Цифровой автокоррелятор

(51) 4 С 06 Р 15/336 у"л 1 ц ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГЕ, р браия -бребуемыекцийигнало с асимметричным спектром методом разложения их на квадратурные составляющие. Автокоррелятор содержит генератор 3 опорного напряжения, фазовращатель 4, фильтры нижних частот 1, 6, аналого-цифровые преобразователи 7 и 8, элементы задержки 10, 11, 14, блоки умножения 2, 5, 15, 16, 17, 23, 26 и вычитания 18, 20, сумматоры 9, 13, 19, блоки задания констант 21, 24, накапливающие сумматоры 22, 25 и генератор 12 тактовых импульсов. 1 ил. ОО ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Грибанов Ю.И. и др. Автоматиче кие цифровые корреляторы.-М.: Энергия, 971, с. 116, 127-129, 138.Жовинский В.Н. Корреляционные, устройства. - М.: Энергия, 1974,с. 89-95.Авторское свидетельство СССР У 862158, кл. 6 06 Г 15/336, 1980, (54) ЦИФРОВОЙ АВТОКОРРЕЛЯТОР (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в системах автома тического управления и контроля, а 8012 0387 . также в устройствах цифровой о ботки сигналов. Цель изобретен упрощение автокоррелятора. Изо тение позволяет определять тре отсчеты автокорреляционных фун высокочастотных узкополосных с1 12803Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматическогоуправления и контроля, а также в устройствах цифровой обработки сиг налов.Цель изобретения " упрощения автокоррелятора.На чертеже изображена структурная схема цифрового автокоррелятора.Цифровой автокоррелятор содержит первый фильтр 1 нижних частот (ФНЧ), первый блок 2 умножения, генератор 3 опорного напряжения, фазовращатель 4, второй блок 5 умножения, второй ФНЧ 6, первый 7 и второй 8 аналогоцифровыепреобразователи (АЦП), второй сумматор 9, первый 10 и второй 11 элементы задержки, генератор 12 тактовых импульсов, первый сумматор 13, третий элемент 14 задержки, седьмой 15, четвертый 16 и третий 17 блоки умножения, первый блок 18 вычитания, третий сумматор 19, второй блок 20 вычитания, первый блок 21 задания констант, первый накапливающий сумматор 22, пятый блок 23 умножения, второй блок 24 задания констант, второй накапливающий сумматор 25, шестой блок 26 умножения, вход 27 и выход 28.Автокоррелятор работает следующимобразом.На первые входы блоков 2 и 5 умножения подается входной узкополосныйсигнал с асимметричным спектромй (й) =а (с) сояЫ, +Ч,а на вторые входы - напряжение с выхода генератора 3 опорного напряжения в виде, соя ус непосредственно ичерезфазовращатель 4 в виде япа 1 й,В результате такого перемножениясигналов и их последующей фильтрациина выходе ФНЧ 1 и 6 получают сигналыв виде квадратурных составляющихй (г), -й (й) созе(с) и Г (е), =Е (е) яхпЧ(е),представляющие собой соответственнодействительную и мнимую части комплексной функции высокочастотного узкополосного сигнала. Этч сигналы,преобразованные с помощью АЦП 7 и 8в цифровую форму поступают на входыэлементов 1 О и 11 задержки, в которых задерживаются на требуемую величину ь 1 с. Далее задержанные и незадержанные оцифрованные значения квадратурных составляющих входного процесса Г(й) перемножаются в соответствии 87с правилами умножения комплексных величин. В сумматоре 9 производится сложение неэадержанных сигналов Г(АС) и Г(г.), Полученная сумма сигналов Й(Вг.) +1(А)я с выхода сумматора 9 поступает на вход элемента 14 задержки с дискретным временем задержки Ю 1 с, на выходе которого формируется задержанная суммаЙ (4-А 1 с) +Г(А 1-А 1 с) .Задержанная и незадержанная суммы квадратурных составляющих Е(1) и Е(4)я перемножаются в блоке 5 умножения следующим образом: й (Ь Е) +Г (Ь Е)й (Ь Е-а 1 с) +й (Ь 1:- - ,К)яМ(1)С помощью блоков 16 и 17 умножения производится вычисление двух произведений Й (4 т) Й (я с-А 1 с)я и Е (ВС)я Й (лС-А 1 с) соответственно, которые затем поступают на входы блока 18 вычитания сумматора 19.На выходе блока 18 вычитания формируется разность вида:Е(с) Е (в -Л 1 с),1 -1 (ле),Г (вес) , (2) которая представляет собой мнимую часть произведения двух комплексных величин.На выходе сумматора 19 формируется сумма вида:е(в 4 1(д-дк)Д+е(,), еЬ- - 1)яЗ (3)которая затем поступает на входблока 20 вычитания.