Цифровой коррелятор

(59 4 С 06 Р 15/336 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТЮННЬЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТЙРЫТЪЮ(71) Одесское отделение Морскогогидрофиэического института АН УССР(56). Авторское свидетельство СССРВ 940172, кл. С 06 Г 15/336, 1980.Авторское свидетельство СССРФ 959091, кл. С 06 Р 15/336, 1980.Авторское свидетельство СССРВ 1096656, кл. С 06 Г 15/336, 1983.(57) Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для корреляционной обработки сложных сигналов в задачах гидролокации, навигации, командоуправления и пере-. дачн инФормации. Цель изобретения - повышение быстродействия, Сущность изобретения заключается в использовании для достижения поставленной цели принципа обработки по частям. Общий объем выборок принимаемого сиг. нала делится на равные части, обрабатываемыепараллельно во времени. Для реализации этого принципа устройство дополнительно содержит второй элемент задержки, одновибратор, . второй и третий счетчики с соответствующими Функциональньаии связямн между ними и известными блоками коррелятора. 1 ил.25 С выхода генератора 12 тактовые импульсы поступают на вход счетчика 4 и через элемент И 11 - на вход счетчика 9. Весь процесс вычисления одного значения функции корреляции происходит за (М/и) + 1 тактов. Последовательное изменение состояний счетчиков 4 и 9, адресные выходы которых соединены с адресными входами элементов 3 и 8 памяти, обеспечивает 50 55 Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено длякорреляционной обработки сложных сигналов, и может быть использовано всистемах навигации, командоуправления и передачи информации.Цель изобретения - повыщениебыстродействия.На чертеже представлена структур.ная схема цифрового коррелятора. 10Коррелятор содержит аналого-цифровой преобразователь 1, второй коммутатор 2, первую группу элементов 3памяти, третий счетчик 4, второйсчетчик 5, первый коммутатор б, 15группу блоков 7 умножения, вторуюгруппу 8 элементов памяти, первыйсчетчик 9, второй элемент 10 задержки, элемент И 11, генератор 12 тактовых импульсов, первый элемент 13 20задержки, сумматор 14, регистр 15,одновибратор 16, информационныйвход 17 коррелятора, выход 18 коррелятора,1 абота коррелятора основана напринципе обработки сигнала "по частям", кОторый заключается в деленииобщего числа выборок принимаемогосигнала (и соответственно опорного)на о равных частей и обработке этих З 0частей одновременно, параллельно вовремени, При этом операция вычисления одного значения Функции корреляции, заключающаяся в нахождении суммы произведений всего числа выборок.35принимаемого и опорного сигналов,заменяется операцией одновременногонахождения сумм произведений отдельных частей общего числа выборок принимаемого и опорного сигналов с пос 40ледующим суммированием получаемыхчастных результатов, В этом случаевремя обработки всего сигнала определяется временем обработки отдельнойего части и не зависит от количест 45ва обрабатываемых параллельно частей.Коррелятор работает следующим образом. последовательное извлечение информации из них, т.е, рециркуляцию частей принимаемого и опорного сигналов. Счетчики 4 и 9 имеют равное число рабочих состояний (МИ/и), определяющих соответственно число используемых элементов 3 и 8 памяти. С выхода счетчика 4 сигнал поступает на первый (суммирующий) вход счетчика 5. Этот счетчик имеет число рабочих состояний, равное числу элементов 3 памяти и указывает номер элемента, в котором хранится предыдущая выборка сигнала. Счетчик 5 совместно со счетчиком 4 фактически представляет собой счетчик адреса всех элементов 3 памяти, используемых для хранения принимаемого сигнала. С управляющего выхода счетчика 9 на его М-м рабочем такте (импульс переноса) сигнал поступает на входы элемента 10 задержки и одновибратора 16. На следующем Х + 1-м такте генератор 12 тактовых импульсов через элемент 10 задержки подает сигнал на вход раэрещения вычитания счетчика 5. На этом же такте одновибратор 16 подает сигнал на элемент И 11 и блокирует (запрещает) прохождение М + 1-го тактового импульса на вход счетчика 9. Этим достигается сдвиг в течение цикла корреляции на единицу нумерации элементов 3 памяти относительно нумерации элементов 8 памяти, т.