Коррелятор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 336 51) 5 АНИЕ ИЗОБРЕТЕН ого прибоского объеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ П 1 НТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ. (71) Институт аналитическ ростроения Научно-техниче динения ЛН СССР(56) Авторское свидетельство СССР Р 783799, кл, С 06 Р 15/336, 1979. (54) 1(йРРЕЛЛТОР(57) Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может быть использова но в корреляционной спектроскопии Фотонов. Целью изобретения является повышение точности при ограничен ной выборке. Норрелятор содержит ре 801621044 гистры 1, 19 сдвига, группу 2 элементов И, счетчики 3, 4, 6, 7, элементы 5, 16, 17. задержки, блок 9сравнения, элементы ИЛИ 10, 14, блоки 11, 12 элементов И, генератор 13пачки импульсов, элемент И 15, блок18 масштабирования, накопитепи 20,генератор 21 тактовых импульсов. Вкорреляторе с целью уменьшения влияния пропусков и группцрования входных импульсов определяется максимальцое значение входных импульсов, которое масштабируется ца нижнюю иверхнюю границы интервала допустимыхзначений количества импульсов. В случае выхода зарегистрированного количества за эти границы ц накопителизаписываются коды границ. 1 ил,Изобретение относится к специали-.зированным средствам вычислительнойтехники и может. быть использовано вкорреляционной спектроскопии Фотонов.Цель изобретения - повышение точности при ограниченной выборке.На чертеже представлена структурная схема коррелятора.Коррелятор содержит регистр 1сдвига, группу 2 элементов И, счетчики 3 и 4, элемент 5 задержки, группу 6 счетчиков, счетчик 7, блок 8 определения максимального значения,блок 9 сравнения, элемент ИЛИ 10,блоки 11 и 12 элементов И, генератор13 пачки импульсов, элемент ИЛИ 14,элемент И,15, элементы 16 и 17 задержки, блок 18 масштабирования, иразрядный регистр 19 сдвига, группу20 накопителей, генератор 21 тактовьгс импульсов, информационный вход22 и вход 23 задания начального состояния,Количество ячеек одноразрядного"регистра 1 равно ш, количество ячеек и-разрядного регистра 15, т.е.количество каналов коррелятора,равно К емкость счетчика 3 (длины3выборки) равна ш, количество разрядов равно 1 о 8 щ. Емкость счетчи 2ка 4 (количества выборок) равна1 ор И где И - количество выборок,опдределяющее время анализа Т,= И в е, где с - период следованиятактовых импульсов,Величина интервала задержки элемента 5 задержки равна Тсци величина интервала задержки элементов16, 17 задержки Твы 6 тКоррелятор работает следующим образом.В исходном состоянии (после общего сброса) в первой ячейке однораз 13 ирядного регистра 1 записана 1 , востальных - "О", Входной поток случайных импульсов ("1" и "0") поступает на вход коррелятора. После заверШения первого цикла выборки (тптактовых импульсов) под воздействиемвходных импульсов, поданных на тактовый (сдвигающий) вход одноразрядного регистра 1, этого регистр заполнен 0", за исключение некоторой"1."., Это означает, что за время цикла выборки на, вход одноразрядногорегистра 1 пришло Я) входных случайных импульсов, Время выборки Твшв определено счетчиком 3. По окончанийцикла выборки импульс переполнениясчетчика 3, поданный на входы группы52 элементов И, разрешает перезаписьиз одноразрядного регистра 1 в группу счетчиков 6, а также ебрасываетодноразрядный регистр 1 в исходноеположение; "1" в первой ячейке и11 н0 в остальных. Затем начинаетсяновый цикл выборки, новая случайна,.реализация входных импульсов продви 31 1гает 1 из первой ячейки в одноразрядном регистре 1 до некоторой 1ячейки после чего снова следует перезапись в счетчики 6 и сброс регистра 1. После М циклов выборки числа,содержащиеся в счетчиках 6, образуютвыборочную плотность распределениявходных импульсов на интервале вре"мени Т. В случае нормальной работы источника входных импульсов (начертеже не показан) это распределение близко к теоретически предполагаемой плотности распределения, на"пример, отрицательному биноминальному, обычному для экспериментов сФотоэлектронами в корреляционнойспектроскопии, Из-за наличия сбоеви помех в источнике входных импульсов реальное распределение отличается от теоретического более тяжелыми хвостами - пропуски и сгустки .входных импульсов. В блоке 8 опреде 35ления максимального реальная выборочная плотность распределения сравнивается с идеальной и вырабатываются два граничных порога 1 и 1 .Величины этих порогов, представляю 40 щих собой максимальное значение,масштабированное в значения нижнейи верхней границ поступают на входыблока 9 сравнения,Во время построения выборочной45 Функции распределения входной потокимпульсов проходит элемент 5 задержки, где задержкивается на величинувремени анализа, чтобы скомпенсировать время, затраченное на анализ50статистически входныхимпульсовИмпульсы с выхода элемента 5 задержкиподаны на вход счетчика 4, которыйза время, определечное счетчиком 3,подсчитывает количество входных им"пульсов 1. Если это число лежит впределах между порогами, выработанными блоком 8 1с 1 б 1, то блок 9сравнения вырабатырает разрешающийсигнал, который подается на вход10 15 20 25 ЗО 4( 45 50 55 5 162 элемента И 15, и входные импульсы, задержанные дополнительно на время пфс, проходят через элемент И 15 и элемент ИЛИ 14 на тактовые входы накопителей 20.