Коррелятор

Коррелятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ЖИ38272

l,1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.04.76 (21)2359276/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

У (51) М. Кл.

Ст 06 СГ 7/19

Государственный комитет

Совета Министров ССС9 оо делам изооретений и открытий (43) Опубликовано 25.03,78. Бюллетень №11 (53) УЙК681.333 (088.8) (45) Дата опубликования описания1ч. 03.V3. (72) Авторы изобретения

А. М. Сизьмин и Л. А. Торопов (71) Заявитель

Горьковский ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский радиотехнический институт (54) КОРРЕЛЯТОР

Изобретение относится к вычислительной и радиоизмерительной технике, а именно к корреляционным устройствам (в частности к радиоинтерферометрам), предназначенным для измерения корреляционных функций шумовых сигналов на фоне импульсных помех, и может быть использовано при специальном радиоприеме, например, в радиоастрономии.

Известны корреляторы, содержащие блоки согласования, ограничители, блок умножения, интеграторы и блок регистрации (1). Эти корреляторы не защищены от импульсных помех.

Наиболее близко предлагаемому устройство, содержащее последовательно соединенные первый блок согласования, первый управляемый ограничитель, управляемую линию задержки, выход которои подключен к первому входу блока умножения, второй вход которого соединен с выходом второго управляемого ограничителя, первый вход которого подключен к выходу второго блока согласования, входы блоков согласования являются соответственно первым и вторым входами коррелятора, а другой вход управляемой линии задержки соединен с первым выходом блока управления выход блока умножения через интегратор соединен с блоком регистрации (2).

Однако известное устройство не обеспечивает высокой точности измерения при значительном превышении мощности импульсных помех над мощностью шумового сигнала.

Целью изобретения является повышение точности измерения корреляционных функций шумовых сигналов на фоне импульсных помех.

Эта цель достигается тем, что в коррелятор введены последовательно соединенные блок

14 фиксации максимума корреляционной функции, блок извлечения квадратного корня и усилитель постоянного тока, выход которого соединен с вторыми входами управляемых ограничителей, первый вход блока фиксации максимума корреляционной функции подключен к другому выходу интегратора, а второй и третий входы соединены с блоком управления, причем блок фиксации максимума корреляционной функции содержит два пиковых детектора и два ключа, информационный вход первого ключа является оп первым входом блока, вторым и третьим входами которого являются управляющие входы первого и второго ключей, выходы первого ключа через пиковые детекторы соединены соответственно с входами второго ключа, выход которого является выходом блока фиксации максимума корреляционной функции.

599272

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого коррелятора; на фиг. 2 — зависимость изменения максимумов корреляционных функций сигнала R, (т,) и помехи R. (T.) от порога ограничения U.

Коррелятор содержит в одном из каналов блок 1, согласования, соединенный через управляемый ограничитель 2 с сигнальным входом линии 3 задержки. К управляющему входу линии 3 подключен блок 4 управления. В другом канале коррелятор содержит блок 5 согласования, соединенный с управляемым ограничителем 6. Выход линии 3 задержки и выход управляемого ограничителя 6 соединены с соответству!ошими входами блока 7 умножения, на выходе которого включен интегратор 8.

Выход интегратора 8 соединен с блоком

9 регистрации. К выходу интегратора 8 подключен также блок 10 фиксации максимума корреляционной функции, который связан с блоком 4 управления и соединен по выходу с блоком 11 извлечения корня квадратного. Выход блока 11 через усилитель 12 постоянного тока соединен с управляющими входами ограничителей 2 и 6.

Блок 10 фиксации максимума корреляционной функции содержит пиковые детекторы 13 и

14, входы которых через ключ 15 попеременно подключаются к выходу интегратора 8. Выходы пиковых детекторов 13 и 14 через ключ 16 подключаются попеременно к блоку 11 извлечения корня квадратного. При этом блок 10 связан с блоком управления 4 через управляющие входы ключей 15 и 16.

Коррелятор работает следующим образом.

