Цифровой коррелятор

.В "5;ятб:, %ъ: С А -И" Союз Советскнк Социалистических Рвснублнк(51)М. Кл. с присоединением заявки Мо С 06 Г 15/34 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ЦИФРОВОЧ КОРРЕЛЯТОР 1Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано для определения корреляционных Функций различ,ных процессов, а также в системах и устройствах, основанных на, корреляционных методах обработки сигналов, в частности, в системах радиолокации и радионавигации.Известен цифровой коррелятор, содержащий. четыре блоха динамической памяти, два блока умножения, два накопителя и регистр 11). Это одноканальное устройство обладает недостаточным быстродействием при относительной сложности. Наличие в корреляторах перемножителейобычно является причиной их сравнительно низкого, быстродействия. Применение в качестве перемножителейбыстродействующих запоминающих устройств не всегда возможно, поскольку число уровней квантования сигналов может достигать значительной 25величины,и требуемый объем памяти вэтом случае становится непомернобольшим,Известен также цирровой коррелятор,состоящий иэ аналого-цифровых пре 2образователей входного и опорного сигналов, выходы которых через перемножитель подключены к сумматору, выполняющему Функции интегратора, Сигнал на выходе сумматора определяет величину корреляции опорного и входного сигналов 2).Недостатком этого коррелятора является низкое быстродействие. Это связано с тем, что для увеличе- ния точности коррелятора или для устранения подавления слабых сигналов в нем требуется увеличивать число уровней квантования входного сигнала. При этом увеличивается время умножения, которое пропорционально числу разрядов сомножителей, что в свою очередь увеличивает минимально допустимый дискрет квантования по времени входных процессов, т. е, снижает быстрбдействие коррелятора,Целью изобретения является повышение быстродействия цифрового коррелятора.Поставленная цель достигается тем, что в коррелятор, содержащий первый и второй аналого-цифровой преобразователи, входы которых являют= ся входами, коррелятора, блоки умно" жения, накапливающие сумматоры иусреднитель, введен коммутатор счислом выходов, равным числу уровней квантования опорного сигнала,входы коммутатора соединены с выходами соответствующих аналого-цифро.вых преобразователей, а выходы соединены с входами соответствующихнакапливающих сумматоров, выход каждого из которых соединен с входомблока умножения, выход каждого иэкоторых подключен к соответствующему входу усреднителя. Это позволяетво время действия входного сигналапроизводить только суммирование егоквантованных выборочных значений,каждое из которых соответствует опре деленному уровню квантования опорного сигнала, а более медленную опе-рацию умножения, ограничивающую быст-,родействие, выполнять после окончания действия входного сигнала.На чертеже изображена структурнаясхема описываемого цифрового коррелятораКоррелятор состоит из аналогоцифровых преобразователей 1 и 2входного и опорного сигналов, вы.ходы которых подключены к коммутатору 3. Коммутатор имеет чисЛо выходов,равное числу уровней квантованияопорного сигнала, причем каждый еговыход подключен к соответствующемусумматору 4, связанному с соответствующим блоком умножения 5, а всевыходы блоков 5 подключены к входамусреднителя б.Цифровой коррелятор работает сле.дующим образом,Входной сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь 1, гдепроизводится его дискретизация повремени и квантование по уровню. Свыхода аналого-цифрового преобразователя 1. сигнал, представляющий собойи -разрядное число, поступает накоммутатор 3, управляемый сигналами,поступающими с аналого-цифрового преобразователя 2 опорного сигнала. Приэтом в каждый момент дискретизацииквантованное выборочное значениевходного сигнала через коммутатор 3поступает на один из сумматоров 4,соответствующий определенному уровнюквантованияопорного сигнала. После.окончания входного сигнала величинынакойленные. в сумматорах 4 умножаются в блоках умножения 5 на коэффициенты, равные соответствующим значениям уровней квантования опорногосигнала, а полученные произведения.подвергаются окончательному сложениюна усреднителе б, результат которогои определяет искомую величину корреляции. П р и м е р, Сигналы с выходованалого-цифровыХ преобразователей 1и 2 представляются десятью разрядными числами.Пусть время выполнения одной операции сложения. равно 1, тогда дляобычных множительных устройств. вре"ся выполнения одной операции умножения примерно равно 1 = 20.Дискрет квантования сигнала повремени в известном корреляторе(прототип) должен быть выбран изусловияЪ +1 20К С М Са в описываемом корреляторе 1)1 с 15 Быстродействие предлагаемого цифрового коррелятора примерно в 20 развыше быстродействия прототипа.На практике часто встречаютсяслучаи, когда цифровой многоразрядный (например,десятиразрядный) опорный сигнал коррелятора принимаетлишь два значения, тогда увеличениеоборудования по сравнению с прото"типом невелико, а именно, добавляются коммутатор, сумматор, перемножитель и выходной сумматор. При выполнении блоков коррелятора на интегральных микросхемах это увеличение объема оборудования вполне приемлемо,если учесть, что быстродействие 3 О коррелятора при этом повышается в20 раз. Формула изобретения Цифровой коррелятор, содержащийпервый и второй аналого-цифровыепреобразователи, входы которыхявляются входами коррелятора, блоки умножения, накапливающие сумма 40 торы и усреднитель, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия коррелятора,он имеет коммутатор с числом выходов,равным числу уровней квантования опор 45ного сигнала входи коммутатораРсоединены с выходами соответствующиханалого-циФровых преобразователей,а выходы соединены с входами соответствующих накапливающих сумматоров, выход каждого иэ которых соединЕн с входом блока умножения, выход каждого иэ которых подключен к соответствующему входу усреднйтеля.Источники информации,55 прйнятые во вниманиепри экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 468247, кл. 6 Об Г 15/34, 1974.2, Грибанов Ю.И. и др. Автоматические цифровые корреляторы. Мбо Энергияф, 1971, с. 150 (прототип).739544 Составитель В. Жовинский .9 Редактор Л. Волкова Техред Й.Кастелевич . Корре филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Чроектн каз 2926/43 ЦНИИПИ Го по дел 113035, МосквТираж 7 арствен изобрет Ж, Р 1 Подписиого комитета СССРний и открытийушская наб., д. 4/5 сФ