Коррелятор

Коррелятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН

ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 10.07.72(21) 180818 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет

Совета Министров СССР ио делам изобретений н открытий (43) Опубликовано 25.10.74Бюллет (45) Дата опубликования описания (72) Авторы изобретения

Г. В. Дивин, Ю. Н. Иртегов, Г. Г. Локтионова, Б. П. Турченев и В.М.Чистяков (7l) Заявитель (54) КОРРЕЛЯТОР. Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники для определения характеристик случайных процессов.

Известен цифровой коррелятор для измерения корреляционных функций случайных процессов с любым законом распределения вероятностей, содержащий первый и второй аналого-цифровые преобразователи, выходы которых соответственно соединены с регист- р ром сдвига и блоком усреднения, блок управления, подключенный к управляющим входам аналого-цифровых преобразователей, блока усреднения и регистра сдвига, соединенног о входами с многоканальным нереключате- )g лем.

Известный коррелятор содержит цифровой умножитеиь, который для вычисления каждого произведения требует определенного времени. Эго приводит к тому, что период20 дискретизации процесса не может быть меньше, чем суммарное время, необходимое для преобразования в цифровой код и для перемножения двух кодов. Этот период в данном. приборе определяет шаг задержки, или, 1 И другими словами, шаг дискретизации корреляционной функции.

Цель изобретения — упрощение коррелятора и уменьшение шага дискретизации корреляционной функции за счет исключения блока умножения и, следовательно, сокращения времени на умножение.

Предлагаемый коррелятор содержит пирро-аналоговый преобразователь, подключенный к многоканальному переключателю, а выходом подключенный к опорному входу второго аналого-цифрового преобразователя, информационный вход первого аналого-цифрового преобразователя соединен с источником постоянного напряжения, a er о опорный вход — с источником исслелуемого сигнала.

На чертеже изображена блок-схема коррелятора.

Аналого-цифровой преобразователь .I, сигнальный вход 2 которого соединен с Nc

-.---.. --- -.р-... 0, . выход Э опорного напряжения связан с источником входного сигнала X (t), полкггючен к сигнальному входу 4 регистра

447717

3 4 сдвига 5, вход которого через последова- 8 аналого-цифрового преобразователя 9. тельно включенные многоканальный переклю- (При вычислении первых rrl ординат коррелячатель 6 и цифро-аналоговый преобразова- ционной функции многоканальный переклютель 7 соединен с входом опорного напря- чатель 6 подключен непосредственно к выжения 8 второго аналого-цифрового преоб- 5 ходу аналого-цифрового преобразователя 1). разователя 9, сигнальный вход 10 котороt5 момент прихода с блока управления

ro подключен к источнику второго входно13 импульса дискретизации с периодом AÃ, го сигнала ) (g), выход связан сигнальсовпадающего с ) -ым импульсом последоным входом 11 блока усреднения 12. При вательности с периода дискретизации на этом, блок управления 13 выходом 14 свя- 10 у Равляющий вход 15 аналого-цифрового .1 зан с управляющим входом 15 пребразова пребразователя 9 происходит преобразование теля 9, а выход 16 с управляющими входа- входного сигнала JJ (t), поданного на вход ми 1 7 и 1 8 аналогоцифрового преобразо» 1 О, в двоичный код его к напряжению вателя 1 и регистра сдвига 5, соответст- 2 ()At), действующему на входе 8. На вывенно, и выходом 19 с управляющим вхо- 15 ходе пРеобРазователя 9 формируется код, дом 20 блока усреднения 12. соответствующий значению

Устройство работает следующим образом.. п М

Коррелятор вычисляет корреляционную функ ) Е(ЬФ) цию по участкам, причем каждый участок содержит pl ординат корреляционной функ- 20 ">e N -максимальная разрядность макс2 ции. преобразователя 9 в единичном коде;

При вычислении корреляционной функции У()1 ф) - значение второго входного сигнала на вход 3 опорного напряжения аналого-циф- на входе 10 аналогс -цифрового преоб азорового преобразователя 1 подается peалифр р образователя 9 в момент времени (f. ), зация процессов Х (t), а- на его сигналь- р Таким образом на выходе аналого-цифроный вход 2 — постоянное напряжение Ц . вого преобразователя 9 будет двоичный ко

На сигнальный вход 10 преобразователя 9 б уд дв ичный код, пропорциональный произведению входных подается реализация процесса (t). сигналов в момент времени „ д

В исходном состоянии, при вычислении Одновременно с этим кодом, в этот же первых И1. ординат корреляционной функ- 30 момент времени с блока управления 13 с ции, многоканальный переключатель 6 сое- выхода 19 подается сигнал на управляющий диняет выход аналого-цифрового преобразо- вход 20 блока усреднения 12. Этот сигнал вателя 1 со входом цифро-аналогового преМ подключает вход., 1 g, на который, подан образователя .7,минуя регистр 5. двоичный код, соответствующий значению ьлок управления.. ДД. вырабатывает две 85

1 произведения,на первый канал блока с е— последовательности импульсов определяют нения 12. у р дщих работу коррелятора. С выхода 14 упо- Ч с ерез время А4 на выходе 14 блока мянутого блока на управляющий вход 15 управления 13 появляется второй имп льс аналого-цифрового преобразователя 9 выдает

Р У дискретизации, который снова запускает ся последовательность импульсов с перно- 40 аналого-цифровой преобразователь 9. На дом следования, равным шагу дискретиза-, выходе преобразователя форми ется ко ции 67 корреляционной функции, а с выхоф р ру код, соответствующий произведению да 16 на управляющий вход 17 преобразователя 1 - последовательность импульсов с периодом следования.

