Устройство для поиска максимума корреляционной функции

Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Кл,2 С 06 Г 15/34 Государственный комитет СССР по делам изобретений и отирытийДата опубликования описания 0811.79(72) Автор изобретения В,А. Телековец Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д. Калмыкова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОИСКА МАКСИМУМА КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИИзобретение относится к измери,тельной технике и автоматике.Известен коррелятор с поиском экстремума, содержащий блок задержки, блок умножения, блок интеграторов, блок ножки экстремума, сумматор, блок вычитания и блок определения зажима задержки 1).Недостатком его является необходимость потенциального блока определения знака задержки, что усложняет устройство. Наиболее близким по техническому решению является устройство для по иска максимума корреляционной функции, содержащее блок управления, пер вый и второй аналого-цифровые преобразователи, входы которых являются соответственно первым н вторым вхо дами устройства, а выходы подключены соответственно к блоку дискретной задержки и блоку задержки, выход которого подключен к первым входам бло. ков умножения, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами блока дискретной задержки, выходы блоков умножения через соответствую.щие цифровые интеграторы соединеныс блоком выделения экстремума (2, 30 Цель предлагаемого изобретения упрощение устройства.Для этого в устройство введены дешифратор и масштабный блок, информационные входы которых соединены с выходом блока выделения экстремума, выход дешифратора соединен с входом блока управления, первый выход которого соединен с управляющими входами аналого-цифровых преобразователей и блоков задержки, управляющий вход масштабного блока подключен к выходу дешифратора.Структурная схема предлагаемого устройства для поиска максимума корреляционной функции приведена на чер теже. Оно содержит аналогоцифровые преобразователи 1 и 2, блок 3 дискретной задержки на (и - 1) ячеек, блок 4 задержки на и/2 ячеек; блоки умножения 5, цифровые интеграторы б,блок 7 выделения экстремума, дешифратор 8, масштабный блок 9, блок 10 управления, цифроаналоговый преобразователь 11, выходы 12, 13 и 14 устройства.Входные преобразователи 1 и 2 подключены соответственно ко входу блогде И =, 1,2,3 - номер диапазонапоиска, задаваемый блоком 10 управ-, ления;ЬГ - минимальный шагвременной задержки, соответствующий первому диапа зону поиска.Сигналы с выхода преобразователя 2 задерживаются на время Г =И/2 ьТ блоком 4 задержки и поступают на пер-. вые входы (и + 1) блоков 5 умножения на вторые входы которых подаются задержанные сигналы с соответствующих выходов блока 3 дискретной задержки. Блоки 5 умножения перемножают поступающие на их входы сигналы, а результаты перемножения суммируются цифровыми интеграторами 6, представляющие. собой накапливающие сумматоры или счетчики, в зависимости от применяе 6 О ка 3 дискретной задержки и к входублока 4, выход которого соединен спервыми нходами блоков 5 умножения,вторыми входами подключенных к соответствующим выходам блока 3 дискретной задержки. Выходы блоков 5 умножения подключены к соответствующимичтеграторам 6, выходы которых соединены с блоком 7 выделения экстремума. Первый выход блока 7 соединен совходом дешифратора 8 и первым входоммасштабного блока 9, второй входкоторого соединен с выходом дешифратора 8, Выход блока 10 управлениясвязан с управляющими входами преобразователей 1 и 2 и блоков 3 и 4задержки, Второй выход блока 7 сравнения подключен к цифро-аналоговомупреобразователю 11 и к выходу 12устройства, к выходам 13 и 14 котоРого подключены соответственно выходмасштабного блока 9 и выход цифроаналогового преобразователя 11,Предлагаемое устройство работаетследующим образом,На входы преобразователей 1 и 2подаются исследуемые случайные коррелиронанные сигналы, которые преобразуются н цифровую форму в соответствии с применяемым алгоритмом вычисления корреляционной функции, При использовании мультипликативного алгоритма, например оба входных сигналапреобразуются. в многоразрядный двоичный код, а при использовании знакового алгоритма оба входных сигналапреобразуются в двоичные последовательности импульсов и т,п,Сигналы с выхода преобразователя1 поступают в блок 3 дискретной задержки, представляющий собой (и + 1)разрядный регистр сдвига, где этотсигнал последовательно такт тактомзадерживается на величину.