Автокоррелятор

(54) АВТО (57) Изоб зированнь техники и ГЛЯТО ретение от )м средства ится к с циалиной вычислител и, а имени ной обрабо тения - по ти и точно радиотехн тв корреляцио 1 ель изобр киышени нал разре еи способно усл ещения частот вхо алов. Автокорреля тор 1 опорных сиг ,3, выпрямительны ключи 6,12, усил 7,8,9,14,17, элем ого и пори сиг) дер)кит ген коррелятор менты 4,5, ограничите алов, элеы 1 нт ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 10,11 дифференцирования, пороговыйэлемент 13, элемент И 15, На выходекоррелятора 3 формируется нормированная корреляционная функция (КФ).На выходе элемента И 15 формируются сигналы, соответствующие моментам времени,в которые одновременно первая и вторая производные нормированной Кфотрицательны, Этими сигналами открывается ключ 12, Он пропускает частиосновного и боковых лепестков Кф,которые сравниваются с порогом, Поэтомуна выходе порогового элемента 13 формируется сигнал, совпадающий по времени с частью основного лепестка КФна выходе коррелятора 2. Этот сигналчерез усилитель-ограничитель 7 управляет ключом 6. Таким образом, навыходе автокоррелятора формируетсяузкий корреляционный импульс, имеющийамплитуду такую же, как у основноголепестка КФ, а ширину более чем в двараза меньше2 ил,Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и радиотехники и может быть использовано при выделении задержанного 5сигнала относительно опорного, еслиформа огибающей спектра сигналов близка к прямоугольной.Целью изобретения является повышение разрешающей способности и точностиОв условиях смещения частот входного иопорного сигналов,На Аиг1 представлена структурнаясхема предлагаемого устройства; нафиг,2 - временные диаграммы сигналов. 15Устройство содержит генератор 1опорных сигналов, корреляторы 2 и 3,выпрямительные элементы 4 и 5, ключ 6,усилители-ограничители 7-9, элементы10 и 11 дифйереццирования, ключ 12,пороговый элемент 13, усилитель-ограничитель 14, элемент И 15, выпрямительный элемент 16, усилитель-ограничитель 17.25Устройство работает следующим образом.Выходной сигнал поступает ца сигнальный вход коррелятора 1 и на входусилителя-ограничителя 8. С выхода30усилителя-ограничителя 8 ограниченный по амплитуде на единичном уровнесигнал поступает на вход второго коррелятора 3. На второй вход коррелятора 3 поступает ограниченный также наединичном уровне с помощью усилителяограничителя 9 сигнал от генератора 1опорных сигналов. В корреляторе 3нормированные входной и опорный сигналы перемцожаются, результат перемножения усредняется и ца выходе 40образуется сигнал нормированнойвзаимной корреляционной функции опорного и входцого сигналов (Аиг.2, кривая Р),Сигнал с выхода коррелятоФра 3 подвергается дифференцированию 45на элементе 10 дифференцирования,а также поступает на вход элемента 4.На выходе элемента 11 диААеренцирования Аормируется продиАференцированный сигнал с выхода элемента 10,Сигналы на выходах элементов 10 и 11приведены на фиг,2, кривые В и С соотьетственно,Элемент 4 пропускает только положительные, а элементы 5 и 16 - отрицательные составляющие соответствующих сигналов. При этом сигналы с выхода элемента 5 и с выхода элемента 16 подвергаются инвертированию и ограничению в инвертирующем усилителе-ограничителе 14 и инвертирующем усилителе-ограничителе 17 соответственно.