Цифровой коррелятор для обнаружения эхо-сигналов

(56)У 879АвУ 11027.10 ульГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ НИЕ ИЗОБР 3782638/24-2411.06.8423.01.86.Бюл. У 3В,А,Гудым, С,Е.Литошенко,айструк и Л.Л.Онащенко681.3 (088.8)Авторское свидетельство СССР595, кл. С 06 Р 15/336, 1979торское свидетельство СССР7135, кл. С 06 Е 15/336,(54)(57) ЦИФРОвОй КОррЕЛятОр дЛяОБНАРУИ;НИЯ ЭХО-СИГНАЛОВ, содержащий первый и второй аналого-цифровые преобразователи, первый и второй блоки управляемой задержки, первый и второй ключи, коммутатор,арифметический блок, генератор тактовых импульсов и первый и второйсчетчики, причем информационные входы первого и второго аналого-цифровых преобразователей являются первым и вторым входами корреляторасоответственно, а выходы соедине-.ны с информационными входами первого и второго блоков управляемой задержки соответственно, выходы которых соединены с одноименными информационными входами арифметического блока, выход которого является выходомкоррелятора, выход первого блоказадержки подключен к первому информационному входу коммутатора, выходкоторого соединен с информационнымвходом первого ключа, выход второго ключа соединен с информационнымвходом второго блока задержки, выход генератора тактовых импульсов подключен к входу синхронизации первого счетЧика, выход которого соединен с входом синхронизации второго аналого-цифрового преобразователя и первым управляющим входом второго ключа, а выход второго счетчика соединен с вторым управляющим входом второго ключа, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в коррелятор введены первый и второй регистры, управляемый генератор импульсов и элемент И, причем информационные входы первого и второго регистров соединены с выходами первого и второго блоков управляемой задержки соответственно, а выходы - с вторым информационным входом коммутатора и информационным входом второго ключа соответственно, вход запуска управляемого генератора импульсов соединен с выходом первого счетчика, а выход - со счетным входом второго счетчика, первым входом элемента И и входом блокировки первого счетчика, второй вход элемента И соединен с выходом генератора тактовых имп сов, а выход элемента И подключен к управляющим входам первого и второго блоков управления задержки и первого и второго регистров, входы установки нуля первого и второго счетчиков являются входом установки коррелятора, выход второго счетчика соединен с вторым управляющим входом управляемого генератора импульсов и с управляюшнм входом коммутатора,1206804 Целью изобретения является много кратное увеличение быстродействия и повышение надежности работы.На чертеже изображена структурная схема устройства.Коррелятор содержит аналого-цифровой преобразователь 1, х)ервый управляемый блок 2 задержки первый регистр 3, первый кхх)оч 4(состав" ляющие первое рециркуляционное запомхххающее устройство зондирующего сигнала 1, второй аналого-цифровой преобразователь 5, второй управляемый блок 6 задержки, регистр 7, второй ключ Я составляющие второе рециркупяционное запоминающее устройство эхо-сигналах, арифметический/блок 9 коммутатор 10 генератор тактовых импульсов, первый счет- чик 12, второй счетчик 13, управляе:- мый генератор 14 импульсов и элемент И 15, первый вход коррелято ра 1 б, второй вход коррелятора 17., третий вход коррелятора 18, выход 19,Условием записи и сжатия сигналов установочного импу)льса счетчик 12 начинает счст тактовьх импульсов, поступающ)их с выхода генератора 11., и с приходом 1 Ч -го им ггульса формирует имгульс длительхэстью Т, , который используется для формирования выборки входного сигнала и для запирания первого клю-а 4 и второго ключа 8 на время записи входной выборки в блок задержки Выборка зондирующего сигнала с вьгХада. первого аналого-цифрового преобразователя 1 записывается в первый блок 2 задержки, Задний фронт ,)11 выходного импульса счетчика 12 запускает управляемый генератор 14 им-)уххьсов Бьхходкой сигнал которого1 мпульс т)аузы - блокирует элемент И 15 и счетчик 12, вследствие чего тактовь)е импульсы перестают посту) в.