С помощью блока 20 из ранее полученной суммы М, по выражению (1) вы-читается сумма (3), в результатеэтого получается требуемое значение действительной части произведения двух комплексных величин: М-Е(ЮЕ)я Е(юе-в 1 с), +Е(ь), й(ае-В 1 с)я й(в) 1(ьс-ь 1 с) +Г(ве)яЕ(Ас-ь 1 с), (4) Полученные таким образом действительная (4) и мнимая (2) части произведения двух комплексных величин накапливаются и усредняются соответственно в накапливающих сумматорах 22 и 25. Окончательная оценка требуемого 1 с-го отсчета функции автокорреляции формируется на выходе сумматора 13, входами которого являются действительные и мнимые части произведения комплексных величин, взвешенные соответственно в.оках 23 и 26 умножения константами соя ау 1 с и яхп 43,1 с, хранимыми в блоках задания1280387 констант 21 и 24. Оценка требуемого 1-го отсчета автокорреляционной функции случайного узкополосного сигнала длительностью М дискретных отсчетов в цифровом автокорреляторе определения выражением: л 1 фУО 1)= - Х( ) Г( - 1)+11 С1 Ф+й(1 ЛЕ)1(хам л 1 с)сози лК+ - 51:4 Е(1 ьс), Е(1 ле-л 1 с), -Е(1 л), Г(де-ь 1 с) Д з 1 п Ы 41 с . Для организации синхронной работы отдельных блоков в цифровом автокорреляторе и вычисления оценки требуемого отсчета автокорреияционной функциив соответствии с выражениями (1) в (5) используется генератор 12 тактовых импульсов. Формула изобретения ка умножения,Составитель Е. ЕфимоваРедактор Л, Пчелинская Техред Л.Олейник Корректор С. Черни Заказ 7051/42 Тираж 671ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Подписноепроизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Цифровой автокоррелятор, содержащий семь блоков умножения, фазовращатель, генератор опорного напряжения, два фильтра нижних частот, два аналого-цифровых преобразователя, два блока задания констант, два накапливающих сумматора, два элемента задержки, первый блок вычитания, два сумматора и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовыми входами обоих аналого-цифровых преобразователей, первые входы первого и второго блоков умножения являются информационным входом авто- коррелятора, выход генератора опорного напряжения соединен с вторым входом первого блока умножения и через фазовращатель - с вторым входом второго блока умножения, выходы первого и второго блоков умножения через первый и второй фильтры нижних частот соответственно соединены с информационными входами первого и второго аналого-цифровых преобразователей соответственно, выход первого аналого-цифрового преобразователя 5 О 15 20 25 30 35 40 45 соединен с первым входом третьегоблока умножения и через первый элемент задержки - с первым входом четвертого блока умножения, второй входкоторого соединен с выходом второгоаналого-цифрового преобразователяи через второй элемент задержки - свторым входом третьего блока умножения, выходы первого и второго блоков задания констант соединены соответственно с первыми входами пятогоишестого блоков умножения, вторыевходы которых соединены с выходамипервого и второго накапливающих сумматоров соответственно, выходы третьего и четвертого блоков умножениясоединены с первым и вторым входамипервого блока вычитания соответственно, выход которого соединен свходом второго накапливающего сумматора, выходы пятого и шестого блоков умножения соединены с первым ивторым входом первого сумматора соответственно, выход которого является выходом автокоррелятора, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения устройства, в неговведены третий элемент задержки, второй блок вычитания и третий сумме -тор первый и второй входы второгосумматора соединены с выходами первого и второго аналого-циФровых преобразователей соответственно, выходвторого сумматора соединен с первымвходом седьмого блока умножения ичерез третий элемент задержки - свторым входом седьмого блока умножения, выход которого соединен с первым входом второго блока вычитания,второй вход которого соединен с выходом третьего сумматора, выход второго блока вычитания соединен с вхо-дом первого накапливающего сумматора, выход четвертого блока умножения соединен с первым входом третьего сумматора, второй вход которо.го соединен с выходом третьего бло