Дискретный одноканальный коррелятор

Г(" тл. .-АН Й О П -И-"-С Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 369570 Союз Советскик Социалистическик РеспубликЗависимое от авт. свидетельства ЛЪЗаявлено 16.1 "тг.1971 ( 1645755/18-24)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 08.1.1973. БюллетеньДата опубликования описания 21.111.1973 Ч. Кл. 6 061 15 34 Комитет по деламизобретений и открыти УД 1( 681 3 053 519 2ри Совете Министре СССР. А. Телегин и В. П. Матвиен явител ДИСКРЕТНЫЙ О АНАЛЬНЫЙ КО ТОР Предложение относится к области цифровых систем передачи и автоматической обработки данных. Предлагаемое изобретение может быть применено при создании устройств автоматической обработки данных, в частносги при разработке цифровых телеметрических систем (особенно при работе устройств в широком диапазоне скоростей передачи с использованием для синхронизации кодов большой длины).Как известно, в цифровых системах передачи данных для синхронизации как кодов, так и слов (одновременно) используются специальные кодовые группы. Эти коды должны обладать одним резко выраженным пиком авто- корреляционной функции и малыми боковыми выбросами. К этому классу кодов относятся, в частности, так называемые коды Баркера. Автокорреляционные функции этих кодов имеют положигельный пик величиной, равной числу разрядов кода, и боковые отрицательные пики, равные - 1. оичных фильтров: на канальный коррелятны две схемы задержки и мн ся вдоваядов ьные кода используемых для ак называемые коксимальной длинь что коды последой длины регистра ные боковые пики ии не более к г, где ного го- ба- вы- ый Другим классом кодов, синхронизации, являются т ды последовательностей ма регистра сдвига. Известно, гательностей максимально сдвига имеют положитель автокорреляционной функц г - число двоичных разрядов кода, определяется выражением г=2 - 1; к=1,2,3Возможны также другие коды для синхронизации, обладающие подходящей автокорре.5 ляционной функцией, т. е. одним большим пиком и малыми боковыми.Поэтому для выделения кода синхронизациитребуется согласованный фильтр, которьш в обобщенном виде представляет собой устрой ство получения автокорреляционной функциисигнала. На выходе согласованного фильтра форма выходного напряжения повторяет форму автокорреляционной функции сигнала.Согласованные фильтры для двоичных форм 15 сигналов часто называют двоичными фильтрамп.Извес двлиниях ого 20 Суть работы этих фильтров заключает следующем. На выходе фильтров после тельно через интервалы следования разр появляются напряжения, пропорционал значениям автокорреляционной функции 25 синхрочизации. Выходные значения напряжений двоич фильтра через интервалы подаются на по вое формирующее устройство, которое ср тывает в том случае, если напряжение с 30 хода двоичного фильтра превышает задапорог. Таким образом, осуществляется сравнение тскуцего зцяч,ция явтокор;е,яционцойИкции, цолучешсго ца интервалеицтегрировян 1 я, равном длине кода синхронизации, с заданным значением. Текущее значение авто- корреляционной функции зависит от числа совпадений значений отдельных символов текущего и заданного кодов.Для построения рассмотренных фильтровнеобходимы или плавные линии задержки с отводами, соответствующими интервалами, или схемы интеграторов (в многоканальном корреляторе) с большими интервалами интегрирования, что особенно трудно выполнимо при малых скоростях передачи дяццых и значительных длинах кодов, а в случае передачи информации дискретными блоками практически невозможно.Целью изобретения является расширениедиапазона скоростей передачи данный в корреляторе.Поставленная цель достигается тем, что вдискретном корреляторе используется один быстродействующий канал выделения дискретных значений автокорреляциоцной функции.Предлагаемое устройство работает в широком диапазоне скоростей передачи данных и не требует переключения режимов при смене скорости передачи (нижняя скорость поступления двоичного сигнала не ограничена, верхняя ограничена быстродействием используемых элементов и заданным пороговым значение) .На чертеже представлена блок-схема описываемого устройства.Предлагаемое устройство содержит триггеррегистра 1 текущего кода, набиратель 2 заданного значения разряда (в зависимости от требуемого значения подает высокий или низкий потенциал на схему совпадения), схему совпадения (схему И) 3, инвертор 4, ключ 5, работающий при несовпадении значений разрядов текущего и заданного кодов, схему задержки 6 импульса опроса ца длительность импульса, ключ 7, работающий при совпадении значений разрядов текущего и заданного кодов, триггер блокировки 8 опроса ключей, ссорку (схему ИЛИ) 9 и счетчик порогового числа несовпадений 10 значений разрядов текущего и зада;ного кодов;В основу работы предлагаемого дискретного одноканального коррелятора положен тот факт, что значение функции корреляции г пропорциоцально разности числа совпадений Й и несовпадений т двоичных разрядов текущего и заданного кодов на интервале Т, где Т - интервал, - соответствующий времени поступления кодовой комбинации, подлеж 1 цей вы- ДСЛЕНИОг,;,е г - число двоичных разрядов кода синхронизации,т - длительность одного разряда.