляционные функции этих кодов имеют положи гельный пик величиной, равной числу разрядов кода, и боковые отрицательные пики, р авные — 1.

Другим классом кодов, используемых для синхронизации, являются так называемые коды последовательностей максимальной длины регистра сдвига. Известно, что коды последогательностей максимальной длины регистра сдвига имеют положительные боковые пики автокорреляционной функции не более 1 r, где

r — число двоичных разрядов кода, определяется выражением r=2 — 1; к=1,2,3...

Возможны также другие коды для синхронизации, обладающие подходящей автокорре5 ляционной функцией, т. е. одним большим пиком и малыми боковыми.

Поэтому для выделения кода синхронизации требуется согласованный фильтр, которьш в обобщенном виде представляет собой устрой10 ство получения автокорреляционной функции сигнала. На выходе согласованного фильтра форма выходного напряжения повторяет форму автокорреляционной функции сигнала.

Согласованные фильтры для двоичных форм

15 сигналов часто называют двоичными фильтрам п.

Известны две схемы двоичных фильтров: на лиш;ях задержки и многоканальный коррелятор.

20 Суть работы этих фильтров заключается в следующем. На выходе фильтров последовательно через интервалы следования разрядов появляются напряжения, пропорциональные значениям автокорреляционной функции кода

25 синхрочизации.

Выходные значения напряжений двоичного фильтра через интервалы подаются на пороговое формирующее устройство, которое срабатывает в том случае, если напряжение с вы30 хода двоичного фильтра превышает заданный чоЬ570 порог. Таким образом, осуществляется сравне-!!lie тскушего зпач пия авто1<ор;епяционной с! унк! си!1, полу Ieiilio;- на интервале интегриро1

Ва !Iiя, равном длине кода синхронизации, с заданным значением. Текущее значение автокорреляционной функции зависит от числа совпадений значений отдельных символов текущего и заданного кодов.

Для построения рассмотренных фильтров необходимы или плавные линии задержки с отводами, соответствующими интервалами, или схемы интеграторов (в многоканальном корреляторе) с большими интервалами интегрирования, что особенно трудно выполнимо при малых скоростях передачи данных и зна Ièòåльных длинах кодов, а в случае передачи информации дискретными блоками практичеel

Целью изобретения является расширение диапазона скоростей передачи данный в корреляторе.

Поставленная цель достигается тем, что в дискретном корреляторе используется один быстродействующий канал выделения дискретных значений автокорреляционной функции.

Предлагаемое устройство работает в широком диапазоне скоростей передачи данных и не требует переключения режимов при смене скорости передачи (нижняя скорость поступления двоичного сигнала не ограничена, верхняя ограничена быстродействием используемых элементов и заданным пороговым значением).

На чертеже представлена блок-схема описываемого устройства.

Предлагаемое устройство содержит триггер регистра 1 текущего кода, набиратель 2 заданного значения разряда (в зависимости от требуемого значения подает высокий или низкий потенциал на схему совпадения), схему совпадения (схему «И») 3, инвертор 4, ключ 5, работающий при несовпадении значений разрядов текущего и заданного кодов, схему задержки 6 импульса опроса !Ia длительность импульса, ключ 7, работающий при совпадении значений разрядов текущего и заданного кодов, триггер блокировки 8 опроса ключей, сборку (схему «ИЛИ») 9 и счетчик порогового ч! сла несовпадений 10 значений разрядов текущего и зада;!ного кодов;

В основу работы предлагаемого дискретного одноканального коррелятора положен тот факт, что значение функции корреляции F про пор ционально разности числа совпадений Й и несовпадений т двоичных разрядов текущего и заданного кодов на интервале Т, где T— интервал, — соответствующий времени поступления кодовой комбинации, подлежс!!цей выдслени!о г.!.-. г — число двоичных разрядов кода синхронизации, т — длительность одного разряда.

Значение функции стся liblðàæåíiiåì: автокорреляции о!!реде !яF= a (k — т), (2) 5 где а — постоянный коэффициент. Функция с1втокорреляции приllимает I

10 Поэтому разность (А — т) и соответствующее ей значение функции автокорреляции F можно также определять дискретно с интервалом т.

Этот же период сохраняется при сопостав15 ле текущего значения функции автокоррел я 1! и и I с и О р О Г О В ы м ч и с л О ъ 1," 1 ". я 0 ! р с д е л сшгя границы заданного кода. I pall!!Ileii кода яв,!яется интервал t;, на котором I ыпочняется

УC. ;О"„.!! С

20 где F,. — текущее з!!аченпе функции автокорреляции:

Следует oTметить, что значение функции автокорреляцип может бы-,ь определено не толь;<о исходя нз соотношения (2), но и по зависимости:

30 (4) где b — постоянная величина.

