Коррелометр

Союз Советских Социалистических РеспублнкОПИСАНИЕ,ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ 111842846(5)М. Кл. с присоединением заявки Йо 6 06 С 7/19 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 300681(71) Заявитель Институт технической кибернетики ЛН Белорусской ССР(54) КОРРЕЛОМЕТР 30 Изобретение относится к.вычислителв. ной технике и может применяться при измерении функций взаимной корреляции двух стационарно связанных случайных сигналов временной задержки и схем умножения.Известен многоканальный коррелометр, содержащий генератор Функций Уолша, биполярные ключи в каждом канале, подключенные через инте- граторы ко входам сумматора, связанного с программным блоком, схему умножения,.одним входом подключенную к источнику одного из выходных сигналов, а другим к фильтру низких частот, дополнительный биполярный ключ, соединенный основным входом с источников второго входного сигнала, а выходом подключенный к фильтру низких частотЯ. Недостатком этого устройства является сложность конструкции иэ-эа наличия программного устройства, за. дающего масштабные коэффициенты,Известен коррелометр содержащий биополярные ключи, интеграторы, генератор функций Уолша, генератор сдвинутых Функций Уолша и генератор импульсов 21 . Недостаток его состоит в том, что он предназначен для вычисления автокорреляционных Функций.Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей коррелометра эа счет вычисления взаимных корреляционных Функций.Поставленная цель достигается тем, что в коррелометр, содержащий интеграторы, многовходовой сумматор, первую и вторую группы биполярных ключей, первые входы биполярных ключей первой группы объединены и являются первым входом коррелометра, первые входы биполярных ключей второй группы объединены и являются вторым входом коррелометра, вторые входы биполярных ключей первой группы объединены и подключены к выходу генератора Функций Уолша, вторые входы биполярных ключей второй группы объединены и подключены к генератору сдвинутых Функций Уолша, входы генераторов функций Уолша объединены и подключены к выходу генератора импульсов. Введены блоки вычитания квадраторы, двухвходовые сумматоры и блоки управления, выход каждого биполярного ключа первой группы соединен с первыми входами соответствуищего блока вычитания и двухвходового сумматора, выход каждого биполяриого клича второй группы подключен ко вторил входам соотве 1 ствуицего блока вычитания и двухвходового сумматора, выход каждого блока вычитания через соответствующие последовательно соединенные интегратор и квадратор цодкличен к соответствуищему инвертируищему входу мноовходового сумматора, выход каждого двухвходового сумматора соединен через соответствующие последовательно соединенные интегратор и квадратор с соответствующим неинвертируищим входом многовходового сумматора, вход блока управления подключен к выходу генератора импульсов, а выход - ко входам сбро- са интеграторов. Блок управления коррелометра содержит многовходовой элемент ИЛИ-НЕ, элемент И, инвертор и счетчик, вход которого обьединен со входом инвертора и является входом блока управления, выход инвертора соединен с первым входом элемента И, выход которого является выходом блока управления, разрядные выходы счетчика подключены к соответствующим входам многовходового элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен ко второму входу элемента И.Взаимная корреляционная Функция двух стационарных случайных сигналов х(с) и у(с) определяется, какх(1+ г)о н-хИ=й или в матричной Формеу представл матрицу, кажд (1 оф 1 юизведением 1 сМ на вектор- Тогда (1) мож яет соб ый М-й 1) опре ого опе столбец но запи Мо у" кулянтнуюц которой й ци толб еляе атор проце ать в я просдвигаса у.виде 2) иуН- ить, что М 4 щ М 1 едует отмея и = 4 0100 0010 0001 1000 0001 1000 1 0 0 1 0 0 0 11.О О О Мз= О 1 О О 0100 0010 рименив к (2) тохноепреобразование - произведение матФ П щественИ на обратную ей И по цы Уолшалучим Мо T Мл у, =Иию, = 111 1-1-1 1-1 1 1 1-1 Н= ИИ= Как видно из (4), для вычисле-,ния Е-ой ординаты взаимной корреляционной.Функции й (1) необходимоулножить вектор-строку коэФФицивнтов преобразования Уолша процессах(с) на Е-й вектор-столбец коэФФициентов преобразования Н,На Фиг.1 представлено предлагаемое устройство, блок-схема.Она содержит первую 1 и вторую 2группы биполярных кличей, генератор3 Функций Уолша и генератор 4 сдвинутых Функций Уолша, выходы которыхсоединены с управляищими входамибиполярных ключей первой и второйгрупп соответственно, двухвходовыесумматоры 5 и блоки б вычитания,квадраторы 7, выходы которых соединены с прямыми и инверсными вхо-.дами многовходового сумматора 8,40 интеграторы 9, генератор 10 импульсов и блок 11 управления, первый выход которого соединен со входамигенераторов 3, 4 Функций Уолша, авторой со входами сброса интеграторов 9.Работа устройства происходитследующим образом.На аналоговые входы биполярныхключей первой и второй группы биполярных ключей соответственно поступают в виде аналоговых напряженийисследуемые процессы х(й) и у(с).