„ i)« ")= )(()м3>Йь+ ") (и

На выходе аналого-цифрового преобразо вателя 1 формируется код, соответств ю» который поступает на вход 11 блока ую» нения 12. О но и д 1 блока усред-, щий значению д временно с импульсом дис

) (акс )

N кретизации на выходе 19 появляется управ>(j«)

50 ляющий сигнал поступающий на вход 20 блока усреднения 12, который подключает . к сигнальному входу 11 второй канал блока где И, „ - максимальная Разрядность усреднени . 3 я. атем со сдвигом на время преобразователя 1 в единичном коде; операция повто ация повторяется. При этом минимальный

Х()дЦ- значение входного сигнала на вхошаг дискретизации определяется временем, де 3 опорного напряжения преобразователя ® необхо им не ходимым для набора кода в аналого1 в момент времени iht . и цифровых преобразователях.

Этот код через регистр 5, многоканальный:, После осле прохождения Ф-Р0 импульса с переключатель 6 и цифро-аналоговый преоб» интервалом следования Ь% на выходе 16 разователь 7 преобразуется в аналоговое напряжение и подается на вход напряжения » по которому вйовь з рмируется импульс, ь запускается аналого-циф447717 ровой — преобразователь 1 и соответственно через переключатель 6 и цифро-аналоговый преобразователь 7 на вход опорного напряжения 8 аналогс -цифрового преобразователя 9 поступает код, соответствующий значению нового задержанного на величину М сигнала в соответствии с формулой (1).

В то же время поступает импульс дискретизации на вход 15 аналого-цифро ваго преобразователя 9 с выхода 14 бл ка управления 13, который запускает анаФ логсь-цифровой преобразователь 9. В результате на выходе аналого-цифрового преобразователя 9 формируется код, пропорциональный значению произведения уже задержанных на величину (j +1 )6t сигналов, аналогично соотношению (3).

Зтот код снова поступает на вход 11 блока усреднения 12, в котором сигнал управления с выхода 19 блока управления

13 подключает первый канал блока усреднения, и складывается с кодом, ранее записанным в первом канале. Через время

At подключается второй канал блока усреднения и на него поступает код; пропорциональный произведению запомненного первого сигнала на задержанный относительно его на время Д 1. второй сигнал, который складывается с ранее записанным и кодом во втором канале и т.д. (Цикл вычисления далее повторяется, при этом в каналах усреднения, вновь поступающие коды произведений складываются с ранее записанными в соответствующих, каналах.

После подачи (М +1 )-го импульса по выходу 16 и((1+1)щ g)= -го по входу

14 блока 13, в -к-ом канале накапливается сумма, пропорциональная (g -1) ординате корреляционной функции.

Таким образом, если Й достаточно велико, то после повторения К +1 циклов в 1И каналах блока усреднения будут накоплены величины, пропорциональные значениям ординат оценки корреляционной функции.

После прохождения Я-FO импульса в

Я +1 цикле блок управления 13 вырабатывает сигнал по выходу 19, который перекрывает вход 11 блока усреднения 12 и переключает последний в режим выдачи результатов.

Для получения следующих tlat ординат взаимной корреляционной функции многоканальнь(й переключатель 6 ставится в такое положение, что кодовый сигнал с аналого-цифрового преобразователя 1 проходит сначала на сигнальный вход 4 регист- ра сдвига 5 и, пройдя первый каскад регистра, поступает на цифро-анелоговый преобразователь 7.

Сдвиг. регистра 5 осуществляется импульсами синхронизации с периодом gt, подаюшимися на управляющий вход 18 с выхода 16 блока управления 13. Это при водит к задержке кодового сигнала на время . В результате свыхода цифро-аналогового преобразователя 7 получается сигнал, соответствующий (1) для X(JA Д4)у задержанный на время Д1=%а1, а с выхода

15 аналого-цифрового преобразователя 9 постулает код k-го канала блока усреднения 12, соответствующий напряжению

%(jest ((((4-lj((i)=(((,y(jest jy(j((t+ (m k-()((()

По истечении Я +1 циклов в блоке усреднения получим следующие И ординат оценки корреляционной функции

8(m-л() „,R((m k- )ь().. lt((2(((- )ь7) .

Вычисления последуюших участков корреляционной функции производятся аналогичным образом.

При вычислении автокорреляционной функции, на вход опорного напряжения 3 аналогс цифрового преобразователя 1 и сигнальный вход 10 преобразователя 9 подается реализация одного и того же процесса. В остальном работе коррелятора не отличает ся от описанной.

Предмет и э о б р е т е н и я

Коррелятор, содержащий первый и

40 второй аналогсь-цифровые преобразователи, выходы которых соответственно соединены с регистром сдвига и блоком усреднения, блок управления, подключенный к управляюшим входам аналоге-цифровых преобраз<ъ45 вателей, блока усреднения и регистра сдвига, соединенного входами с многоканаль« ным переключателем, отличающийся тем, что, с целью упрощения коррелятора, он содержит цифроаналоговый преобразователь

У подключенный к многоканальному переключателю, а выходом подключенный к опорному входу второго аналого-цифрового преобразователя, информационный вход первого аналого-цифрового преобразователя соеди55 нен с источником постоянного напряжения, а его опорный вход - с источником исследуемого сигнала.

447717

x(J

Составители ВаЖОВинский

Редактор Е.Гончар Техред О.Лугован корректор Т.Фисенко заказ g gap иза. рр 1ра кз тараза 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 313035, Раушская наб., 4

Предприятие, Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб;, 24