Многоканальное устройство для вычисления модульной функции

(54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛВЫЧИСЛЕНИЯ МОДУЛЬНОЙ ФУНКЦИИ(57) Устройство относится к вычистельной технике и предназначено дстатистического анализа случайных,процессов. Цель изобретения - повшение помехоустойчивости, В дсновработы устройства лежит разверткапериода эталонного сигнала, котор тчик,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ сравнивается в каждом канале устроиства с входным шумоподобным сигналом, фаза которого неизвестна. В каж еф- дом цикле происходит запоминаниеминимального значения модульной функции, сформированного в одном из каналов, после чего происходит изменение периода сигнала на некоторуювеличину. После выполнения всех циклов анализа на выходных шинах устройства выдается код,номера цикла, вкотором модульная функция принимает 2; минимальное значение, что соответ- Я ствует периоду входного сигнала, выделенному на фоне помех. Устройство ли- содержит аналого-цифровой преобраля зователь, синхронизатор, генераторэталонного сигнала, два счетчика, ы- делитель, регистр п-каналов, в каже : дом канале - регистр, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент ИЛИ, сче ый триггер, элемент И. 2 ил.Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для статического анализа случайных процессов путем вычисления взаимомодульной функции и может быть использовано в качестве приемника шумоподобных сигналов с модулированным периодом в условиях воздействия сосредоточенных периодических помех.Цель изобретения - повышение по-мехоустойчивости.Сущность изобретения заключается в том, что за счет дополнительного введения генератора эталонного сигна-, ла в устройстве вычисляется двумер 15 ная взаимомодулярная функция 0между входным шумоподобным сигналом и эталонным, период которого принимает Ь различных значений (К=1,2,;20 и - число символов шумоподобного сигнала), На выходе вычи"лителя взаимомодулярной Функции соотношение сигнал/шум пропорционально входному со 25 отношению сигнал/шум и объему выборки, что позволяет существенно повысить помехоустойчивость приема шумоподобных сигналов с модулированнымпериодом,В основу алгоритма работы устройства положена развертка периода эталонного сигнала, который сравнивается в каждом канале устройства с входным шумоподобным сигналом, Фаза которого неизвестна. В процессе работыустройства в каждом цикле корреляционной свертки эталонного сигналазаданного периода с входным сигналомпроисходит запоминание минимального 40значения модульной функции, сформированного в одном из каналов. Послеэтого происходит изменение периодаэталонного сигнала на некоторую величину. После выполнения всех. циклов 45анализа на выходных шинах устройствавыдается код номера цикла, в котороммодульная функция принимает минимальное эначение, что соответствует периоду входного сигнала, выделенному 50на фоне помех.На чертеже представлена структурная схема устройства.Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, регистРы 2, 55синхронизатор 3, генератор 4 эталонного сигнала, первыйсчетчик 5, дели-.тель 6, второй счетчик 7, регистр ,8,элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, элементы ИЛИ 10, счетчик 11, триггер 12,элемент И 13.Устройство работает следующим образом,Вычисление точек двумерной вэаимоамодульной функции и определение ееминимального значения осуществляетсяна протяжении Ь циклов, каждый из которых состоит из (0+1)-го тактов, В начале каждого цикла измерения на третьем выходе синхронизатора 3 Формируется короткий импульс, по фронту нарастания которого осуществляется сброс счетчиков 11 и триггеров 12 всех каналов, а также счетчика 5 и делителя 6 в нулевое состояние.По фронту спада импульса происходит увеличение на единицу кода, хранящегося в счетчике 7. Одновременно с этим на втором выходе синхронизатора 3 формируются короткие импульсы, следующие с частотой Г, которые запускают аналого-цифровой преобразователь 1, тактирующий сдвиги в генераторе 4 эталонного сигнала и в регистрах 2. На первом выходе с синхронизатора 3 вырабатывается последовательность высокочастотных импульсов, тактирующих работу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9. При запуске аналого-циФрового преобразователя 1 на его выходе формируется временной интервал, длительность которого пропорциональна значению входного напряжения. За счет этого в каждом такте измерения на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 1-го канала формируется пачка импульсов, количество которых пропорционально абсолютной разности значений входного сигнала х; н,)-го сдвига эталонного сигнала у . Импульсы с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 каждого канала через элемент ИЛИ 1 О своего канала поступают на тактовый вход счетчика 11, Та-, ким образом, после И тактов в каждом -м счетчике 11 будет накоплен код значения модульной функцииО. =Е 1 х -у.4 К, 1 13В начале (И+1)-го такта измерения К-го цикла на четвертом выходе синхронизатора 3 вырабатывается последовательность высокочастотных импульсов, поступающих на тактовые входы счетчика 5, делителя 6 и через элементы ИЛИ 10 на тактовые входы счетчиков 11. В момент переполнения счет.