Зависимость (4) вытекает из следующего: сумма числа совпадений и несовпадений на анализируемом интервале при определении ф. нкции автокорреляции (к+т) есть величина постоянная, равная числу разрядов кода r, т. е. r=l:+m (5)

Отсюда i<= r — т (6) Подставляя (6) в (2), получим

F=a(r — т — т) =а — 2am=m(— 2a)+ar (7)

45 Учитывая, что все величины правой части выражения (7) являются величинами постоянными, за исключением m, проводится нормирОВка у1<азанпой зависимости II IIQ;I< чается соотношение (4).

50 На этой основе и построен принцип действия предлагаемого дискретного коррелятора.

Рабо1а коррелятора происходит следующим образом.

Перед началом работы с помощью набира55 телей 2 на схемы совпа сепия выставляются !!отс Цпалы В соотвс.тствии с кодом синхронизации, подлежаши,! Выделению. Текущий код !!Ос !упает на вход триггера регистра 1. При ка.кдом сдвиге текущего кода на т ссущест60 Влясгся сравнение текущего кода с заданным.

При совпадении потенциалов, поступающих с триггеров регистра 1 и набирателей 2, схема совпадения 3 выдает разрежающий потенциал на ключ 7. Импульсы, следующие с ча65 cToтой поступления разрядов текугцего кода, 369670

Предмет изобретения

ЦНИИПИ Заказ 1081/5 Изд. ¹ 1258 Тираж 647 Подпнгноо

Типография, пр. Сапунова, 2 осуществляют опрос ключей 5 и 7 и устанавливают триггер блокировки v, coeTo»iHe ра решения опроса.

При совпадении значений разрядов текущего и заданного кодов импульс опроса без задержки проходит через ключ 7 на опрос ключей 5 и 7 следующего разряда.

При несовпадении значений разрядов текущего и заданного кодов в следующем разряде разрешающий потенциал подается на ключ 5 с инвертора 4. В этом случае импульс опроса появится на выходе ключа 5 и через схему задержки б, обеспечивающей задержку на длительность импульса опроса через схему «ИЛИ»

9 поступит на вход счетчика порогового числа несовпадений 10 и одновременно на опрос ключей следующего разряда. Процесс опроса последующих ключей происходит аналогично рассмотренному.

Если число несовпадений разрядов текущего и заданного кодов превышает пороговое число, то на выходе счетчика порогового числа несовпадений 10 появится импульс, устанавливающий триггер блокировки 8 в состояние «блокировка», и опрос ключей прекращается.

Если число несовпадений не превышает пороговое число, то импульс опроса ключей появится на выходе коррелятора через время ((У„,рт, где т — длительность импульса опроса.

Импульс, появившийся на выходе последнего ключа, является импульсом синхронизации.

Импульс синхронизации одновременно осуществляет сброс счетчика порогового числа несовпадсния 10.

Так как предлагаемый коррелятор выполнен ча цифровых схе,.:; с нео, p;,íè÷å÷íoé во вре::енч па..:ят. ю, еле..озате- ьно:t.. æi.яя скорость работы коррелятора нс ограничсна.

Верх:. IH с. .орос гь поступлс;-шя двоичных разрядов определяется быстродействием коррелятора.

10 He;ðåòíûiI одноканальный коррелятор, содержащий триггерпый регистр, вы.оды триггеров каждого разряда которого соединены с разрядной схемой совпадения, второй вход которой соединен со схемой задания значения

15 разрядного кода; выходы схемы совпадения подключены ко входу ключа соьпадения кодов и через инвертор — ко входу ключа несовпадения кодов, триггер блокировки ключей, разрядные линии задержки, схему «ИЛИ» и

20 счетчик, отличпюшпйс» тем, что, с целью расширения частотного диапазона и повышения надежности работы коррелятора, в нем входы л1очей совпадения i; несовпадения кодов в каждом разряде соединены между собой, один

25 из входов ключа несовпадения последующего разряда соединен с выходом ключа совпадения предыдущего разряда, второй вход ключа несовпадения соединен с выходом линии задержки предыдущего разряда, подключенной

30 входом к разрядному ключу несовпадения, триггер блокировки подключен ко всем ключам, первый его вход соединен с источником импульсов опроса, второй вход подключен к счетчику, соединенному с выходом ключа сов35 падения старшего разряда, второй вход счетчика подкл!очсн и схем;е «1 l. 1И», соединенной с выходами разрядных линий задержки.