Цифровой коррелятор

О П И С - А-Н- И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опублнко 15 ки Гооудоротоонныб ноанто Совета Мнонотроо СССР но Лооаа наобротоннб н отнрдтнб(5 ФРОВОЙ КОРРЕЛЯТО ацинов Изобретение относится к областигеофизики и вычислительной техники ипредназначено для корреляционного анализа сейсмических и другого рода сигналов в реальном масштабе времени.Известны цифровые корреляторы, осуществляющие корреляционную обработку сигналов в реальном масштабе времени1), Они содержат блок буферной памяти, блок управления, блоки оперативной памяти, коммутатор режима работы, блок умножения и интегратор.Известные корреляторы часто производят корреляционную обработку цифровой информации, поступающей на блок памяти со строго определенной стабильной скоростью.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является кор" релятор, содержащий блок управления, первый выход которого подключен к входам первого и второго блоков оперативной памяти, к управляющим входам блока умножения и интегратора, а второй выход соединен с управляющим входом блока буферной памяти, информационные входы которого являются входами коррелятора, а первый и второй выходы подключены соответственно н информ онным входам первого и второго бло 2оперативной памяти, выходы которыхсоединены соответственно с первым ивторым входами блока умножения, выходкоторого подключен к входу интеграторатретий выход блока буферной памятисоединен с первым входом коммутаторарежима работ, второй вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов, а выход подключен квходу блока управления Ц,Опорный и сейсмический сигналы смагнитного носителя поступают в блокбуферной памяти и далее - на входыблоков оперативной памяти. После загрузки обоих блоков оперативной памяти в режиме обработки информации выборки сигналов перемножаются блокомумножения и усредняются интегратором,Блок управления управляет режимами обработки сигналов и осуществляет временной сдвиг сейсмйческого сигналаотносительно опорного. Записанный,на магнитном носителе вспомогательныйсигнал определенной частоты черезтретий выход блока буферной памятипоступает на вход ко.мутатора режимаработ, где он сравнивается с сигналом от кварцевого генератора. Сигналрассогласования подстраивает частотугенератора тактовых импульсов, выходкоторого соединен со вторым входом коммутатора режима работ, Подстроенные таким образом тактовые импульсы поступают далее на вход блока управления, где формируются все вспомогательные сигналы, необходимые для нормальной работы коррелятора. Слежение и подстройка, необходимость которых обусловлена нестабильностью скорости движения магнитного носителя информации, осуществляются в пределах не более 1-5%. При большей нестабильности сигнал рассогласования достигает величины, при которой коммутатор далее не корректирует частоту тактовых импульсов и обработка сигналов осуществляется с постоянной скоростью, независимо от величины нестабильности скорости движения магнитного носителя.Блоки оперативной памяти выполнены на динамических регистрах сдвига, на МОН-транзисторах, которые характеризуются большим быстродействием, но ограниченным временем хранения информации без разрушения при прекращении тактирования25Однако этот коррелятор обладает ограниченным диапазоном подстройки скорости обработки информации из-эа нестабильности скорости движения магнитного носителя. этот диапазон определяет", 30 ся не пределами значений нестабильнос- ти скорости движения носителя,а возможностями самой следящей системы коррелятора. В случае аналоговой формы обрабатываемого сигнала переход на ре жим постоянной частоты тактовых импульсов приводит лишь к сдвигу момента взятия выборки, что при интегрировании не дает существенной погрешности в вычислении корреляционной функции и не 40 приводит к сбоям в работе коррелятора.Цельюизобретения является повышение точности обработки.Для достижения этой цели в коррелятор введены счетчик и делитель час тоты, вход которого соединен со вторым выходом генератора тактовых импульсов, вход счетчика соединен с первым выходом блока управления, а выходы дели.теля частоты и счетчика подключены соответственно к третьему и четвертому входам коммутатора режима работы.На чертеже представлена структурная схема описываемого цифрового коррелятора.55Коррелятор состоит иэ блока управ- ления 1, первый выход которого подключен к входам первого 2 и второго 3 блоков оперативной памяти, к управляющим входам блока умножения 4 и интегратора 5, а второй выход соединен с управляю- бО щим входном блока буферной памяти 6,информационные входы которого являют.