С входных устройств 1, 5 обоих I ;I!Id;Ion. смесь шумового сигнала и импульсной помехи, мощность которой значительно превышает мощность сигнала, поступает на входы управляемых ограничителей 2, 6. Порог ограничения в первом цикле работы коррелятора установлен таким, что смесь сигнала и помехи не ограничивается. С выхода ограничителя 2 смесь сигнала и помехи проходит через линию 3 задержки, время задержки которой плавно изменяется от

0 до т по сигналу с блока 4 управления.

С выхода линии 3 смесь сигнала и помехи поступает на один из входов блока 7 умножения. На другой вход блока 7 смесь сигнала и помехи поступает непосредственно с вы!хода ограничителя 6. Напряжение с выхода блока

7 подается на интегратор 8, на выходе которого регистрируется корреляционная функция смеси шумового сигнала и импульсной помехи. При этом при некотором значении времени задержки т„линии 3 на выходе интегратора 8 наблюдается максимум корреляционной функции сигнала R, !(т,); при значении времени задержки т„наблюдается максимум корреляционно! функции помехи R„! (т„). Причем в перво :. цикле работы коррелятора, где нет ограниче ния, К„!(т„) значительно превышает R, !(т,) поскольку мощность импульсной помехи на вхо де коррелятора значительно превышает мош ность шумового сигнала. Таким образом, в этом цикле работы максимальное значение корреля

4 ционной функции смеси сигнала и помехи совпадает c R«(r,) (см. фиг. 2).

К началу первого цикла работы коррелятора вход пикового детектора !3 через ключ

15 подключен к выходу интегратора 8, а вход

5 пикового детектора 14 отключен от него. При этом выход пикового детектора 13 через ключ

16 откгпочен от входа блока !1 извлечения корня квадратного, а выход пикового детектора

14 подключен к нему. Поэтому напряжение с выхода интегратора 8 через ключ 15 поступает на пиковый детектор 13, который фиксирует напряжение R.- (T. ) .

По достижении времени задержки линии

3 значения т! блок 4 управления воздействует на линию, возвращая ее в исходное состояние.

Одновременно ключ 15 по сигналу с блока

4 коммутирует входы пиковых детекторов 13 и

14 таким образом, что детектор 13 отключается от выхода интегратора 8, а дстектор 14 подключается к нему. Ключ 16 также Ilo сигналу с, блока 4 осуществляет коммутацию выходов детекторов 13 и 14 так, что выход детектора

13 подкл!очается к блоку 11 извлечения корня квадратного, а выход детектора 14 отключается от него. При этом происходит сброс выходного напряжения детектора 4.

Напряжение R, !(тÄ) поступает на блок 11, с выхода которого напряжение, равное корню квадратному от максимального значения корре;IHkkHkkkkkkkkkk функпни понехи krR,klт, ), подается на усилитель 12 постоянного тока.

С выхода усилителя 12 на управлявшие

30 входы ограничителей 2, 6 подается напряжение. определяющее порог огран! чсния. К началу второго цикла работы коррелятора порог о!.раничения устанавливается равным

=- !чФ,„(гД), где К вЂ” — параметр ограничения;

Из графика на фпг. 2 видно, что при пороге ограничения UI, максимум корреляционной функции помехи превышает максиму,! корреляционной функции сигнала.

Слсдовательно, во втором цикле работы еоppе.!ятора максимd..!ьное ЗHаче!Iис Kopреля4О ционной функции смеси шумового с!!гнала и помех!! на ву,:ходе интегратора 8 совпадает с максимальным значением корреляционной функции помехи R»(т„). В этом ш!кле раб!>ты напряжение с выхода интегратора 8 через у правляемый ключ 15 поступает на пиковый детектор 14, ко4 торый фиксирует напряжение, равное R II ° (т„) .

Одновременно с возвращением линии 3 в исходное cocToBIIIIc, ключи 15 и 16 rro с:.. пазам с блока 4 коммутирукут Bxojbl и Bhl_#_A детекторов 13 и !4. В результате коммут: !. è выход интегратора 8 отключается от дете. :T«-.ра 14 и подключается к детектору 13, а вхо . блока

11 отключается от детектора 13 и подключается к детектору 14. При этом происходит сброс выходного напряжения детектора 13. С выхода блока 1! напряжение, пропорциональное

ЗЗ Я;т!ту! через усиантедп !2 поступает на управляющие входы ограничителей 2, 6, устанавливая порог ограничения !;,,=-гт/Я, (k.!.

