Цифровой коррелятор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 С 06 У 15/336 ЫЙ НОМИТЕТ СССР ОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИГОСУДАРСТВПО ДЕЛАМ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОР ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство СССР У 739544, кл, 0 06 Р 15/336, 976,Авторское свидетельство СССР У 6107, кл, С 06 Р 15/336, 1976. (54) ЦИФРОВОЙ КОРРЕЛЯТОР(57) Изобретение относится к специализированным средствам цифровой вычислительной техники и может быть использовано при обработке сигналов в областях акустики, локации, биоло.801275467 А 1 гни, медицины, связи. Целью изобретения является повышение .быстродействия устройства, Поставленная цельдостигается путем введения в устройство регистра сдвига, шести сумматоров, четырех регистров, четырех электронных ключей, пяти умножителей,пяти элементов задержки, выполняющихфункцию распределения тактовых сигналов, Наибольший эффект от использования предлагаемого цифрового коррелятора достигается при использовании его в системах цифрового динамического анализа сигналов в реальноммасштабе времени.ил,Изобретение относится к функционально ориентированньм средствамцифровой вычислительной техники иможет использоваться в областях физики, акустики, медицины, локациипри обработке действительных сигналон в скользящем режиме,Цель изобретения - повышение быстродействия,На чертеже изображена структурнаясхема коррелятора,Коррелятор содержит первый 1 ивторой 2 регистры сдвига, с первогопо седьмой сумматоры 3-9 соответственно, первый, второй, пятый, третий.и четвертый регистры )0-14 соотгетственно, второй, первый, третийи четвертый ключи 15-18 соответст-,венно, второй, первый, четвертый,пятый и третий умножители 19-23 соответственно, первый и второй информационные нходы 24 и 25, выход 26, спервого по пятый элементы 27-31 за-"держки соответственно, функциональныесвязи 32-37 между блоками.Коррелятор работает следующим образом.В исходном состоянии обнуляютсярегистры ) и 2 сднига и регистры 1014, Дискретные значения обрабатываемых сигналов в виде Г(И) и Г(И)как И-ные значения для анализируемыхвыборок с номерами значений ОИ-) одновременно поступают в корреляторпо информационным входам 24 и 25, Повходу подается тактовый сигнал,который по линии 32 запускает блок 27,Элементы 27-31 задержки выполняютфункцию схемы распределения тактовыхсигналов коррелятора. Каждый элементзадержки формирует задержку тактовогосигнала в соответстнии с длительностью срабатывания блоков коррелятора.Работа последующего элемента задержки начинается по заднему фронту импульса от предыдущего элемента задержки.В регистрах 1 и 2 с подачей тактового сигнала по линии 33 с выхода элемента 27 вначале производится сдвиг информации, и на вторыхвходах сумматоров 3 и 4 устанавливаются значения Г(0) и Г (О). Размеррегистров 1 и 2 сдвига равен В ячеек, где И - размер выборки, кратныйстепени числа "2". После этого одновременно на информационные входы регистров 1 и 2 и на первые входыЗО 35 40 дываются в сумматоре 7.В блоках 21, 22, 17, 18 и 8 вычисляется величина С =-М ьГ-М 6 Ги2 2 2 ф а результат записьнается в регистр 14 по сигналу разрешения с выхода элемента 29 по линии 35. Результаты умножений н умножителях 21 и 22 соответственно М лГ и М ьГ через отн2 2крытые при отсутствии тактирования первые входы ключей 7 и 18 подаются на входы сумматора 8 и алгебраически складываются,В умножителе 23 вычисляется величина Сз=лГьГ , а результат н видец.йаГ подается на второй вход ключа 15. При этом на управляющие входы ключей 15-)8 подается управляющий сигнал огкрытия второго входа от элемента 30 по линии 36. Значение Сз через второй открытый вход ключа 15 поступает на первый вход сумматора 7, на втором входе которого устанавливается через второй открытый вход ключа 16 из регистра 13 величи. на С). В сумматоре 7 С з и С, складываются, а результат через второй открытый вход ключа 17 устанавливает-.ся на первом входе сумматора 8, на втором входе которого устанавливается через второй открытый вход клюсумматоров 3 и 4 поступают значенияГ( и Г (И) соответственно.В сумматорах 3 и 4 н 1 числяютсязначения Л.-=Г(И) - Г(0) и б Г =Ги1) --Г (0),которые н виде д.АГ,К:1/И исюГ подаются на первые нходь 1 сумматорон 5 и 6, н которых вычисляются величины средних арифметических выборов М =М +с)дГ и 1 =М +сЖ, Ре 2 1 2гистры 10 и 11 служат для хранения результатов вычислений средних арифметических для предыдущих выборок М, и М. По окончании работы сумматоров 5 и 6 на вторые входы регистров 10 и 11 с выхода элемента 28 по связи 34 подается тактовый сигнал записи информации М) и М , этот же сигнал разрешает запйсь Г И) и(И) н первую ячейку блокови 2.