Коррелятор

Союз СоветскииСоциалистическимиРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) Дополнительное к авт, свид-ву 29,04,76 (21)2359276/24нием заявки2) Заявле К исое осударственныи камитеСовета Министров ССС 9оо делам изооретенийи открытий 3) При е 43) Опублико 5.03,78, Бюллетень 11 ЙК 681,333088.8) Б) Дата опубликов описания Ь. 0(72) Авторы изобретенА. Торо изьмин орьковский ордена Трудового Красного Знамениаучно-исследовательский радиотехнический институ 71) Заявител 4) КОРРЕЛЯТОР не обеспечивапри значительульсных помех ала.ся повышение нных функций хльсных помех. ако известное у окой точности и евышении мощ щностью шумо ью изобретени ти измерения к ых сигналов на строи ство змерения ности им п вого сиги я являет орреляцио фоне имп ет выс ном и над мЦел очносшумов Изобретение относится к вычислительной и радиоизмерительной технике, а именно к корреляционным устройствам (в частности к радиоинтерферометрам), предназначенным для измерения корреляционных функций шумовых сигналов на фоне импульсных помех, и может быть использовано при специальном радиоприеме, например, в радиоастрономии.Известны корреляторы, содержащие блоки согласования, ограничители, блок умножения, интеграторы и блок регистрации Ц. Эти корреляторы не защищены от импульсных помех. Наиболее близко предлагаемому устройство, содержащее последовательно соединенные первый блок согласования, первый управляемый ограничитель, управляемую линию задержки, выход которои подключен к первому входу блока умножения, второй вход которого соединен с выходом второго управляемого ограничителя, первый вход которого подключен к выходу второго блока согласования, входы блоков согласования являются соответственно первым и вторым входами коррелятора, а другой вход управляемой линии задержки соединен с первым выходом блока управления выход блока умножения через интегратор соединен с бло. ком регистрации 2. Эта цель достигается тем, что в коррелятор введены последовательно соединенные блок О фиксации максимума корреляционной функции,блок извлечения квадратного корня и усилитель постоянного тока, выход которого соединен с вторыми входами управляемых ограничителей, первый вход блока фиксации максимума корреляционной функции подключен к другому выходу интегратора, а второй и третий входы соединены с блоком управления, причем блок фиксации максимума корреляционной функции содержит два пиковых детектора и два ключа, информационный вход первого ключа является О первым входом блока, вторым и третьим входами которого являются управляющие входы первого и второго ключей, выходы первого ключа через пиковые детекторы соединены соответственно с входами второго ключа, выход которого является выходом блока фиксации максимума корреляционной функции.3На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого коррелятора; на фиг. 2 - зависимость цзменения максимумов корреляционных функций сигнала К,(т,) и помехи Кп (т) от порога ограничения 11.Коррелятор содержит в одном из каналов блок 1, согласования, соединенный через управляемый ограничитель 2 с сигнальным входом линии 3 задержки. К управляющему входу линии 3 подключен блок 4 управления. В другом канале коррелятор содержит блок 5 согласования, соединенный с управляемым ограничите лем 6. Выход линии 3 задержки и выход управляемого ограничителя 6 соединены с соответствующими входами блока 7 умножения, на выходе которого включен интегратор 8.Выход интегратора 8 соединен с блоком 9 регистрации. К выходу интегратора 8 подключен также блок 10 фиксации максимума корреляционной функции, который связан с блоком 4 управления и соединен по выходу с блоком 11 извлечения корня квадратного, Выход блока 11 через усилитель 12 постоянного тока соединен с управляющими входами ограничителей 2 ц 6.