Высокочастотный коррелометр

ОП ИСАЙИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 647689 Союз СоветскихСоцмалистическихРеспублик(23) Приоритет -Опубликоваио 15.02,78.бюллетень И 6Дата опубликования описания 15,0.73 М. Кл".Й 06,7 15/343,ГосударстЬвиный комитет ССОР по делам изобретвиий и открытий(71) Заявител 54) ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ КОРРЕЛОМЕТР 1Изобретение относится к области специализированных средств вычислительной техники и может быть использовано при разработке аппаратуры для исследования быст- рых случайных сигналов со спектром до сотен мегагерц, а также для их преобразования в последовательность кодов и наблюдения корреляционной функции.. Известен Высокочастотный коррелометр Ц, который содержит два канала, каждый из которых составлен из схемы выборки и расширителя импульсов выборки. Выходы каналов соединены со входами умножителя.Тактовый генератор соединен с одной схемой выборки через первый делитель частоты, а с другой - через второй делитель частоты с кратным соотношением коэффи циентов деления. Однако принцип расширения спектра исследуемых сигналов, который заключается в образовании жскользящей задержки момента квантования между каналами коррелометра, имеет ограниченные возможности его реализации из-за щ отсутствиябыстродействующих делителей частоты свыше 100 Мгц.Из известных высокочастотных коррело метров наиболее близким по технической чюс, С.-Р. С. Петрикяс 2сущности к предложенному является корре. лометр типа Хб. Он содержит блок регистрации, первый и второй входы которого подключены к соответствующим цифроаналоговым преобразователям, первый и второй квантователи, первые входы которых являются соответственно первым и вторым входами коррелометра, вторые входы кваятователей подключены к соответствующим источникам вспомогательных сигналов, управляющий вход первого квантователя соединен с выходом генератора тактовых импульсов и со входом счетчика числа усреднений, выходы квантователей соединены с соответствующими входами блока умножения, выход которого подключен ко входу счетчика-накопителя,Недостатком известного коррелометра является то, что он не м,ожет, работать в ре. альном масштабе времени, так как измеряет только дискретныезначения корреляционной .функции. Кроме того, из-за трудностей с реализацией расширителя импульсов и линий задержки наносекундного диапазона очень ограничивается частотный спектр исследуемых сигналов..3Целью изобретения является расширение спектра исследуемых сигналов, а также обеспечение воэможности работы в реальном масштабе времени,Указанная цель достигается за счет того, что в высокочастотный коррелометр ввелены счетчик временных координат, преобразователь код-временной интервал, блок элементов И и регистр результата, выход которого подключен к коду первого цифроаналогового преобразователя, а вход соединен"с выходом блока элементов И, первый входкоторого подключен к выходу счетчика-накопителя, а второй - к выходу счетчика числа усреднений, к управляющему входу счетчика-накопителя и ко входу счетчика временных координат, разрядные выходы которого подключены ко входам второго цифроаналогового преобразователя и к первомувходу преобразователя код в . временнойинтервал, второй вход которого подключенк- выходу генератора тактовых импульсов,а выход - к управляющему входу второгоквантователя.На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого высокочастотного коррелометра; на фиг. 2 представлены временныедиаграммы сигналов в отдельных точкахпредлагаемого коррелометра.Входы предлагаемого высокочастотногокоррелометра (фиг, 2) через первый и второй квантователи 1 н 2 раздельно соедине.ны со входами блока умножения 3. Амплитудный вход каждого квантователя соединенсо своим источником вспомогательных сигналов 4 и Б, Выход блока умножения 3 через счетчик-накопитель б, блок элементовИ 7, регистр результата 8 и первый цифроаналогоовый преобразователь 9 соединен содним из .входов блока регистрации 10, другой код которого через второй цифроаналоговый преобразователь 11 и счетчиквре.менпых координат 12 соединен со счетчикомчисла усреднений 13, выход которогосоединен со входом установки нулясчетчика-накопителя 6 и с управляющимвходом блока элементов И 7, Выходы счетчика временных координат 12 соединены совходами преобразователя код - временнойинтервал 14, выход которого соединен с управляющим входом второго квантователя 2.Выход: тактового генератора 15 соединенс временным входом первого квантователя 1,счетчика числа усреднений 13 и преобразователя код - временной интервал 14.