е, эффект "продвижения принимаемого сигнала относительно опорного, Завремя цикла корреляции счетчик 9 последовательно изменяет свои состояния от 1-го до М -го и опять приходит в 1-е состояние. Счетчик 4 за это время изменяет свое состояние от начального г-го до М -го, далее 1-го и в конце цикла корреляции приходит в г + 1-есостояние. На этом И + 1 такте через элемент 10 задержки подается сигнал на управляющий вход регистра 15; осуществляется выдача вычисленного значения Функции корреляции. Подается сигнал на вход элемента 13 задержки, а через него - на управляющий вход сумматора 14, осуществляя обнуление последнего и подготовку к работе в новом цикле корреляции, Подается сигнал на тактовый вход коммутатора 2, производя запись новой выборки принимаемого сигнала в соответствующий элемент 3 памяти.13 1264После завершения процесса записи нбвой выборки принимаемого сигнала задним фронтом тактового импульса счетчик 4 переводится в новое состояние. Коммутатор 6 обеспечивает подключение выхода элементов 3 памяти к первому входу соответствующего блока 7 умножения, к второму входу которого подключены выходы элементов 8 памяти, хранящих выборки опорного 10 сигнала-эталона. При этом коммутатор 6 работает таким образом, что всегда обеспечивает поступление в течение цикла корреляции (в процессе ре 1циркуляции) самых старых И выборок принимаемого сигнала (начало принимаемого сигнала) на вход первого блока 7 умножения группы, на второй вход которого поступают первые Н выборок опорного сигнала (его начало), а самые новые выборки поступают на первый вход и-го блока 7 умно" жения группы, на второй вход которого поступают последние Я выборок опорного сигнала (его конец).25Группа блоков 7 умножения в течение цикла корреляции (рециркуляции) формирует на своих выходах по М произведений выборок принимаемого ЗО и опорного сигналовЭти произведения поступают на входы сумматора 14, на выходе которого в конце цикла корреляции (рециркуляции) образуется значение функции корреляции "все- З го" принимаемого и "всего" опорного сигналов, 11 осле завершения цикла корреляции это значение функции корреляции переносится в регистр 15.40формула изобретенияЦифровой коррелятор, содержащий аналого-цифровой преобразователь, вход которого является информацион 45 ным входом коррелятора, первый и второй коммутаторы, первую и вторую группы элементов памяти, группу блоков умножения, генератор тактовых импульсов, первый элемент задержки,200 4сумматор, первый счетчик, элемент Ии регистр, причем выходы первогокоммутатора соединены с первыми входами соответствующих блоков умножения группы, первый выход управляемого генератора соединен с входом записи регистра, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышениябыстродействия, в него введены второй элемент задержки, одновибратор,второй и третий счетчик, причем выход аналого-цифрового преобразователя соединен с информационным входомвторого коммутатора, управляющийвход которого объединен с одноименным входом первого коммутатора исоединен с выходом второго счетчика,выходы второго коммутатора соединены с информационными входами соответствующих элементов памяти первойгруппы, адресные входы которых соединены с информационным выходом третьего счетчика, счетный вход которогообъединен с первым входом элементаИ и соединен с выходом генератора.тактовых импульсов, выход переносатретьего счетчика соединен с входомразрешения суммирования второго счетчика, вход разрешения вычитания которого объединен с тактовым входомвторого коммутатора и через первыйэлемент задержки - с входом разрешения суммирования сумматора, а черезвторой элемент задержки объединен свходом одновибратора и подключен квыходу переноса первого счетчика, выход одновибратора соединен с вторымвходом элемента И, выход которогосоединен сосчетным входом первогосчетчика, информационный выход первого счетчика соединен с адреснымивходами элементов памяти второй группы, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих блоковумножения группы, выходы которых соединены с соответствующими информационными входами сумматора, выходкоторого соединен с информационнымвходом регистра, выход которого является выходом коррелятора,1264200 оставитель Е.Ефимоваехред М,Ходанич Корректор В.Синицкая едактор И.Касард Закаэ 5564/50 Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тир ВНИИПИ Госуда по делам иэ 13035, Москва, твенного.ретений и35,Раушс Подписноемитета СССРткрытийя наб., д, 5