ать ."а первый блок 2 задержки и а выход первого счетчика подключен к входу синхронизации первого анало-. го-цифрового преобразователя и к Изобретение относится к выХис:-лительной технике и предназначено)для взаимокорреляционной обработкив реальном масштабе времени излучаемого сигнала и эхо-сигналов, имею:.щих допплеровског смещение частот. в рециркуляционном заххомихХающем ус"1 ройстве объемом Я слов является От личие периода взятия выборок вход" ного сигнала и времени задержки бло ка. задержки на величину равную пе " риоду одного такта сдвига информации в блоке задержки -"11, Объем памяти, как правило, выбирается равным Ч = 2, 11 оэтому для удобст-. ва поствоения рециркуляхххюнхХых 1 за:о- микающих устройств период вз."-тия вьх-. боРок Ранен 1 ь = ХХТ, . а в хгольЦО хХиркуххяхХхххх включается регистрсов дающххй допОлнктельную задержху хха управляющему входупервого ключа, выходкоторого соединенс информационнымвходом первого бпока задержки,. од хп такт, которьп отключается приХпхреводе рециркуляционно 1 о запоми -кающего устройства в режим храненияИ)111 о)хмацихх 11 рименяеххые в корреля торе запомипаюдче устх)ойства построены по указанной схеме.Коррел 51 т 01) Работает схеду 10 щимРс )ОМУстановочный импульс по входу 18 )О поступает ка установочные входы первого счетчика 12 и второго счетчика 13 и устанавливает их в нулевоесостояние На выходе счетчика 13появляется ххотенциа)1, поступающийка коммутатор 10, второй ключ 8 иух 1 раыляе)ык генератор 14 51 МХХульсов,хпхичем коммутатор 10 подключает выход регистра 3 ко входу ключа 4,замь 1)хая кольцо записи зондирующего 20 сигнала, ключ 8 закрывается, препятствуя записи эхо-сигнала на времяизлучения зондирующего импульса, ас управляемого генератора 14 импульсов, ,работаю)цего в )Ххдущем режиме,с;хих)ается блокировка, 11 осле оконча 1206804прекращается сдвиг информации, Этасостояние удерживается до окончания импульса паузы, после чего снимается блокировка, на выходе счетчика 12 через М тактов формируетсяуправляющий импульс и вторая выборка зондирующего сигнала записывается в первый блок 2 задержки, затемвновь сработает управляемый генератор 14 импульсов и процесс записи повторяется до заполнения рециркуляционного запоминающего устройства зондирующего сигнала. Количество запоминаемых выборок определяется счетчиком 13, на вход которогопоступают импульсы паузы. При достикении заданного количества цикловзаписи сигнал на выходе счетчика 13меняется на инверсный, вследствиечего рециркуляционное запоминающееустройство переходит в режим хранения информации 1,первый регистр 3исключается из кольца циркуляциивыборок сигнала ), отпирается второйключ 8 и начинается запись эхо-сигнала, При этом управляемый генератор 4 импульсов блокируется до прихода следующего установочного импульса, т,е, до следующей посылки зондирующего сигнала, Сжатые копии сигналов с выходов обоих рециркуляционных запоминающих устройств поступают на входы арифметического блока 9,где происходит вычисление взаимнокорреляционной функцииКоэффициент сжатия сигнала К == Тр, /Тц для эхо-сигнала равен- М Теда Псдь = М, а для зондирующего сигнала К = (М Т, + "иlТсдМ +/ Тд, где.- длитель- О ность импульса паузы.Следовательно, для изменения коэффициента сжатия К, компенсирующего допплеровскую частоту эхо-сигнала, достаточно изменить длительность импульса на выходе генератора 14 импульсов, которая выбранакратной Тсдь. Условием для параллельной синхронюй работы допплеровских коррелято-ров является совпадение импульсовсинхронизации во всех каналах послеокончания записи импульсов зондирующего сигнала. Это условие выполняется, если время записи во всех каналах кратно периоду взятия выборокэхо-сигнала, т.е. кратно й ТЕсли ,-,Т,д , то длительность загиси сигнала равна 1,= М ЬТд + Зо +Т,) = МТ (и+и), т,е, условие синхронной работы выполняется.