ЮЛН 5 1 О 15 2 О 25 30 35 40 45 50 мого алгоритма вычисления корреляционных функций,Блок 7 выцеления экстремума параллельно или последовательно сравнивает коды значений корреляционной Функции, зафиксированных интеграторами6, Так как сигнал Ю задерживаетсяблоком 4 на постоянное время 1 =П/2 ь 1,то ордината корреляционной функции,соответствующая аргументу =0 будетрасполагаться на оси аргументов всредней (И /2+ 1) - Й точке.,Все ординаты, Расположенные слева от средней нулевой точки, будут иметь отрицательное значение аргумента т и соответственно отрицательный номер М точки, а все ордина"ты, расположенные справа от нулевой точки, будут иметь положительное значение аргумента Г и соответственно положительный номер 1 точки(К = +1, + 2,.ф Ь/2) . Блок 7 выдает номер К точки, в которой находится максимальное значение оценки корреляционной Функции, и неличину этого максимума ВЮ. Значение корреляционной Функции выдается в цифровой Форме на выход 12 устройстван аналоговой форме с помощью цифроаналогового преобразователя 11 наныход 14.Код номера точки К , соответствую"щей максимуму корреляционной функции,подается на входы дешифратора 8 имасштабного блока 9, на выходе которого получаем значение временной за=держки Г=+КьС =Ж 2" аЪчн,Полученное значение временной эа"держки Г в цифровой или аналоговойформе подается на выход 13 устройст=ва,ДешиФратор 8, н зависимости откода номера точки )й, выдает в блок10 управления сигнал в соответствиис соотношением+ 1 при ф/=И/2,1 при /Ца/4,0 при И/4//И/2По сигналам дешифратора 8, блок10 управления изменяет диапазон поиска временного сдвига случайныхкоррелиронанных сигналов. По сигналам "ф+1 блок 10 управления изменяет номер диапазона поиска И в сторону увеличения (Б = 1,2,3), а посигналам -1 блок 10 управленияуменьшает номер диапазона поискаИ (И =3,2,1) . При этом по двоичному закону соответственно меняет",ся шаг временной задержки лали выходной сигнал масштабного блока 9,.Предлагаемое устройстно начинаетпоиск с первого диапазона, п последовательно увеличивая диапазон поиска, определяет временной сдвиг междудвумя случайными коррелированньжисигналами и значение максимума корре=ляционной Функции. При работе предСоставитель В, ЖовинскийКо екдагктбд Б, Даааба Теубед Н,аабуекаодп ожо о 9/50 ЦНИИПИ Го по дел 113035 Иисное Пмитета ССткрытийская наб. Тираж 700сударственного ком изобретений и оосква, ЖРаушужгород,Зака д. 4/Б Филиал ППП ффпате ул, Проек лагаеь 1 ого устосйства з системе сло;:.е 11 у 1 я з:; ву - у 1 енным сдви 1 ом перехо 1 т отодного дапазона поиска к другсмуосуществляется из 1 у 1 енением шага вр:. -11 ЕН 1 еся За,Парж 1:И (ИзеЛЕ 1 еЕНИРМ Час "к"., ,тактовых импульсов) без измененияколичества оборудования что позволя=ет более эфвективно использовать пр- в : -аемое устройство и расширяет ф: .: свальные возможности коррелято = ра"1 - е баи ае СЕЛ яцИГ+инс 11 Щ 1 УНЙ иук П 1 И к 1 )пе,"1%"УЕ; .б 1 Ы б 1 х ОТРИаба.ТЕЛЬНЬ 1 Х ЗНаЧЕННЯХ аР,"1 ЕНТа Г СЛ 1 ас - ВраЕ,1 кдудНО пОРя кбу 7 яЕ . г,;е ".,еег век". е 11;.: дива;т Ф",;нк Циоб 1 альнь 1 е воз" Ьлск уп;-саленй д е перве.", -,т Гтогой адар. ЛОГО "и,кфсэв.уе у;:-,ак "оа : - д е Е кукк в О дь 1 которых являются соотве:ственно ПЕРЯЬГе 1 И ТОРЬкМ ВХОДа 1 У:1 УСТРОйстаа,а выходы подключены соответственно и блоку дискретной задержки и блоку задержки, выход которого подключен к первым входам блоков умножения, вто" рые входы которых соединены с соответствующими выходами блока дискрвт ной задержки, выходы блоков умножения через соответствующие цифровые н 11 теграторы соединены с блоком выдв" ления экстремума, о т л и ч .а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения в устройства введены дешифратор и масштабный блок инФормационные вхо" ды которых соединены с выходом блока в=деления экстремума, выход дешифратаре соединен с входом блока управлеения, первый выход которого соединен с управляющими входами аналого-цифро" вых преобразователей и блоков задержки, управляющий вход масштабного блока подключен к выходу дешифратора.20 11 СТОЧНИКИ ИНОРМаЦИИ ап 1 а:;нятые во внимание при экспертизе1, Заявка Р 2167122,кл, 80 б Р 15/31, 1977, по которойпринято решение о выдаче авторскогосвидетельства.2. Березин С.Л., Каратаев 0,ГаКорреляционные изак 1 ерительные устройП енергакя 197 б с 58