Блок 10 фиксации максимума корреляционной функции содержит пиковые детекторы 13 и 14, входы которых через ключ 15 попеременно подключаются к выходу интегратора 8. Выходы пиковых детекторов 13 и 14 через ключ 16 подключаются попеременно к блоку 11 цзвлецени корня квадратного, При этом блок 10 связан с блоком управления 4 через управляющие входы ключей 15 и 16. Коррелятор работает следующим образом.С входных устройств 1, 5 обоих кацалог. смесь шумового сигнала и импульсной помехи, мощность которой значительно превышает мощность сигнала, поступает ца входы управляемых ограничителей 2, 6. Порог ограничения в первом цикле работы коррелятора установлен таким, что смесь сигнала и помехи не ограницивается. С выхода ограничителя 2 смесь сигнала и помехи проходит через линию 3 задержки, время задержки которой плавно изменяется от О до т, по сигналу с блока 4 управления. С выхода линии 3 смесь сигнала и помехи поступает на один из входов блока 7 умножения. На другой вход блока 7 смесь сигнала и помехи поступает непосредственно с выхода ограничителя 6. Напряжение с выхода блока 7 подается на интегратор 8, на выходе которого регистрируется корреляционная функция смеси шумового сигнала и импульсной помехи. При этом при некотором значении времени задержки т. линии 3 на выходе интегратора 8 наблюдается максимум корреляционной функции сигнала К, (т, ); при значении времени задержки т наблюдается максимум корреляционно функции помехи Кд(т). Причем в первом цикле работы коррелятора, где нет ограниче ния, К 1(т) значительно превышает К, (т,) поскольку мощность импульсной помехи на вхо де коррелятора значительно превышает мош ность шумового сигнала. Таким образом, в этом цикле работы максимальное значение корреля 4ционной функции смеси сигнала и помехи совпадает с йп (т.) (см, фиг. 2).К началу первого цикла работы коррелятора вход пикового детектора 3 через ключ 15 подключен к выходу интегратора 8, а вход 5 пикового детектора 14 отключен от него. Приэтом выход пикового детектора 13 через ключ 16 откгпоцец от входа блока 1 извлечения корня квадратного, а выход пикового детектора 14 подключен к нему. Поэтому напряжение с выхода интегратора 8 через клюц 15 поступает ца пиковый детектор 13, который фиксирует напряжение К (т, .По достижении времени задержки линии3 значения т(у блок 4 управления воздействует на линию, возвращая ее в исходное состояние.15 Одновременно ключ 15 по сигналу с блока4 коммутирует входы пиковых детекторов 13 и 14 таким образом, что детектор 13 отключается от выхода интегратора 8, а дстектор 14 подключается к нему. Ключ 16 также по сигналу с, блока 4 осуществляет коммутацию выходов деф текторов 13 и 14 так, что выход детектора13 подкгпочается к блоку 11 извлечения корня квадратного, а выход детектора 14 отключается от него, При этом происходит сброс выходного напряжения детектора4.Напряжение К, 1(та) поступает на блок 11,с выхода которого напряжение, равное корню квадратному от максимального значения корредяиионноа функции поиски Хгй,Д т,), подается на усилитель 12 постоянного тока.С выхода усилителя 12 на управляющие ЗО входы ограничителей 2, 6 подается напряжение,определяющее порог огран цсци. К нацаЛтс ВторОГО цИКЛа рабОТЫ КоррЕЛятора порог ограничения устанавливается равным=-кФДт), где К -- параметр ограничения.Из графика на фцг. 2 видно, цто при пороге ограничения 11 ц максимум корреляционной функции помехи превышает максимум корреляционной функции сигнала.Следовательно, во втором цикле работыКОРРЕ.тГОРа Ма(СИМаЛЬЦОЕ Знач(ЦИС КОРРЕЛЯ 4 О ццоццой функции смеси шумового сигнала и помехи на вь:ходе интегратора 8 совпадает с максимальным значением корреляционной функции помехи К.р(т). В этом цикле работы напряжение с выхода интесратора 8 через управляемый ключ 15 поступает на пиковый детектор 14, который фиксирует напряжение, равное х (т).