Устройство для вычисления корреляционной функции

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 2 72916 6 Р 15/3 МИТЕ ТНРЫТ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ле в ретения - п вости - дос ройство сче ативн двух блоков тырех блоко и 24, двух игналы в времени. Ре риантен к д за счет чег чивости и не базы о ил в Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 61) 135250(56) Авторское свидетельство СССРУ 1352501, кл, С 06 Р 5/336 1986.(54) )УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в гидроакустике, радиолокации, при спектральном и корреляционном аналйзе сигналов, представфровой форме, Цель изобвьппение помехоустойчиигается введением в устчика 12, четырех блоков памяти 13, 17, 19 и 23, вычитания 14 и 20, чеумножения 15 18, 21 умматоров 16 и 22 и блоотображающих входные гарифмический масштаб ультат вычислений инвапплеровской дисперсии,выигрыш в помехоустойо пропорционален величибатываемих сигнапов.1472 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в гидроакустике, радиолокации,при спектральном и корреляционноманализе сигналов, представленных вцифровой Форме,Цель изобретения - повышение помехоу стой чи вост и.На фиг. 1 изображена структурная 10схема устройства для вычиспения корреляционной функции; на фиг, 2схема блока формирования выходногомассива,Устройство (Фиг. 1) содержит 15первый блок 1 дискретного преобразования Фурье, блок 2 разделения спектров, согласованный фильтр 3, первый4 и второй 5 блоки комплексного перемножения спектров, блок 6 смешива-. 20ния спектров, второй блок 7 дискретного преобразования Фурье, блок,8формирования выходного массива, блок9 памяти коэффициентов, блок 1 О управления согласованной Фильтрацией,генератор 11 тактовых импульсов,счетчик 12, перый блок 13 оперативной памяти, первый блок 14 вычитания,третий блок 15 умножения, первыйсумматор 16, третий блок 17 оперативной памяти, первый блок 18 умножения,второй блок 19 оперативной памяти,второй блок 20 вычитания, четвертыйблок 21 умножения, второй сумматор22, четвертый блок 23 оперативнойпамяти, второй блок 24 умножения иблок 25 памяти,. Блок Формирования выходного массива (Фиг. 2) содержит счетчик 26,элемент НЕ 27, первый 28 и второй 4029 сумматоры, элемент И 30 и блок 31,памяти.Устройство работает следующим образом.Обработка сигналов начинается сцикла записи последовательностей отсчетов сигналов Х(п) и У(п) в блоки13 и 19 оперативной памяти. Отсчетыпоступают на входы блоков 13 и 19,на управляющие входы которых с блока25 памяти подаются сигналы, опреде"ляющие режим записи адресов, по которым запйсываются отсчеты. По окончании цикла записи начинается режимсчитывания при этом блоки 17 и 23Ф55работают в режиме записи, Считываниеиз блоков 13 и 9 ведется по двумадресам сразу из каждого. По первомуадресу считываются значения Х(й(п 916 2и У(.(п , которые с первых выходов блоков 13 и 19 поступают на входы уменьшаемого первого и второго блоков 14 и 20 вычитания, по второму адресу - значения Х(е (ии у(с (и , которые с вторых выходов блоков 13 и 19 поступают на входы вычитаемого первого и второго блоков 14 и 20 вы- читания. С выходов последних снимаются значения разностей Х(1(п- Х(р(пи У(я(пУ(Ср(п ) ) е ко торые поступают на первые входы соот" ветственно третьего 5 и четвертого 21 блоков умножения, В это же время на первых входах первого 18 и второго 24 блоков умножения удерживаются знаеены Х(ЕЬи Т И р(п , где п =1, Б- номер отсчета отображенной последовательности, Н - колйчество отсчетов в отображении;(и )=(Ю) ; И - количество отсчетов в выборке. На вторые входы бло-: ков 18 и 24 подается код коэффициента К (и), а на вторые входы блоков 15 и 21 - код коэффициента М(п). С выходов третьего 18 и четвертого 24 блоков умножения снимаются значения произведений К (и)Хп - Х(Ср(п 1 и К (и )У(Й (и-У(1 р(п 3 а с выходов первого 15 и второго 21 блоков умножений - значения произведений М(п) Х(1 (и и М(п ) У(й (и, которые поступают на первые и вторые входы первого 16 и второго 22 сумматоров, с выходов которых снимаются значения:+М(п)У( (игде К(п) - дробная часть значенияЕ(п );С(п) =А+11 С р(п)=АеА - целая часть значения(и ); М (и ) =1/Й (и) . Значения К(п), М(п ), йя(п) и С.р(п) заносятся в соответствующие разряды блока 25 памяти. Вычисленные значения Х(и) и У (п ) записываются в блоки 17 и 23 по соответствующим адресам. Время удерживания адресов и операндов на выходе блока 25 должно быть достаточным для срабатывания блоков 14, 20; 15, 21;18, 24; 16, 22 и записи без искажения=А(К)+Д В(К) 1К=0,1,2. И /2-1,Блоки 4 и 5 комплексного перемно" жения спектров вычисляют взаимные спектры Ту(К) и Т,(К) путем комплексного перемножения спектров по алгоритмуТ (К) =Х (К) К "(К) =11(К)+дЧ,(К) 1 Т,(К) =Х (К) (К) =и(К)+ЗЧ,(К); К=0,1,2 И /2-1.