Цифровой коррелятор

Цифровой коррелятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиик

Социаиистичесиик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

G 06 F 15/336 с присоеаинением заявки №вЂ” (23) Приоритет}Мударствавй камнтет

CCCP ю двлам изобретения и апрытк1

Опубликовано 07. 07.82. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 1 О. 07. 82 (53) УДК 681,323 (088.8) В.П. Абрамович, А.И. Березенко, С.Е. Калинин, и И.И. Якимович

1

II

1м

Д.П. Фролов (72) Авторы изобретения

Т-л йИ;;„,и„, (7I) Заявитель (54 ) ЦИФРОВОЙ КОРРЕЛЯТОР

Изобретение относится к специа. лизированным средствам вычислительной техники и может быть использовано в системах автоматического управления, в которых используется

5 взаимная корреляционная функция анализируемого сигнала и опорного час-i тотно-модулированного сигнала.

Известен коррелятор, реализующий релейный алгоритм вычисления взаимной, корреляционной функции, содержащий линейно-частотный преобразователь, .блок. задержки, усилители-ограничители,. элементы неоднозначности, накопители. Сравнительно невысокое быстродействие этого коррелятора не позволяет исследовать высокочастотные сигналы (11.

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому по техничес- 2о кой сущности и достигаемому резуль- тату (прототипом) является устройство, содержащее аналого-цифровой преобразователь, вход которого являет" ся входом коррелятора, генератор тактовых импульсов, регистр сдвига, группу сумматоров, управляющие входы которой подключены к выходу генератора тактовых импульсов, управляющим входам аналого-цифрового преобразователя и регистра сдвига, первые информационные входы группы суммато-.. ров подключены к выходу аналого-цифрового преобразователя, а вторые информационные входы " к соответствующим выходам регистра сдвига P2).

Недостатком известного коррелятора является относительно низкое быстродействие.

Цель изобретения - повышение быстродействия, и следовательно расши.рение частотного диапазона.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой коррелятор, содержащий первый аналого-цифровой поеобра зователь, вход которого является. первым входом коррелятора, а выход подключен к первым вхбдам суммато4203

10 го

25 зо

40

50

3 9 ров, вторые входы которых соединены с соответствующими разрядными выходами первого регистра, управляющие входы аналого-цифрового преобразователя; сумматоров и первого регист ра подключены к выходу генератора тактовых импульсов, введен блок on"" ределения момента максимума, содержащий второй аналого-цифровой преобразователь, вход которого является вторым входом коррелятора, а выход соединен со входом второго регистра и с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу второго регистра, выход которого соединен со входом первого регистра, управляющие входы второго аналого-цифрового преобразователя, второго регистра и блока сравнения подключены к вы-. ходу генератора тактовых импульсов, На фиг.1 изображена структурная схема цифрового коррелятора на фиг.2 - структурная схема определения момента максимума, на фиг.3 - временная диаграмма работы устройства.

Цифровой коррелятор содержит аналого-цифровой преобразователь

1, генератор 2. тактовых импульсов, регистр 3 сдвига, группу сумматоров

4 и блок 5 определения момента максимума, сОдержащий аналого-цифровой преобразователь 6, регистр

7 и блок 8 сравнения.

Вход аналого-цифрового преобразователя 1 является входом исследуемого сигналаХ(Ц, первые информационные входы группы сумматоров

4 соединены с выходом аналого"цифрового преобразователя 1, а вторые информационные входы — с соответствующими выходами регистра 3 сдвига. Вход аналого-цифрового преобразователя 6 блока 5 определения момента максимума является входом опорного частотно-модулированного сигнала ® = Acorn 21 1 (t)+, выход аналого-цифрового преобразователя 6 подключен к информационным входам регистра 7 и блока 8 сравнения. Второй информационный вход блока 8 сравнения соединен с выходом регистра 7, а выход подключен к информационному входу регистра 3 сдвига. Выход генератора 2 тактовых импульсов сое8 4 динен с управляющими входами всех элементов устройства.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал Х(йпоступает в аналого-цифровой преобразователь