Предложенный высокочастотный коррелометр работает следующим образом. Исследуемые сигналы поступают на сигнальные входы квантователей 1 и 2, где их сумма с сигналами источника вспомогательных сигналов 4 и 5 преобразуется в один бит двоичной информации, Моменты преоб-разования в них задаются временем поступления импульсов стробирования от генера 4 тора тактовых импульсов 15 на временнойвход квантователя, Последний для обеспечения быстродействия может быть выполнен в виде триггера на туннельном диоде.Длительность стробирующих импульсов должна быть порядка 1 нсек. Тогда обеспечивается ширина спектра исследуемых сигналов до сотен мегагерц. Преобразователь код - временной интервал 14 задает задержку Ь т, между моментами квантования 1 О в обоих каналах. Величина этой задержкиподдерживается постоянной с помощью счетчика временных интервалов 12 в течение времени накопления одного значения кор.реляционной функции.1 = ,где- частота следования импульсов строби рова ния;М - число усреднений.Коды выборок исследуемых сигналов свыходов квантователей 1 и 2 (фиг. 2 а, б) 20 поступают на блок умножения 3. Результаты перемножения накапливаются в счетчике-накопителе 6 в течение периода накопления, определяемого из выражения (1) (фиг. 2 в). Конец периода накопления задается сигналом переполнения счетчика усреднений 13, который открывает блок элементов И 7 для записи в регистр результата 8 усредненного значения корреляционной функции с определенного числа старших разрядов счетчика-накопителя 6. ОдновремензО но указанный сигнал счетчика 3 устанавливает счетчик-накопитель 6 в нулевое состояние и к содержимому счетчика временных координат 12 добавляют единицу, При этом параллельный код на входе преобразователя код - временной интервал 14 и задержЗ ка между импульсами стробирования в квантователях 1 и 2 увеличивается на один шаг по времени и начинается накопление другого значения корреляционной функции. Весь упомянутый процесс накопления повторяется М раз (где М - число дискретных, значений корреляционной функции) до переполнения счетчика временных координат 12, После ИМ тактов генератора 5 с регистра результата 8 на цифроаналоговый преобразователь 9 выдается М цифровых эначе ний корреляционной функции, Для наблюдения корреляционной функции на индикаторе (осциллографа или самописца) коды . функции с регистра результата 8 и ее аргумента со счетчика временных координат 12 в цифроаналоговых преобразователях 9 и 11 преобразуются в напряжения, которые управляют соответственно амплитудным и временным входами блока регистрации 10,Положительный эффект достигается за счет использования нового элемрнта - преобразователя код - временной интервал 14, управляемого счетчиком временных ко. ординат 2, ивведения квантования суммы исследуемого сигнала и сигнала смещенияФормула изобретения ьь фч ъ. ъ4 Ш И Ь айаа З 14/42 ТиражПатента, г. Ужгород 1111 И И ПИФиРлаа П 11 П ПодпиенсПроектная,по времени с помощью импульса наносекундной длительности одновремепно с квантованием по амплитуде.Описанный высокочастотный коррелометр прошел технические испытания, кото рые показали, что он обеспечивает исследование корреляционных функций широкополостных сигналов со спектром до 200 Мгц. Высокочастотный коррелометр, содержащий блок регистрации, первый и второй входы которого подключены к соответствующим цифроаналоговым преобразователям, .1 З первый и вгорой квантователи, первые входы которых являются соответственно первым и вторым входами коррелометра, вторые входы квантователей подключены к соответствующим источникам вспомогательных сигналов, управляющий вход первого кван О тователя соединен с выходом генератора тактовых импульсов н со входом счетчика числа усреднений, выходы квантователей соединены с соответствующими входами блока умножения, выход которого подключен ко входу счетчика- накопителя, отличающийся тем, что, с целью расширения спектра исследуемых сигналов, в высокочастотный коррелометр введены счетчик временных координат, преобразователь код - временной ин бернал, блок элементов И и регистр резуль. тата, выход которого подключен ко входу первого цифроаналогового преобразова теля, а вход соединен с выходом блока элементов И, первый вход которого подключен к выходу счетчика-накопителя, а второй - к выходу счетчика числа усреднений, к управляющему входу счетчика-накопителя и ко входу счетчика временных координат, разрядные выходы которого подключены ко входам второго цифроаналогового преобразователя и к первому входу преобразователя код - временной интервал, второй вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а выход в . к управляющему входу второго квантователя.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР498626, кл, б 06 Г 15/34, 1974.2. Техническое описание коррелометра Х 6-1, 1971,