Блок 6 смешивания спектров вычисляет значения комплексной смеси: 30 1472 в блоки 17 и 23 полученных результатов.Первый блок 1 дискретного преобразования Фурье вычисляет Ек =РГ Х (и )+17 (и)1 - смесь спектров сигналов Х(п ) и У (и). Блок 2 раз- деления спектров разделяет смесь 2 (К) на спектры и Х (К) и У (К) для К=, 0,1,2И /2-1: 102(К) =К(К)+30 (К) 1 Х (К) =А, (К)+,1 вх (К) 1У (К) =Ау(К)+д Вф(К); А(К) =К(К)+К(И -К); В(К) =( (К)-Ц(И-К) ф(К) Ч(К)+Я(И К) Вф(К) К(И К) К(К)5считая для К=О И -К=И /2,1Согласованный фильтр 3 получает спектр У (К) путем умножения спектра1У (К) на спектр фильтра еи . Значения коэффициентов фильтра для К 20 =О, 1,2 М/2-1 вычислены заранее и введены в память фильтра.иК . . 0 К7,(К)=У (К) сов 11-, -3 зп М 73= 916 ния К(С) и К(",) в единый инфор-. мационный массив по алгоритмуК(щ) =(А о Кху3 Л ГАо Ку1Блок 10 управления формирует по/следовательность адресов К и М -К,по которым из запоминающих устройствблоков вызываются операнды на входы,арифметических устройств.А - логическое значение мпадшегооадресного разряда счетчика 26 (фиг.2)блока 8 формирования выходного массива. Весовые коэффициенты для работы блокови 7 поступают на их входызадания весовых коэффициентов с выхода блока 9 памяти коэффициентов, последовательность адресов К формируется на первом выходе блока 10 управления и поступает с него на управляющий вход согласованного фильтра 3 ина первые управляющие входы блока 6смешивания спектров и блока 2 разделения спектров, последовательностьадресов И -К формируется на второмуправляющем выходе блока 1 О управпения и поступает с него на вторые управляющие входы блока 2 разделенияспектров и блока 6 смешивания спектров, Работа блоков 1 и 7 и блока 1 Оуправления тактируется импульсами,поступающими на их тактовые входы сдополнительного выхода блока 8 формирования выходного. массива, работа которого тактируется импульсами, поступающими на его вход с выхода тактового генератора 11,Формула изобретения40 АК=0,1,2 И "/2-1, считая И-КИ/2дпя К=О,Второй блок 7 дискретного преоб;младшего разряда счетчика блока форразования Фурье вычисляет значениякорреляционных функций К(8 ) иК( Г), являющихся действительнойи мнимой частями комплексного значения 0 у ()55В, (" ) =Р ГС (К) 3 =К ( 2 )+,1 К х () .Блок 8 формирования выходногомассива объединяет вычисленные значе,и вторым информационными входамиустройства, второй выход блока памяС (К) =Е(К)+ДМ(К) =Т (К)+,1 Т,(К);Ь(К) =11,х,(К)+у(К); 1, (И-К) =11 ху(К)-(К);11(К) =11 хч,(К) х у (К) 1 1 (И К) =1 хт,(К) ++х(К); Устройство дпя вычисления корреляционной функции по авт. св, 9 1352501, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены блок памяти, счетчик, четыре блока оперативной памяти, четыре блока умножения, два блока вычитания и два сумматора, причем счет. ный вход счетчика подключен к выходу зирования выходного массива, а выход ,соединен с адресным входом блока памяти, первый выход которого соединен с входами Запись - считывание первого и второго блоков оперативной памяти, информационные входы которых являются соответственно первым14 Составитель Е. ХуртиТехред М.Дидык Корректор М. Сам едактор А. Лежнин 3 аказВНИИПИ 2/48, Тираж бб 7сударственного комитета113035, Москва, Ж Подпис ГКНТ СССР изобретениям и открыти Раушская наб., д. 4/ Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул, Гагарина ти соединен с адресными входами пер- вого и второго блоков оперативной памяти, первые выходы которых подключены к входам уменьщаемого соответственно первого и второго блоков вычитания, входы вычитаемого которых соединены с вторыми выходами соответственно первого и второго блоков оперативной памяти и первыми входами соответственно первого и второго блоков умножения, вторые входы которых соединены с третьим выходомсблока памяти, четвертый выход которого подключен к первым входам третьего и четвертого, блоков умножения, вторые входы которых соединены с выходами соответственно первого и вто.рого блоков вычитания, выходы тре 72916 6тьего и четвертого блоков умножениясоединены с первыми входами соответственно первого и второго сумматоров вторые входы которых подключеФны к выходам соответственно первогои второго блоков умножения, выходыпервого и второго сумматоров соединены с информационными входами соответственно третьего и четвертогоблоков оперативной памяти, входы"Запись - считывание" которых подключены к пятому выходу блока памяти,выходы третьего и четвертогоблоков оперативной памяти подключены соответственно к пер вому и второму входам первого блока дискретного преобразователя Фурье