Сигналы с выходов инвертирующих усилителей-ограничителей 14 и 17 поступают на соответствующие входы элемента И 15,Таким образом, при одновременномналичии отрицательных уровней напряжения на выходах элементов 1 О и 11диАференцирования, на выходе элемента И 15 Аормируется напряжение "1"Экоторое поступает на управляющий входключа 12 и разрешает прохождение положительной составляющей сигналас выхода вентиля 4 на вход порогового элемента 13. Момент открытия ключа 12 независимо от величины Г -частоты смещения сигналов будет соответствовать максимуму основного лепестка взаимной корреляционной Аункции (ВКФ) на выходах коррелятора 2и коррелятора 3, Из диаграммы нафиг.2 видно, что на вход пороговогоэлемента 13 проходит только некотораячасть половины основного лепестка ВКФи положительные боковые лепестки ВКФ,Напряжение порогового уровня порогового элемента выбирается равным повеличине максимальному значению первого положительного бокового лепестканормированной КФ входного сигнала(при Г = 0)11 пор = 0128При таком выборе порогового уровняобеспечивается надежное прикрытиевсех боковых лепестков КФ на выходекоррелятора 3, Это обусловлено тем,что входные сигналы этого коррелятора нормированы по амплитуде на усилителе-ограничителе 8 и усилителе-ограничителе 9 на единичном уровне и навыходе коррелятора имеет место нормированная КФ входных сигналов. Поэтому на выход порогового элемента 13поступает некоторая часть половиныосновного лепестка КФ, превышающая заданный пороговый уровеньНапряжениес выхода порогового элемента 13 ограничивается по уровню ца усилителе-ограничителе 7 и поступает на управляющий вход ключа 6, на сигнальный входкоторого поступает сигнал КФ входногои опорного напряжений с выхода коррелятора 2, При этом ца выход устройства поступает часть половины основного лепестка КФ, причем начало корреля 1515178ционного импульса соответствует максимуму основного лепестка КФ, а его длительность составляет величину порядка Т = 0,71 где С - ширина основного лепестка КФ.5В известном устройстве ширина формируемого на выходе корреляционного импульса для случая, когда значение Г составляет 20 Х от значения ширины по О лосы сигнала, равно Т = 1,25 С, .Следовательно, в устройстве в 1,8 раз меньше интервал задержки одного сигнала по отношению к другому, в пределах которого нельзя разрешить два сигнала, т.е. разрешая способность предлагаемого устройства в 1,8 раз выше, чем у прототипа. Формула изобретения 2 ОАвтокоррелятор, содержащий два коррелятора, генератор опорных сигналов, два выпрямительных элемента, первый усилитель-ограничитель и первый ключ, причем первый вход первого кор релятора является входом автокоррелятора, второй вход первого коррелятора соединен с выходом генератора опорных сигналов, выход второго коррелятора соединен с входом первого выпрямительного элемента, выход перЮ вого усилителя-ограничителя соединен с управляющим входом первого ключа, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения разрешающей способности и точности в условиях смещения частот входного и опорного сигналов, в него введены четыре усилителя-ограничителя, третий выпрямительный элемент, второй ключ, дна элемента дифференцирования, пороговый элемент и элемент И, причем первый входвторого коррелятора через второй усилитель-ограничитель подключен к входуустройства, выход генератора опорныхсигналов через третий усилитель-ограничитель соединен с вторым входомвторого коррелятора, выход которогочерез первый элемент дифференцирования соединен с входами второго элемента дифференцирования и второговыпрямительного элемента, выход второго элемента дифференцирования черезтретий выпрямительный элемент соединен с входом четвертого усилителя-ограничителя, инверсный выход которогосоединен с первым входом элемента Й,выход второго выпрямительного элемента соединен с входом пятого усилителя-ограничителя, инверсный выходкоторого соединен с вторым входомэлемента И, выход которого соединенс управляющим входом второго ключа,информационный вход и выход которогосоединены соответственно с выходомпервого выпрямительного элемента иинформационным входом порогового элемента, вход задания порога которогоявляется входом задания порога устройства, выход порогового элементасоединен с входом первого усилителяограничителя.1515178 Составитель В.ОрловТехред Л.Олийнык Корректор Л,Обручар Редактор Ю.Середа Заказ 6278/47 Тираж 668 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101