Коррелометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1)4 С 06 33 УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМГКНТ СССР П СА ЗОБРЕТЕН ПЬСТВУ ков,ченко тельство СССР Р 15/336, 1985 льство СССР Р 15/336, 1984(54) (57) РРЕЛОМобретеной тех Т носится к вы ике, предназначено длдинат взаимной корреии и может быть исвтоматике, биологии,литель опред ляцио польз енияой фунано в ада АВТОРСКОМУ Св(56) Авторское свидеР 1305714, кл. С 06Авторское свидетеР 1290352, кл. С 06 медицине и других областях науки итехники. Цель изобретения - расширение частотного диапазона коррелометра, Коррелометр содержит генератортактовых импульсов 2, блок 1 опорныхчастот, сумматоры 3 и 19, полосовыефильтры 8 и 9, преобразователи 10 и11 частоты, аналого-цифровые преобразователи 12, 13 и 18, блоки 14 задержки, блоки 15, 21 и 23 умножения,накапливающие сумматоры 16, фазовыедетекторы 17, блоки 22 памяти, Расширение частотного диапазона достигается за счет разложения обрабатываемых сигналов в тригонометрическийряд и дальнейшей цифровой обработкипарциальных составляющих 1 ил.где В Я) - взаимная корреляционнаях )Функция;х - случайный сигнал;у( -",) - случайный сигнал, сдвинутый наПредставим сигналы х(г.) и у(г;) в виде суммы Функций Х(г.) =, Х, (г.)(3)соэ(сд. + , ),где А , В; 55 парциальные значения амплитуды сиг- налов в каналах Хи У; Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено дляопределения ординат взаимной корреляционной Функции и может быть исполь 5зовано в автоматике, биологии, меди"цине и других областях науки и техники.Целью изобретения является расширение частотного диапазона, 10На чертеже представлена структурная схема коррелометра.Коррелометр содержит блок 1 опорных генераторов генератор 2 тактовых импульсов, сумматор 3, первый 4и второй 5 информационные входы коррелометра, вход 6 задания .интервалакорреляции коррелометра, выход 7коррелометра, первые 8 и вторые 9 полосовые Фильтры, первые 10 и вторые 2011 преобразователи частоты, первые12 и вторые 13 аналого-цифровые преобразователи, блоки 14 задержки, первые 15 блоки умножения, накапливающие сумматоры 16, Фазовые детекторы 2517, третьи 18 аналого-циФровые преобразователи, сумматоры 19, входы20 задания частоты канала коррелометра, вторые 21 блоки умножения,блоки 22 памяти, третьи 23 блоки умножения,Б основу работы устройства положен алгоритм вычисления корреляционноифункции по Формуле+ ), )йе и используя соотношение для произведения тригонометрических. функций исвойства скалярного произведения сигналов, получим выражение и-сов (г ).+2(5),Устройство работает следующимобразом. Сигналы Х и г" поступают на полосовые Фильтры (8 8) и (9 9), затем на преобразователи частоты (10,10 ), (11 11), на вторые входы которых поступают сигналы частот с блока 1 опорных генераторов. Частоты опорных генераторов выбраны равными частотам настройки соответствующих полосовых Фильтров. В результате на выходе преобразователей выделяются сигналы А .,(г.) и Вг-),1 п. Далее в аналого-цифровых преобразователях (12,12 ), (13, 13) происходит преобразование сигналов А; и В;(1) в ш"разрядный код. После задержки кодов в блоках задержки (1414) коды подаются на первые блоки умножения (1515), на выходах которых формируются коды сигналов парциальных амплитуд А.(й) В (С - ),1 п, Операция интегрирования, содержащаяся в формуле (5), выполняется на накапливающих сумматорах (1616 ).Аргумент функции соз формируется следующим образом: коды частот сд; с входов задания частоты канала кор" релометра (20,20) и кодс входа коррелометра 6 поступают на ы;, ы, - дискретные эначегия частоты 3ч 1., 9 - дискретные эначения начальной Фазысигналов;п - количество разбиенийПодставив выражение для сигналов Х:) и У в Формулу (1) взаимной корреляционной ФункцииВЫ) =7 А;соя(ы + 4)40 6Фазового детектора и соответственно с первыми входами первого и второго преобразователей частоты, выходы которых подключены к информационным входам соответственно первого и второго аналого-цифровых преобразователей, выход второго аналого-цифрового преобразователя соединен с информационным входом блока задержки, выход которого подключен к первому информационному входу первого блока умножения, второй информационный вход которого соединен с выходом первого аналого-циФрового преобразователя, выход Фазового детектора подключен к информационному входу третьего аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с первым входом сумматора, второй вход кото рого подключен к выходу второго блока умножения, первый информационный вход которого соединен с входом задания интервала корреляции коррелометра, а второй информационный вход является входом задания кода частоты канала коррелятора, выход первого блока умножения соединен с информационным входом. накапливающего сумматора, выход которого подключен,к первому инФормационному входу третьего блока умножения, выход сумматора соединен с адресным входом блока памяти, выход которого подключен к второму информа- ционному входу третьего блока умножения, выход третьего блока умножения -го канала Ц = 1,п) подключен к з.-му входу сумматора, выход которого является выходом коррелометра, объединенные входы первых полосовых Фильтров всех каналов являются первым информационным входом коррелометра, объединенные входы вторых полосовых фильтров всех каналов являются вторым:. информационным входом коррелометра, вторые входы первого и второго преобразователей частоты -го канала соединены с 3.-м выходом блока опорных генераторов, тактовые входы первого, второго и третьего аналогоцифровых преобразователей, первого, второго и третьего блоков умножения и накапливающего сумматора подключены к выходу генератора тактовых импульсов5 15205вторые блоки умножения (21, 21),на выходе которых вычисляются произведения ь, , д = 1 п. Последниеподаются на вторые входы сумматоров(19 19). на первые входы подаются разности фаз ( р, - у),= 1 п,сформированные последовательным прохождением сигналов с выходов полосовых фильтров (8,8)(99 ь) . 10фазовых детекторов (17,17),аналого-цифровых преобразователей(1919 ) аргументы поступают наадресные входы блоков памяти (22,1522 ), на выходе которых получаем значения Функций соз(ы +- у,), 11 п.В третьих блоках умножения (23,23) осуществляется операция умножения корреляционного интеграла и коэфФициента соз. Затем результаты и -произведений поступают на входы сумматора 3, на выходе которого окончательно получаем значение взаимной25корреляционной функции, Вся цифроваячасть коррелятора синхронизируетсятактовой частотой, вырабатываемой вгенераторе 2 тактовых импульсов;Формула изобретения 3 О 55 Коррелометр, .содержащий генератор тактовых импульсов, два аналого-цифровых преобразователя, сумматор и и каналов анализа, каждый из которых содержит сумматор, накапливающий сумматор и блок задержки, причем выход генератора тактовых импульсов соединен с тактовыми входами блоков .задержки о т л и ч а ю щ и й с я 4 О тем, что, с целью расширения частот. ного диапазона, в него введены Зпаналого-цифровых преобразователей, блок опорных генераторов и в каздый канал анализа два полосовых фильтра, два преобразователя частоты, фазовый детектор, блок памяти и три блока умножения, а блоки задержки выполне.ны регулируемыми, объединенные входы управления задержкой которых являются входом задания интервала корреляции коррелометра, причем в каждомканале выходы первого и второго полосовых фильтров соединены соответственно с первым и вторым входами