чика 11 каждого канала на его выходе формируется импульс, перебрасывающий триггер 12 своего канала в единичное состояние, После перехода триггеров 12 всех каналов в единичное состояние на выходе элемента И 13 также появляется состояние "1, по фронту нарастания которого прекращается формирование импульсов на четвертом выходе синхронизатора 3, а 10 также происходит изменение частоты следования импульсов дискретизации с второго выхода синхронизатора 3.Так как из всех триггеров 12 последним в единичное состояние перейдет триггер 12 1-го канала, в котором модульная функция в К-м цикле имеет локальный минимум О,м, то количество импульсов, сформированных на четвертом выходе синхронизатора 3 20 и записанных в счетчике 5, равно значению обратного кода Р-акми э где Р - коэффициент пересчета счетчика 11. После окончания (К).-го цикла коэффициент Э., пересчета делителя 6 равен значению максимального из обратных кодов, определенных на интервале (К)-го циклов. Если значение Р-Ом К-го цикла превьппает значение коэффициента пересчета Р то на выходе делителя 6 формируется импульс, разрешающийперепись кода из счетчика 5 в делитель 6. При этомпроисходит изменение коэффициента пересчета делителя 6, который ста- З 5 новится равным значению кода, записанному в счетчике 5. Одновременно в регистр 8 переписывается код номера цикла, в котором знаЧение модульной функции минимально из всех полу ченных в предыдущих циклах.В дальнейшем работа происходит аналогичным образом.При этом в конце последнего Ь-го цикла в регистре 8 будет формирован 45 код номера цикла, в котором взаимо- модульная функция имеет глобальный минимум.формула изобретения 50Многоканальное устройство для вычисления модульной функции, содержащее аналого-цифровой преобразователь, синхронизатор и и каналов (и - число 55 отсчетов модульной функции, натуральное число), каждый из которых содеркит регистр, элемент ИСКЛЮЧЖОЩЕЕ ИЛИ,счетчик и триггер, причем информационный вход аналого-циФрового преобразователя является входом устройства, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первыми входамиэлементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ каждогоканала, вторые входы которых соединены с выходами регистров соответствующих каналов, а третьи входы соединены с первым выходом синхронизатора,второй выход которого соединен с тактовыми входами регистров каждого канала и аналого-цифрового преобразователя, информационный вход регистракаждого канала, кроме первого, соединен с выходом регистра предшествующего канала, выход счетчика каждогоканала соединен с выходом установки 6"1" триггера соответствующего канала,вход установки в "0" триггеров ивходы сброса счетчиков каждого канала соединены с третьим выходом синхронизатора, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в устройство введеныгенератор эталонного сигнала, первыйи второй счетчики, делитель, регистри элемент И, а в каждый канал устройства дополнительно введен элемент ИЛИ, тактовый вход генератора эталонного сигнала соединен с вторыми выходами синхронизатора, а выход соединен с информационным входом регистра первого канала, первый вход элемента ИЛИ каждого канала соединен с выходом элемента ИСКЛ 10 ЧА:ОЩЕЕ ИЛИ своего канала, вторые входы элементов ИЛИ всех каналов соединены с тактовыми входами первого счетчика, делителя и подключены к четвертому выходу синхронизатора, выход элемента ИЛИ каждогоканала соединен со счетным входомсчетчика своего канала, вход элемен-та И соединен с входом запуска синхронизатора, третий выход которогосоединен со счетным входом второгосчетчика и входами сброса делителяи первого счетчика, выход которогосоединен с входом задания коэффициента пересчета делителя, выход которогосоединен со своим входом разрешениязаписи и входом разрешения записирегистра, информационный вход которого соединен с выходом второго счетчика, а выход - является выходом уст- ройства1280394Корректор В. БутягаРедактор М. Дылын Техред М,Ходанич Заказ 7052/43 Тираж 671 Подписное ВНИИПИ Государственного комйтета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4