иВ блоках 19, 20, .5, 16 и 7 вычисляется величина С, =Г(М)Г (Ч)- - -Г(0)Г (О),Результат записывается в регистр 13 по тактовому сигналу с выхода элемента 29 по линии 35 на второй вход этого регистра. Нетактируемые ключи 15 и 16 пропускают результаты умножений в умножителях 19 и 20, которые алгебраически скла 1275467ча 18 из регистра 14 величина С . Результат сложения в сумматоре 8 С, +С + +С =С. в виде й С подается на пер 3 4 жный вход сумматора 9, в котором производится сложение вида 58 +КЭгде Б - результат вычисления выборочной ковариации в предыдущей выборке, хранившийся в регистре 12. Вели- О чина подается на выход 26 устройстна и одновременно записывается в регистр 12 по сигналу разрешения записи на его второй вход с выхода элемента 31 по линии 37, 5Вычисление 1 И и Б производитйф 2ся рекурентно по ИИ, и 8, на базе расчетных соотношений20к:оМ- Мм =аС г(к); м =кЕ"(к),к о,ко где Г(Е) и Г+(К) - обрабатываемыесигналы.формула и з о б р е т е н и яЭОЦифрдвой коррелятор, содержащий первый регистр сдвига, первый сумматор и первый регистр, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введе ны второй регистр сдвига, с второго по седьмой сумматоры, с второго по пятый регистры, с первого по четвертый ключи, с первого по пятый умножители, с первого по пятый элементы 40 задержки, информационный вход первого регистра сдвига соединен с первыми информационными входами первых сумматора и умножителя и является первым информационным входом коррелятора, вход первого элемента задержки является тактовым входом коррелятора, информационный вход второго регистра сдвига соединен с вторым входом первого умножителя, с первым 50 входомвторого сумматора и является вторым информационным входом коррелятора, выход первого регистра сдвига .соединен с вторым входом первого сумматора и первым входом второго 55 рмножителя, второй вход которого соединен с вторым входом второго сумматора и подключен к выходу второго регистра сдвига, выходы иервого и второго сумматоров соединены соответственно с первыми входами третьегоо и четвертого сумматоров, с верным и вторым входами третьего умно- жителя, с первыми входами четвертого и пятого умножителей, вторые входы которых соединены соответственно с информационными входами первого и второго регистров и подключены к выходам третьего и четвертого сумматоров, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго регистров, выходы первого и второго умножителей соединены соответственно с первыми информационными входами первого и второго ключей, второй информационный вход второго ключа соединен с выходом третьего умножителя, второй информационный вход первого ключа соединен с выходом третье", о регистра, выходы четвертого и пятого умножителей подключены соответственно к первым информационным входам третьего и четвертого ключей, выходы первого и второго ключей соединенысоответственно с первым и вторым входами пятого сумматора, выход которого соединен с вторым информационным входом третьего ключа и информационным входом третьего регистра, второй информационный вход четвертого ключа соединен с выходом четвертого регистра, выходы третьего и четвертого ключей соединены соответственно с первым и вторым входами шестого сумматора,вы- . ход которого соединен с первым входом седьмого сумматора и информационным входом четвертого регистра, второй вход седьмого сумматора соединен с выходом пятого регистра, информационный вход которого соединен с выходом седьмого сумматора и является выходом коррелятора, выход первого элемента задержки соединен с входом второго элемента задержки ис тактовыми входами первого и второго регистров сдвига, выход второго элемента задержки соединен с входом третьего элемента задержки и входами разрешения записи первого и второго регистров сдвига и первого и второго регистров, выход третьего элемента задержки соединен с входом четвертого элемента задержки и с тактовыми входами третьего и четвертого регистров, выход четвертого эле12757167 Составитель Е.ЕфимоваРедактор О.11 рковедкая Техред И.Ходанич Корректор Л.Обручар Заказ 6513/42 Тираж 671 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 415 П 11 Нз 11 одственцо-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 мента задержки с.оединец с входом пятого элемента задержки и с управляюп 1 ими входами с первого по .четверГый кючей р нь 1 ход пят 01 Ф 1 Рьента :аде ржки сон,1 н 1 нен с так товь 1 М 11 Я Одом пятого регистра.