Многоканальный цифровой коррелятор кодовых символов

(6 ) Дополнительное к авт. сеид (22)Заявлено 05,07,77(2) 2 5563/18)М, Кл.06 л 15/3 соединением заявки М -есудерстеенный квинтет СССР ее делам нзобретеннй н еткрытнй(5 НОГОКАНАЛБНЫЙ ЦИФРОВ КОДОВЫХ СИМВОЛО КОРРЕЛЯТ ой комбинации не ится к области цифчи и автоматической испо отно Изобретениеровых систем иобработки данньбретение можетчастности, приметрических сисвязи с испольции кодов больш оп е едполагаемое изоиспользовано, в ботке цифровых телеили цифровых систем ем для синхронизаины. х. П быт разра стем зован ой д йство, позволяющее автокорреляционной нное на дискретных содержит блоки зада- а,.триггерный регистр впадения и несовпадержки, счетчики числа овладений разрядов ой комбинации с зары обладают низким бусловленным калии илн необходимостью такт принимаемой Известно устроолучать значения нкции в выполне 26 элементах.Это устройство ния разрядного код разрядные схемы со ния с линиями заде совпадений или нес принимаемой кодов данной 11.Такие коррелято быстродействием, о чием линий задержк выполнять за один В. Андреева, Ю. ф. КозловИ. Крутиков". , б",";.; :.,. .):;.: :-;,ьпа:1 а:,. 1 ераций.Известен также цифровой коррелятор,в котором формирование значения корреляционной функции осуществляется последовательно за т 1 " тактов принимаемой кодовой комбинации, По своей технической сущности данный коррелятор является наиболее близким к изобретению. Он содержит в каждом канале элемент равнозначности, первый вход которого является входом коррелятора, а второй подключен к выходу блока задания разрядного кода, и триггерный регистр, причем выход элемента равнозначности первого канала с единен с информационным входом первого разряда триггерного регистра, 21Недостатком прототипа является необходимость выполнения элементамн устройства двух операций за один такт принимаемой кодовой комбинации, а именно, добавление очередного результата сравнения к числу, накопленному в соответствующем счетчике и сдвига чисел из одного счетчика в другой, Зто требует от элементов устройства двойного быстродействияпо отношению к тактовой частоте прйнимаемого сигнала,В настоящее время известны системы передачи данных со скоростями донескольких десятков и даже сотенМбт/сек. При этом длительность. кодовых элементов составляет десятки илиединицы н.с. В этих условиях о 1 элемен Отов коррелятора требуется чрезвычайновысокое быстродействие.Целью предлагаемого изобретения является повышение быстродействия кор-"релятора. 15Поставленная цель достигается тем,что в цифровой коррелятор введены сумматоры, первые входы которых соединены с выходом элементов равнозначностисоответствующего канала, другие входы 20сумматоров подключены соответственнок выходам одноименных и младших разрядов триггерного регистра предыдущегоканала а выходы - к информационнымвходам соответствующих разрядов триг 25герного регистра последующего канала,причем тактовые входы всех разрядовтриггерных регистров объединены и соединены со входом синхронизации коррелятора.ЭОНа чертеже представлена блок-схемамногоканального цифрового корреляторакодовых символов,Цифровойкоррелятор содержит блоки1 задания значений разрядного кода,элементы 2 равнозначности (эквивалентности), триггерные регистры Ь ЗЪпс триггерами 3, число которых равночислу кодовых элементов взаданной ком 40бинации,"а также сумматоры 4. Блок 1 задания значений разрядного кода соединен с первым входомэлемента 2 равнозначности, второй вход которого45 сОединен с входной шиной 5 текущей ко-. довой последовательности, а выход подключен к первым входам всех сумматоров 4 для данного канала. Последующие входы сумматоров устройств соединены с одноименными и всеми младшими разрядами триггеного регистра предыдуще го канала. Выходы сумматоров 4 соединены с информационными входами соответствующих триггеров 3 данного триггер- ного регистра, а тактовые входы триггеров 3 соединены с шиной 6 тактовой частоты - входом синхронизации коррелятора." з 691867 4С .целью сокращения оборудованиятриггерные регистры имеют неодинаковое число разрядов, которое зависит отномера триггерного регистра "К" и равно целой части. выражения ОД 2 КФ,Таким образом, первый триггерный регистримеет один разряд, второй - два разряда,третий - тоже два, четвертый, пятый, шестой и седьмой - по три разряда и т,д,Коррелятор работает следующим образом.При появлении на шине 5 очередногокодового символа, его значение сравнивается со значением всех кодовых символов заданной кодовой последовательности, поступающими на элементы 2 равнозначности с соответствующих блоков 1задания разрядного кода. При совпадениизначений текущего кодового символа скаким либо из заданных, а именно обасимвола нули или оба символа единицы,с выхода соответствующих элементов 2равнозначности на входы соответствующихсумматоров 4 поступает единичный потенциал, При этом в первом канале, триг герный регистр 1 которого состоит изодного триггера 3, результат сравненияс элемента 2 равнозначности поступаетнепосредственно на информационный входэтого триггера,В остальных каналах каждый из сумматоров 4 в зависимости от числа, записанного. в триггерном регистре преды-дущего канала в предшествующем такте,с учетом добавления к этому числу результата сравнения символов для данногоканала на элементе 2 равнозначности определяет новое состояние соответствующего разряда триггерного регистра. Припоступлении очередного импульса тактовой частоты производится установка вэто состояние триггера соответствующего .