1, где преобразуется в соответствующий код X в моменты времени

=i" f,ãäå f - частота следования выходных импульсов генератора 2 тактовых импульсов. Многоразрядный код Х„) и информация о знаке Х; подаются на первые информационные входы сумматоров 4. На фиг.1 зто соединение изображено двойной линией. На входь. блока 5 определения момента максимума поступают. тактовые импульсы с выхода генератора 2 тактовых импульсов и опорный частотно-модулированный сигнал

q(<) . На выходе аналого-цифрового преобразователя 6 формируется код пропорциональный. значению (ь)в моменты времени „.= 3 f . После прохождения тактового импульса код „ переписывается в регистр 7, а на выходе аналого-цифрового преобразователя 6 формируется код „ „, Тактовый импульс, следующий за тактовым импульсом, после которого неравенство .1У.изменяется на „ - „, проходит

1И1 б 1 через блок 8 сравнения и поступает на информационный вход регистра 3 сдвига. Таким образом, после достижения максимума опорным частотномодулированным сигналом очередной тактовый импульс проходит через блок 5 определения момента максимума (фиг.3) и поступает на информационный вход регистра 3 сдвига. Тактовые импульсы, поступая на управляющий вход регистра 3 сдвига, сдвигают его содержимое на один разряд и записывают s первый разряд число причем A.=1, если тактовый импульс поступает на информационный вход регистра 3 сдвига, в противном случае Д„ =О. На вторые информационные входы сумматоров 4 с соответствующих выходов регистра 3 сдвига поступают значения А, „ щ, где К =0, 1,...,(М-1) - порядковый номер сумматора 4; 4 =mN- количество разрядов регистра 3 сдвига. Цикл вычисления начинается после обнуления сумматоров 4 и заполнения регистра 3 сдвига.

Если A „„, =1, то к содержимому

К-ro сумматора 4 прибавляется значение Х, в про ивном случае

5 942О38 число, хранящееся в этом сумматоре, остается без изменения. 3a N тактов в сумматорах 4 сформируются суммы

Формула изобретения.

Для получения К-ой ордииаты оценки взаимной корреляционной функции, достаточно значение $1 умножить íà 1О коэффициент пропорциональности

1 У 1,1 к

Введение блока определения момента максимума позволяет значительно повысить быстродействие цифрового коррелятора. Действительно, если за время прохождения положительной полуволны известного опорного часто тотно-модулированного сигнала(9Щ у()=

=1) проходит и тактовых импульсов, то в предлагаемом за это время производится и операций сложения значений Х с содержимым сумматора, в то время как в предлагаемом корреляторе за тот же промежуток времени в этом сумматоре произво» дится сложение одного значения Х к содержимому сумматора, причем Х„ соответствует моменту времени +

5Ф такому, что 1ф )=,т.е. при сохранении информаций о фазе опор-. ного частотно-модулированного сигнала в предлагаемом цифровом корреляторе снижено число операций слоЗэ жения в единицу времени, что позволяет повысить быстродействие коррелятора. Экономический эффект в настоящее время подсчитать не представ о ляется возможным.

Цифровой коррелятор, содержащий первый аналого-цифровой преобразо" ватель, вход которого является первым входом коррелятора, а выход подключен к первым входам сумматоров, вторые входы которых соединены с соответствующими разрядными выходами первого регистра, управляющие входы аналого-цифрового преобра" зователя, сумматоров и первого регистра подключены к выходу генератора тактовых импульсов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в коррелятор введен блок определения мо" мента максимума, содержащий второй аналого-цифровой преобразователь, вход которого является вторым входом коррелятора, а выход соединен с входом второго регистра и с первым входом блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу второго регистра, выход которого соединен с входом первого ре-гистра, управляющие входы второго аналого-цифрового преобразователя, второго регистра и блока сравнения подключены к выходу генератора тактовых импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Жовинский В.Н., Арховский В.Ф.

Корреляционные устройства. И., "Энергия", 1974, с.138.

2. Авторское свидетельство СССР

h 422610, кл. 6 06 7 15/336, 1972 (прототип ) .

942038

4М. Р

У

А

Составитель В. Жовинский

Редактор А. Власенко Техред А. Бабинец Корректор В. Бутяга

Заказ 2/ 0 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент,. г. Ужгород, ул. Проектная,