Одновременно на управляющие входыбиполярных ключей с выходов генераторов 3, 4 поступают напряжения,изменяициеся по закону ФункцийУолша,.в результате чего в ключах 1и 2 происходит или повторение входного напряжения, если на управляюцем входе присутствует напряжение,еО или инвертирование, если напряжениена управляющем входе равно нулю.Преобразованные таким образом напряжения с выходов кличей 1 и 2 поступают на входы двухвходовых суммато 65 ров 5 и блоков 6 вычитания, выходные сигналы которых интегрируются на интеграторах 9 и далее возводятся в квадрат в квадраторах 7 и поступают на входы выходного сумматора. Напряжение с выходов квадраторов, входы которых соединены с выходами интеграторов, связанных с блоками вычитания 6, соединены с"инвертирующими входами сумматора 8 а выходы квадраторов, входы которых соединены с. выходами интеграторов, связанных с суматорами 5, соединены10 с неинвертирующими входами выходного сумматора 8, Такое преобразование происходит в течение времени Т, где То- интервал задания Функций Уолша. По окончании времени 15 на выходе выходного сумматора 8 присутствует напряжение, пропорциональное значению функции взаимной корреляции К (0). По команде блока 11 управления начинается следующим этап вычисления Р (ь). По этой .команде интеграторы 9 устанавлива-ются в ноль. Генератор 3 Функций Уохцда вырабатывает полный наборФункций Уолша, а генератор 4 сдвинутых функций Уолша вырабатывает функции Уолша, сдвинутые на время ЬГ:ф . После операций интегрирования измерения и вычитания, возведения вквадрат и суммирования в выходном сумматоре 8 опять по окончании времени То-. на выходе выходного сумматора 8 присутствует напряжение, пропорциональное соответствующему значению Функции взаимной корреляции(ФВК) . 35Аналогичным образом происходит вычисление остальных значений ФВК. Генератор сдвинутых Функций Уопша представляет собой обычную схему ге"нератора Функций уолша, состоящую 40 из двоичного .счетчика и схем сложения по модулю 2, в которой двоичный счетчик работает не на вычита-ние, а на сложение, в результате чего по окончании каждого периода То осуществляется сдвиг функции на. Т/н .Блок управления (Фиг.2) представляет собой двоичный счетчик 12 и группу многовходовых элементов50 ИЛИ-НЕ 13, инвертор 14 и элемент И 15. По окончании каждого То он сбрасывает интеграторы 5 и 6 в ноль,Описанное устройство является достаточно простым и расширяет Функциональные возможности известного.Формула изобретения1. Коррелоиетр, содержащий ин- Ао теграторы, многовходовой сумматор, первую и вторую группы биполярных ключей, первые входы биполярных клю" чей первой группы объединены и являются первым входом коррелятор,л,первые входы биполярных ключейвторой группы объединены и являютсявторым входом коррелометра, вторыевходы биполярных ключей первойгруппы объединены и .подключены квыходу генератора функций Уолша,вторые входы биполярных ключей вгорой группы объединены и подключенык выходу генератора сдвинутых функций Уолша,входы генераторов ФункцийУолша объединены и подключены к выходу генератора импульсов, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возмож.ностей за счет вычисления. функцийвзаимной корреляции, в корреляторвведены блоки вычитания, квадраторы,двухвходовые сумматоры и блок управления, выхбд каждого биполярного ключа первой группы соединен с первымивходами соответствующего блока вычитания и двухвходового сумматора,выход каждого биполярного ключавторой группы подключен ко вторымвходам соответствующего блока вычитания и двухвходового сумматора,выход каждого блока вычитания черезсоответствующие последовательно соединенные интегратор и квадратор подключен к соответствующему инвертирующему входу многомодового сумматора, выход каждогО двухвходовогосумматора соединен через соответствующие последовательно соединенныеинтегратор и квадратор с соответствующим неинвертирующим входом многовходового сумматора, вход блокауправления подключен к выходу генератора импульсов, а выход - ко вхо.дам сброса интеграторов2. Коррелометр по п;1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что блок управления содержит многовходовый элемент,ИЛИ-НЕ, элемент И, инвертор исчетчик, вход которого объединенсо входом инвертора и являетсявходом блока управления, выход инвертора соединен с первымвходом элемента И, выход которого является выходом блокауправления, разрядные выходысчетчика подключены к соответствующим входам многовходового элементаИЛИ-НЕ, выход которого подключенко, второму входу элемента И.Источники инфррмации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 383071, кл, 6 06 0 7/52, 1971.2. Романюк Р.А. Построениекоррелометра на отрогональных Фильтрах Уолша. Труды 111 Всесоюзного симпозиума по методам представпения и аппаратурному анализу случайных процессов. Секция 1 У. Таганрог-Ленинград, 1974, с. 28-31842846 Составитель В. Жовинскийдактор А. Власенко Техред М,Голинка орректор М. Шарош Подписн Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 Заказ 5104/62ВНИИПИ Госпо делам113035, Мо Тираж 745дарственногизобретенийква, Ж,митета СССРткрытийокая наб., д.4/5