Если 11, то сигнал на выходе блока 9 сравнения запускает генератор пачки 13 импульсов, которьпе вырабатывает на своем выходе пачку импульсов, количество которых равно 1и которые проходят через элемент ИЛИ 14 на входы накопителей 20,При этом сигнал на выходе блока 9 сравнения разрешает прохождение кода 1 от блока 8 через блок 11 элементов И, элемент ИЛИ 10 и элемент 17 задержкее на блок 18 масштабирования. Если 11 , то сигнал ца выходе блока 9 запускает по другому входу генератор 1 Э пачки импульсов,.который вырабатывает ца своем выходе пачку импульсов, количество которых равно 1 и которые проходят через элемент ИЛИ 14 на входы накопителей 20.При этом сигнал на выходе блока 9 сравнения разрешает прохождение кода 1 от,блока 8 через блок элементов И 12, элемент ИЛИ 10 ц элемент задержки 17 на блок 18.На выходе блока 18 масштабирования формируется п-разрядный сигнал, который поступает ца вход ц-разрядного регистра 19 сдвига, количество Е ячеек. которого равно необходимому числу отсчетов исследуемой корреля епеонной функции, Выходные сигналы ячеек и-разрядцого регистра 19 сдви- га поданы на входы накопителей 20, и при приходе разрешающих сигналов ца тактовые входы накопителей происходит запись кодов в накопители 20, Распределение чисел в накопителях 20 после окончания измерений соответствует отсчетам исследуемой корреляционной функции. Величина порогов устанавливается из компромиссных соображений: 1 не должно быть слиыком большим, а 1 не должно быть слинком мальм, чтобы ее уменьшить значительно общее число И входных импульсов завремя построения отсчетов корреляционной функции. В то же время 11 це должно быть слишком малым, а 1 слишком большим,.чтобье отследить аномальные отклонения выборочной функции распределения от идеальной. Обычно 1 е = 0,1, 1 = 0,9 1044. 6от 1. 1,кс - максеемалы 1 ого числа отсчетов в выборке. Формула изобрет ения.корреляторсодержащий и-разрядцьп регистр сдвига, группу накопителей, группу элементов И, генератор тактовых импульсов, два блока элементов И, два элемента ИЛИ, элементИ, три счетчика, три элемента задержки, блок масштабирования, причемвыход генератора тактовых импульсовсоединен с тактовьм входом и-разрядного регистра сдвига, выходы первогои второго блоков элементов И соединены с соответствующими входамипервого элемента ИЛИ, о т л ц ч а - ,ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности при ограниченной выборке, в него дополнительно введены.,регистр сдвига, группа счетчиков,блок определения максимального значения, блок сравнения, генератор пачки импульсов, причем информационныйвход регистра сдвига является входом задацця начального состояниякоррелятора, тактовый вход регистра сдвига является информационнымвходом коррелятора, выход генератора тактовых импульсов соединен сосчетным входом первого счетчика, входпереполнения которого соединен с входами сброса второго счетчика и регистра сдвига, с первыми входамиэлементов И группы и со счетцьм входом,третьего счетчика, выход переполнения которого соединен с входами сброса счетчиков группы, счетные входы которых соединены с выходамисоответствующих элементов И группы,вторые входы которых соединены с соответствующими разрядными выходами регистра сдвига, выходы счетчиковгруппы соединены с соответствующимиинФормационными входами блока определения максимального значения, первый выход маснтабированного максимального значения которого соединен с первым входом первого блока элементов И и входом задания нижней границы интервала блока сравнения, вход заданияверхней границы интервала которогосоединен с первым входом второгоблока элементов И и с вторьм выходом масытабироваццого максимального блока определения максимального значения, выход "Иецьые еееюкцей границы",1621044 Составитель З.ОрловРедактор Л.Пчолинская Техред М.Дидык, Корректор И,Иуска,Заказ 4248 Тираж ПодписноеВНИИПИ Гасударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина; 101 выход "Больше верхней границы" и выход признака попадания в границы интервала блока сравнения соединены соответственно с вторым входом первогоВГ "+Ьеблока элементов И, с вторым входом второго блока элементов И и с первым входом элемента И, вход первого элемента задержки подключен к информационному входу коррелятора, а выход; к счетному входу второго счетчика и через вторрй элемент задержки - к второму входу элемента И, выход второгб счетчика соединен с информационным входом блока сравнения и третьим входом первого элемента ИЛИ, вход запуска первой, пачки, вход запуска -второй пачки и выход генератора пачки импульсов соединены соответственно с выходом "Меньше нижней границы" блока сравнения, с выходом 5"Больше верхней границы" блока сравнения и первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента И, а выход " с тактовыми входами накопителей группы, информационные входы ко-торых соединены с соответствующимивходами и-разрядного регистра сдвига, информационный вход которг соединен с выходом блока масштабирования, вход которого через третий эле.мент задержки соединен с выходомпервого элемента ИЛИ.