Цифровой коррелятор

СОЮЗ СОВЕТСКИХФ.ФлюпапатРЕСПУБЛИК 0 4 С 06 Р 15/3 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЬСТВУ КОМУ СиИ К АВТ ектротехничесУльянова нформаможетГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТСССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ленинградский элкий институт им, В,И,(56) Авторское свидетельство СССРФ 1104529, кл. С Об Г 15/336,Грибанов Ю,И. и др. Автоматическиецифровые корреляторы, - М.: Энергия,1971, с. 150.,Я 0282158 А 1 применяться для обработки данных, представленных неравномерными отсчетами. Устройство позволяет измерять корреляционную функцию сигнала по его неравноотстоящим отсчетам. Формирование частичных произведений из слабокоррелированных пар отсчетов обеспечивает требуемую статистическую точность и необходимый для этого объем выборки, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности анализа случайного процесса, представленного неравностоящими отсчетами. В коррелятор введены регистр сдвига, фиксаторы сдвига, переключатель, элемент за- ай держки, элемент дифференцирования, счетчики, блоки деления, 2 ил.1 12821Изобретение относится к информационно-измерительной технике и можетприменяться для обработки данных, полученных с выхода цифровых адаптивных информационно-измерительных сис 5тем.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности анализа случайного процесса, представленного неравноотстоящими отсчетами.На фиг,1 представлена структурнаясхема коррелятора; на Фиг,2 - структурная схема Фиксатора сдвига.Коррелятор (фпг,1) содержит второй и-раэрядный регистр 1 сдвига,фиксаторы 2 сдвига, переключатель 3выбора режима работы, элемент 4 задержки, элемент 5 диФференцирования,первый и-разрядный регистр б сдвига, 20блоки 7 умножения, сумматоры 8, блоки 9 деления, счетчики 10, информационный вход 11, вход 12 стробирования, тактовый вход 13, выходы 14 эна,(.чений соответствующих ординат корре;ляционной Функции,Фиксатор 2 сдвига (Фиг,2) содержитКБ-триггер 15, элемент И 16, переключатель 17, вхоцы элемента И 18-22, 30выход 23 элемента И,Коррелятор работает следующим образом.Перед началом работы регистров 1и 6 сдвига. Фиксаторы 2, сумматоры 8,счетчики 10 обпулены, Коды отсчетов,строб-импульсы, тактовые импульсы поступают на входы 1-13 коррелятора.Разрядпссть регистров 1 и б определяется длиной (и)Ы интервала корреляции исследуемого сигнала, гдеЬ - минимальный шаг аргумента корреляционной Функции. Для анализа нерегулярной последовательности отсчетовпереключатели 3 и 17 должны быть эамкнуты.Каждый вновь пришедший отсчет за"писывается в первую ячейку регистра 6тактовыми импульсамн, поступающими натактовый вход последнего. При этомсодержимое регистра 6 сдвигается вследующие ячейки. Период следованияТ тактовых импульсов равен миниСИИмальному такту поступления отсчетови определяет ь 7, Одновременно,с поступлением отсчетов происходит запись "1" в первый разряд регистра 1тем же тактовым импульсом: во времяпрохождения строб-импульса, сопровож 58 2дающего соответствующий отсчет, на информационном входе регистра 1 присутствует логическая " 1", которая записывается в его первый разряд, Содержимое всех разрядов регистра приэтом сдвигается в следующие разряды, В первом блоке 7 умножения каждый вновь поступивший отсчет умножается на себя - Формируется частичное произведение с Ы= О, В 3-м блоке 7 умножения формируются частичные произведения между каждым вновь пришедшим отсчетом х., записанным в первую ячейку регистра 6, и отсчетом, записанным в 3-ю ячейку. Сформированные в блоках 7 часгичные произведения поступают на информационные входы соответствующих сумматоров 8. Однако не все возможные частичные произведения с одинаковым сдвигом накапливаются в соответствующем сумматоре,Так как коды отсчетов и соответствующие им строб-импульсы могут поступать нерегулярно, а тактовые импульсы регулярно сдвигают содержимое регистров 1 и 6, то расположение в их разрядах и ячейках "1" и кодов отсчетов характеризует положение записанных отсчетов на оси времени. Код первой на интервале корреляции отсчета умножается на себя в первом блоке 7 умножения (Формируется частичное произведение с ьь = 0), псступает на инФормационный вход первого сумматора 8, Логическая "1" с выхода первого разряда регистра 1, поступая на первый и второй входы первого фиксатора 2, открывает элемент И 16. Сопровождающий первый отсчет строб-импульс, поступив на третий вход первого фиксатора 2 и пройдя через элемент И 16, увеличивает содержимое первого счетчика 10 на "1", и поступив на управляющий вход первого сумматора 8, суммирует его содержимое с вновь сформированным частичным произведением, Этот же строб-импульс проходит через переключатель 17 на Б-вход КЯ-триггера 15 и перебрасывает его в "1". Появившийся "0" с инверсного выхода триггера запирает элемент И 16, и следующие частичные произведения, формируемые первым блоком 7 умножения, не накапливаются в первом,сумматоре 8 до окончания интервала корреляции.