Значение функции ется выражением: яитокорреляциц оцределяГ=а(Й - т),(2) 5где а - постоянный коэффициент. Функция яВтсксрреляции принимает качестВеццс ИОВые значения дискретно через интервалы т. 10 Поэтому разность (А - т) и соответствующее ей значение функции автокорреляции г можно также определять дискретно с интервалом т.Этот же период сохраняется при сопостав ленин те 1 у 1 цсгс значения функции ЯвтокорреляеИи 1 с порогоВым числоъ .1 дл 51 Оцределеця границы заданного кода. Границе кода яв,яется интервал т;, на котором гыцо 5 шяется У;ЛОВС20 где г-, - текущее значение функции авто- корреляции;25 Следует отметить, что значение функции автскорреляциц может быть определено це только исходя из соотношения (2), цс и по зависимости:30 (4) где 6 - постоянная величина.Зависимость (4) вытекает из следующего: сумма числа совпадений и несовпадений на анализируемом интервале при определении ф нкции автокорреляции (к+т) есть величина постоянная, равная числу разрядов кода г,т, е. г=lг+т (5)40 Отсюда к=г - т (6) Подставляя (6) в (2), получимР=а(г - т - т) =аг - 2 ат=т( - 2 а)+аг (7) 45 Учитывая, что все величины правой частивыражения (7) являются величинами постояццымп, зя исключение т, Г 1 рсвсдится нсрмирОВкя указанной зявисимссти ц пол чается соотношение (4).50 На этой основе и построен принцип действия предлагаемого дискретного коррелятора.Рабоа коррелятора происхо;ит следуюцимобразом.Перед началом работы с помощью набира телей 2 ца схемы совпядшгия выставляютсяпотенциалы в соответствии с кодом синхронизации, подлежяпи, выделению. Текущий код цос 1 упяет ца вход триггера регистра 1. При каждом сдвиге текущего кода на т ссушест Влясгся сравнение текущего кода с заданным.При совпадении потенциалов, поступающихс триггеров регистра 1 и набирателей 2, схема совпадения 3 выдает разрежаюший потенциал на ключ 7. Импульсы, следующие с ча стотой поступления разрядов текупего кода,ИПИ Заказ 1081/5 258 Тираж 647 гГоо Типография, пр. Сапунова,осуществляют опрос ключей 5 ц 7 и устанавливают триггер блокировкирешения опроса,При совпадении значений разрядов текущего и заданного кодов импульс опроса без задержки проходит через ключ 7 на опрос ключей 5 и 7 следующего разряда,При несовпадении значений разрядов текущего и заданного кодов в следующем разряде разрешающий потенциал подается на ключ 5 с инвертора 4. В этом случае импульс опроса появится на выходе ключа 5 и через схему задержки б, обеспечивающей задержку на длительность импульса опроса через схему ИЛИ 9 поступит на вход счетчика порогового числа несовпадений 10 и одновременно ца опрос ключей следующего разряда, Процесс опроса последующих ключей происходит аналогично рассмотренному,Если число несовпадений разрядов текущего и заданного кодов превышает пороговое число, то ца выходе счетчика порогового числа несовпадений 10 появится импульс, устанавливающий триггер блокировки 8 в состояние блокировка, и опрос ключей прекращается.Если число несовпадений не превышает пороговое число, то импульс опроса ключей появится на выходе коррелятора через времядепорт,где т - длительность импульса опроса.Импульс, появившийся на выходе последнего ключа, является импульсом синхронизации. Импульс синхронизации одновременно осуществляет сброс счетчика порогового числа несовпадсния 10.Так как предлагаемый коррелятор выполнен ча цифровых схемах с неограниченной во времени измят.ю, следозатезьно ц:,жцяя скорость работы коррелятора цс огра;цгчсц;:.Верхняя сорос гь поступлс;-ия двоичных 5 разрядов определяется быстродействием коррелятора,Предмет изобретения 10 Дискретный одноканальный коррелятор, содержаший триггерцый регистр, выходы триггеров каждого разряда которого соединены с разрядной схемой совпадения, второй вход которой соединен со схемой задания значения 15 разрядного кода; выходы схемы совпаденияподключены ко входу ключа соьпадецця кодов и через инвертор - ко входу ключа несовпадения кодов, триггер блокировки ключей, разрядные лпшиц задержки, схему ИЛ 1 Л и 20 счетчик, отличпошпйс.; тем, что, с целью расширения частотного диапазона и повышения надежности работы коррелятора, в нем входы кл 1 очец совпадения 1; несовпадения кодов в каждом разряде соединены между собой, один 25 из входов ключа несовпадения последующегоразряда соединен с выходом ключа совпадения предыдущего разряда, второй вход ключа несовпадения соединен с выходом линии задержки предыдущего разряда, подключенной 30 входом к разрядному ключу несовпадения,триггер олокировки подключен ко всем ключам, первый его вход соединен с источником импульсов опроса, второй вход подключен к счетчику, соединенному с выходом ключа сов падения старшего разряда, второй вход счетчика подкл 1 очсн и схеме 11 Л 11, соединенной с выходами разрядных линий задержки.