я входами коррелятора, а первый ивторой выходы подключены соответственно к информационным входам первого и 65 второго блоков оперативной памяти, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока умножения, выход которого подключен к входу интегратора, и третий выход блока буферной памяти соединен с первым входом коммутатора режима работ 7, второй вход которого соединен с первым выходом генератора тактовых импульсов 8, а выход подключен к входу блока управления, первый вход которого подключен к входу счетчика 9, выход которого соединен с третьим входом коммутатора, четвертый вход которого подключен к выходу делителя частоты 10,вход которого соединен со вторым выходом генератора тактовых импульсов.Коррелятор работает в ускоренном и замедленном режимах обработки цифровой информации. Определенную часть времени каждого цикла обработки между двумя соседними выборками сигналов блоки оперативной памяти 2 и 3 тактируются в ускоренном режиме. Частота тактовых импульсов задается генератором 8, сигнал с которого через коммутатор режима работы 7 и блок управления 1 подается на управляющие входы блоков оперативной памяти 2 и 3, Счетчик 9 заполняется после отсчета (Х-и) импульсов, после чего коммутатор режи.ма работ 7 подключает генератор 8 к блоку управления 1 через делитель час тоты 10. В этом режиме (замедленной обработки) блоки оперативной памяти тактируются низкой частотой с тем, чтобы за т оставшихся тактов (из общего числа К тактов в цикле обработки) дождаться поступления следующей выборки сигнала, задержка поступления которой определяется максимальным значением нестабильности скорости движения магнитного носителя информации.Можно было бы вести обработку только в ускоренном режиме и после И тактов приостановить тактирование ОЗУ до прихода следующей выборки сигнала, если бы время хранения информации в динамических блоках оперативной памяти было бы достаточно большим.Однако интервал времени между окончанием режима ускоренной обработки и приходом очередной выборки при большом диапазоне нестабильности скорости движения магнитного носителя может оказаться большим времени хранения информации в блоках оперативной памяти без разрушения. Период следования низкочастотных тактирующих импульсов выбирается меньшим или равным максимальному значению времени хранения информации динамическими блоками оперативной памяти, чем и обеспечивается регенерация информации в период дополнительного ожидания очереднойвыборки сигнала.С приходом очередной вы603998 борки сигнала в блок буферной памятиб коммутатор 7 подает команду блокууправления 1 на переход к режиму ускоренной обработки. После полной циркуляции К выборок в блоках памяти 2 и 3блок управления 1 вводит новую выборку сейсмического сигнала из блока буФерной памяти б в блок оперативной памяти З,включает счетчик 9,и цикл повторяется.Относительный временной сдвигинформации в блоках 2 и 3 осуществляется как и в известном корреляторе засчет включения дополнительной ячейкипамяти в цепь циркуляции информации вблоке 2. Выходные сигналы блоков 2 и3 перемножаются в блоке умножения 4 иусредняются интегратором 5. формула изобретения Цифровой коррелятор, содержащий блок управления, первый выход которого .подключен к входам первого и второго блоков оперативной памяти, к управляющим входам блока умножени и интегра- . тора, а второй выход соединен с управляющим входом блока буферной паМяти, информационные входы которого являютт ся входами коррелятора, а первый и Источники информации, принятые ввнимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССРР 337784, кл. С Об15/34 1972.2. Проспект фирмы Беар ТтпеТесЬпо 1 а,"ц, 1 с, США, Коррелятор МИ"1102,НИИПИ Заказ 2097/41 Тираж 826илиал ППП Патент, г. ужгород,дписное ектная, 4 второй выходы;подключены: соответственно к информационным входам первогои второго блоков оперативной, памяти,выходы которых соединены соответстнен но с первым и вторым входами блокаумножения, выход которого подключен квходу интегратора, третий выход блокабуферной памяти соединен с первым входом коммутатора режима работ, второй 10 вход которого соединен с первым выходомгенератора тактовых импульсов,а выходподключен ко входу блока управления,о т л и ч а ю щ и й с я тем,что,с цельюповышения точности, в коррелятор введены счетчик и делитель частоты, вход Екоторого соединен со вторым выходом генератора тактовых импульсов, вход счетчика соединен с первым выходом блокауправления, выходы делителя частоты ичетчика подключены соответственно ктретьему и четвертому входам коммутатора режима работы.