Одновременное появление "1" в пер ьом и в 1-и разрядах регистра 1 оз1282158 40 формула изобретения качает наличие отсчетов со сдвигом (3-1)Ю, При этом на первом и втором входах 3-го фиксатора 2 появляются "1", отпирающие элемент И 16. Строб-импульс, сопровождающий поступивший отсчет через третий вход 1-го фиксатора 2 и элемент И 16, проходит на счетный вход 1-го счетчика 10 и увеличивает его содержимое на "1", Этот же строб-импульс проходит на 10 управляющий вход 3-го сумматора и суммирует его содержимое с частичным произведением х, х , сформированным 1-м блоком 7 умножения. Кроме того, прошедший через 3-й фиксатор 2 15 строб-импульс проходит через замкнутый переключатель 17 на Б-вход КЯ- триггера 15 и перебрасывает его в "1", Появившийся "0" на его инверсном выходе запирает элемент И 16 до 20 истечения интервала корреляции О При появлении в течение того же интервала корреляции еще одной пары отсчетов со сдвигом (3-1) 6, сформированной 1-м блоком 7 умножения,час тичное,произведение хх не прибавится к содержимому 1-го сумматора 8, так как соответствующий строб- импульс, на его управляющий вход не пройдет через закрытый 1-й фиксатор 30 2, В результате этого временной сдвиг (3-1)67 между отсчетами фиксируется 3-м фиксатором 2 только один раз в течение каждого интервала корреляции и также один Раз суммируется сформи рованное частичное произведение отсчетов со сдвигом (-1)М .При появлении "1" в и-ь. разряде регистра 1, что означает окончание очередного интервала корреляции макс = (и 1) Таинэта "1" через замкнутый переключатель 3 проходит на вход элемента 4 задержки, где задерживается на время, равное сумме времени записи в регистр 6, формиро вания последнего частичного произведения и сложения его в сумматоре. Элемент 5 дифференцирования формирует импульс, который обнуляет регистры 1 и 6 и КЯ-триггеры 15, После это го устройство приступает к обработке сигнала на следующем интервале корреляции. Таким образом, в течение ин. тервала корреляции д 7 происходит однократная фиксация пар отсчетов со всеми возможными сдвигами от 0 до (и)Ы и накопление сформированных соответствующих частичных произведений. В блоках 9 деления происходит усреднение накопленной суммы по соот"ветствующему числу накопленных час"тичных произведений: накопленная сумма делится на число частичных произведений, а выходах 14 получается соответствующая ордината измеряемойкорреляционной функции, Счетчики 10подсчитывают объем соответствующейвыборки.Так как частичные произведенияс равными сдвигами формируются из паротсчетов, разнесенных на интервалкорреляции, а поэтому слабокоррелированньх, то определение статистической погрешности измерения, обеспечивающей ее объем выборки, не вызываетзатруднений.При достижении заданного объемавыборки по частичным произведениямсо сдвигом (1-1)1-й счетчик 10переполнится и мОм с его инверсноговыхода переноса закроет элемент И 163-го фиксатора 2 и тем самым его заблокирует, так что остальные возможные формирующиеся частичные произведения со сдвигом (1-1)м перестанутсуммироваться и подсчитываться доконца процесса измерения,При разомкнутых переключателях 3и 17 и равномерном поступлении отсчетов измерение корреляционной функции ведется по сильнокоррелированной выборке: при поступлении каждогоотсчета одновременно формируютсячастичные произведения со всеми возможными сдвигами и накапливаются всоответствующих сумматорах,Цифровой коррелятор, содержащий первый и-разрядный регистр сдвига, и блоков умножения, и сумм;,торов и переключатель выбора режима работы, тактовый вход первого и-разрядного регистра сдвига. является одноименным входом коррелятора, информационный вход которого является одноименным входом первого и-разрядного регистра сдвига, разрядные выходы которого соединены с первыми входами соответствующих блоков умножения, выходы которых соединены с информационными входами соответствующих сумматоров, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности анализа случайного процесса, 1282158представленного неравноотстоящимиотсчетами, в него введены второй празрядный регистр сдвига, п фиксаторов сдвига, каждый иэ которых содержит Ю-триггер, элемент И и переключатель, и блоков деления, и счетчиков, элемент задержки и элемент дифференцирования, тактовый вход : второго п-разрядного регистра сдвигасоединен с тактовым входом первогои-разрядного регистра сдвига, информационный вход второго п-разрядногорегистра сдвига соединен с первымвходом элемента И каждого фиксаторасдвига и является входом страбирования коррелятора, выход каждого разряда второго и в разрядно регистрасдвига соединен соответственно с вторым входом элемента И соответствующего фиксатора сдвига, выход младшего разряда второго п-разрядного регистра сдвига соединен с третьимвходом элемента И каждого фиксаторасдвига, вход пачальной установки ЕБтриггера кандого фиксатора сдвигасоединен с входами начальной устаовки обоих и-разрядных регистровсдвига и подключен к выходу элемента дифференциролания, выход старшегоразряда второго и-разрядного регистра сдвига соединен с входом переключателя выбора режима работы, выходкоторого через элемент задержки соединен с входом элемента дифференцирования, выход младшего разряда первого и-разрядного регистра сдвигасоединен с вторым входом всех блоковумножения, выходы сумматоров соединены с первыми информационными вхо 10 дами соответствующих блоков деления,выход элемента И всех фиксаторовсдвига соединен с входом переключа.теля и подключен к входам разрешениясуммирования соответствующих сумматоров и к счетным входам соответствующих счетчиков, инверсные выходыпереноса которых соединены с четвертым входом элемента И соответствую -щих фиксаторов сдвига, информацион 20 ные выходы счетчиков соединены с вторыми информационными входами блоковделения, выходы которых и информационные выходы счетчиков являются выходами значений соответствующих ординат корреляционной функции коррелятора, в каждом фиксаторе сдвигавыход переключателя соединен с Бвходом КБ-триггера, инверсный выход .которого соединен с пытям входомЗ 0 элемента И,1282158 Корректор,Е.Сирохман гулич дакт Заказ 7269/ писноСоставитель Е.ЕфимоваТехред М.Ходанич Тираж 670Государственного комитета СС елам изобретений и открытий сква, Ж, Раушская наб., д