разряда триггерного регистра данного канала. Эта операция производится одновременно для всех каналов,Выполнение указанной операции в каждом такте приводит к образованию втриггерном регистре последнего и -гоканала текущего значения корреляционнойфункции,При поступлении на шину 8 последнегосимвола заданной кодовой комбинации вэтом триггерном регистре будет накоплено максимйьное число о , соответствующее пиковому значению корреляционнойфункции,позволяющее точно определитьмомент поступления заданной кодовойкомбинации., весьма просто может быть реалиаованс помощью логических схем И,. ИЛИ, иНЕ,Введение яовых элементов - логичес ких суммирующих устройств позволяет лж- повысить быстродействие предлагаемогоцифрового коррелятора в два раза по отношению к указанному прототипу в связи с тем, что операций суммирования 45 эквивалентна двум операциям, (сложениеи сдвиг числа) прототипа, Это, в своюочередь, позволяет построить пифровойкоррелятор длй передач оо скоростьюпорядка 1 00 Мбоц на, серийно выпускаемых интегральных мйкросхемах типа100 серии, что невоаможяо осуществитьс применением схемы прототипа. Крометого, введение логических сумматоровпрактически не увеличивает объем обору дования по отношению к прототипу, таккак в. предлагаемом корреляторе исчеаает необходимость в блокировочныхсхемах между разрядами триггерных ре-гистров. Процесс образования значения корреляционной Функции осушествляется следующим образом.При поступленчи первого символа заданной кодовой комбинации по шине 5 наэлементе 2 равнозяачяости первого канала возникает единичный потенциал и припоступлении тактового импульса по шине6 в триггер первого канала запишетсяединица. При поступлении второго кодового символа заданной комбинадии еди-ничный результат сравнения будет образован на элементе 2 равнозначности второго канала, который вместе с единицейпервого канала поступит на входы соответствующих логических сумматоров.Вторым тактовым импульсом выходныезначения этих сумматоров будут поданына триггерный регистр второго канала,в котором запишется число 2. Очевидно,при поступлении третьего символа заданнойкодовой комбинации в третьем канале будет ааписано число три т.д., покане появится последнйй символ кодовойкомбинации, когда в-м триггеряом"регистре запишется число П , соответствующее числу разрядов в ааданной кодовой комбинации. В другие моменты вре-., мени последний триггеряый регистр будетнакапливать числа, меньшие о, соответствующие числу совпадений с и символами кодовой комбинации, поступившими доданного момента времени, с заданной,Сумматор 4 предяааначеный для определения нового значения рааряда триггерного регистра при добавлении к предыдущему числу результата сравнениякодовых символов, должен работать следующим образом,Единичное значение на его выходе доно образовываться;- когда результат сравнения равен нулю,а одноименный разряд предыдущего триггеряого регистра находится в единичномсостояяии;- когда результат сравнения равен единице, одновременный разряд предыдущеготриггерного регистра находится в нулевом состоянии, а триггеры младших разрядов этого регистра находятся в единжяом состоянии- когда результат сравнения равен единице, одноименной разряд предыдущеготриггерного регистра находится в еди ничном состоянии, а среди триггеровмладших разрядов этого регистра име.ется хотя бы один, находящийся в нулевом состоянии. Нулевое значение сумматора 4 должно образовываться во всех остальных случаях, а именно:- при пулевом результате сравнения и когда. одноименный разряд предыдушего триггеряого регистра находится в нулевом состоянии;- при единичном результате сравнения и когда одноименный разряд и все младшие разряды предыдущего триггерного регистра находятся в единичном состоянии;при единичном результате сравнения икогда одноименный разряд предыдущего "15триггерного регистра находится в нулевом состоянии, а среди младших разрядов этого регистра имеются разряды,находящиеся в нулевом состоянии,Обозначив результат сравнения в Я -м20каяале логической переменной Аасостояние разрядов триггерного регистр предыдщего канала как Вк - 1,к -1, Вк - 1 , где верхний индексобозначает номер разряда, можно запи-.сать логическое выражение для зна ения,переменной на выходе сумматора Ф -горааряда или значения, соответствующеготриггера в к-м канале;7 69Формула изобретения Многоканальный цифровой корреляторкодовых символов, содержащий в каждом канале элемент равнозначности, первый вход которого является входом коррелятора, а, второй подключен к выходу блока задания разрядного кода, и триггерныи регистр, причем выход. элемента равнозначности первого канала соединен с информационным входом первого разряда триггериого рагистра этого канала, о т - л и ч а ю щ и й с я тем,что,сцельюпоповьпцения быстродействия в каждый канал, кроме первого, введены сумматоры, первые входы которого соединены с выходом элементов равнозначности соответствующего канала, другие входы сумма 1867торов подключены соответственно к выходам одноименных и младших разрядовтриггерного регистр предыдущего канала, а выходы сумматоров подключены 5 к информационным входам соответствующихразрядов триггерного регистра последующего канала, причем тактовые входывсех разрядов триггерных регистров объединены и соединены со входом синхро низэции коррелятора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе51. Авторское свидетельство СССР% 369570, кл.0615/34 1971,2, Авторское свидетельство СССРпо заявке Мо 2300626, кл. 6 06 Г 15/34,1975.ЦНИИПфипиал ППП каз 6218/40 Тираж 780 Подписноеенто, г, Ужгород, ул, Проектная, 4