Через несколько циклов pHooTb! коррелятора устанавливается порог ограничения Ц, при ко60 тором, KdK rloKd3drro H2 IIIHI. 2, ìàêcèìóì корреляцио!!ной функции помехи К„! (T„) становится

599272

Фор.11ула изобретения

1 I

I -т меньше максимума корреляционной функции сигнала R„.I (т,). (В частном случае. изображенном на фиг. 2, i-тый цикл раооты коррелятора совпадает с третьим числом). И в последующих циклах работы установление порога ограничения производят по максимуму

5 корреляционной функции сигнала. График на фиг. 2 иллюстрирует, что по достижении порога ограничения Ц,, система приходит в устойчивое состояние. При этом импульсная помеха ослабляется значительно, а шумовой сигнал практически не ограничивается.

Таким образом, предлагаемый коррелятор позволяет повысить точность измерения корреляционных функций шумового сигнала, существенно улучшая соотношение сигнал/помеха, что особенно важно в классе приборов, называемых радиоинтерферометрами.

Причем отношение сигнал/помеха на выходе такого коррелятора слабо зависит от мощности импульсных помех на входе.

В частном случае, если скважность помехи 1/40, отношение максимумов корреляционных функций сигнала и помехи на входе

= — — - =- 0 25 To IIpH к = 3 отношение IBILcHiv1y MoB

Fq lc!!) корреляционных функций сигнала и помехи на выходе — — = 2,2О.

Кск(г )

R„„„„(ò„) 1. 1(оррелятор, содержащий последовательно соединенные первый блок согласования, пер- З@ вый управляемый ограничитель, управляе..)ую линию задержки, Выход которой подключен к первому входу блока умножения., второй вход котороГО сОединеп с Выходох1 ВтороГО хпРВВ;1 яеМОГО ОГ1)аничите;Iя, перВый Вход которого под. ксиочен к выходу второго блока согласования, Входы ОлокОВ ГОГласОВания являк)тся соотВ: тственно первым и вторым Входами коррелятора, а другой вход управляемой линии задержки соединен с первым Выходом блока управления, выход блока умножеш1я через интегратор соединен с блоком регистрации, Отл1яающийся тем, что, с целью повышения точности измерения корреляц Гонных функций шумовых сигналов на фîi!е импульсныx помех, в него введены последовательно соединенные блок фиксации максимума корреляционной функции, блок извлечения квадратного корня и усилитель постоянного тока, выход которого соединен с вторыми входами управляемых ограничителей, первый вход блока фиксации максимума корреляционной функции подключен к другому выходу интегратора, а второй и третий входы соединены с блоком управления.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что блок фиксации максимума корреляционной функпии содержит два пиковых детектора и два ключа, информационный вход первого ключа являсгся первым входом блока, вторым и третьим входами которого являются управляющие входы первого и второго ключей, BblxGiibi первоГО ключа че1)ез пиковые детеKTopht соединены соответстВенно с ВхО LL!xIII ВТОРОГО ключа, ьь1хсд которого >1вляется Выходом блока фиксации максимума корреляционной функции.

Исто :-и ки информации. принятые во внимание при экспертизе; !. Л сторское с1111дете.)ьсгво С(СГ № 220640. —,, 9 191-,3!

));!,!„-,, 1ч! 1;1О1 1!. 11.. !ХОХОВ!.1кн,1 В. <Р. !!Хор1)Е !1 и !!;1 1- !1- !, < !!Oй! TR!i i.. кЗНСргi!ß ) ! Р..1 i 0 1 4

599272 и, и;

Фиг.2

Соста в и тель В. Жов и нскн и

Техред О. Луговая Корректор А. Гриценко

Тираж 82б Подписное

Редактор Н. Хлудова

Заказ 14 I T/39

1 НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и о1крытий! !3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4