Одновременно с возвращенцем линии 3 в исходное состояние, ключи 15 и 16 по сц.цалам с блока 4 коммутирукут входы и выхо детекторов 13 и 4. В результате коммут: ц;и выход интегратора 8 отключается от детектг-.ра 14 и подключается к детектору 3, а вхо, блока 11 отключается от детектора 13 и подключается к детектору 14. При этом происходит сбросвыходного напряжения детектора 13. С выхода блока 1напряжение, пропорциональное 55 укет(т) перез усиантедп 12 постуПает на управ.ляющие входы ограничителей 2, 6, устанавливая порог огракипения (;гтМЯ, 5 т,.Через несколько циклов работы коррелятораустанавливается порог ограничения Ц, при котором, как показано на фиг, 2, максимум корреляционной функции помехи К;т) становится599272 Фор.юула 1;зобретения 1 меньше максимума корреляционной функции сигнала Й.1 (т,). (В частном случае, изображенном на фиг. 2, 1-тый цикл раооты коррелятора совпадает с третьим числом). И в последующих циклах работы установление порога ограничения производят по максимуму5 корреляционной функции сигнала. График на фиг. 2 иллюстрирует, что по достижении порога ограничения Ц система приходит в устойчивое состояние. При этом импульсная помеха ослабляется значительно, а шумовой сигнал практически не ограничивается.Таким образом, предлагаемый коррелятор позволяет повысить точность измерения корреляционных функций шумового сигнала, сушественно улучшая соотношение сигнал 1 помеха, что особенно важно в классе приборов, называемых 1 радиоинтерферометрами.Причем отношение сигнал/помеха на выходе такого коррелятора слабо зависит от мощности импульсных помех на входе,В частном случае, если скважность помехи 1/40, отношение максимумов корреляционных функций сигнала и помехи на входе -д- -- 0,25, то при к=3 отношение максимумов корреляционных функций сигнала и помехи на выходе - - - = 2,2 О.Кск(г )ЖВ (т) 1. 1(оррелятор, содеркзшиЙ пос,едовзтельно соединенные первый блок согласования, пер- Зф вый управляемый ограничитель, управляемую линию задержки, Выход которой подключен к первому входу блока умножения., второй вход которого соедине с выходом второго у 11 рзвг 5 -МОГО ОГ 1)зничите;151, пеРВый Вход НОтОРОГО под. ключен к Выходу ВТОРОГО блока сОГлдсовзния, ВХОДЫ ОЛОКОВ ГОГЛЗСОВЗНИЯ ЯВЛЯК)ТСЯ СООТВЕТ- ственно первым и вторым Входами коррелятора, а другой вход управляемой линии задержки соединен с первым выходом блока управления, выход блока умножеш 1 я через интегратор соединен с блоком регистрации, от,)цчающийся тем, что, с целью повышения точности измерения корреляцонных функций шумовых сигналов на фое импульсных помех, в него введены последовательно соединенные блок фиксации максимума корреляционной функции, блок извлечения квадратного корня и усилитель постоянного тока, выход которого соединен с вторыми входами управляемых ограничителей, первый вход блока фиксации максимума корреляционной функции подключен к другому выходу интегратора, а второй и третий входы соединены с блоком управления.2. Устройство по и, 1, от 1 ичак)щееся тем, что блок фиксации максимума корреляционной функни содержит два пиковых детектора и два ключа, информационный вход первого ключа является первым входом блока, вторым и третьим входами которого являются управляющие входы первого и второго ключей, вьходы перво. ГО ключа че 1)ез пиковые детекторы сОединень 1 соотве)ственн) с ВхОдахи ВТОРОГО клк)чз, ьыхсд которого 51 вляется Выходом блока фиксации максимума корреляционной функции.11 сточ:п ки информации, принятые во внимание пр экспертизе:1. Лвторское с)идете.)ство СССР220640.599272 г.Я Редактор Н. ХлудовЗаказ 47/39 ицеик Составитель В. ЖоТехред О, ЛуговаяТираж 82 б ИИПИ Государственного комитета Со по делам изобретений и3035, Москва, Ж, Рауцгская Филиал ППП Патент, г. Ужгород, нскнйКорректорПодписное ета Министров СССл крытийнаб., д, 4/5ул, Проектная, 4