Устройство для определения взаимной корреляционной функции

(5 4 С 06 Р 15/336 ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ О Е ИЗОБРЕТЕН СВИДЕТЕЛЬСТВУ Н АВТОРСН сигналов и соответствчастот квантования, уртельностн сигналов натора. Устройство содерфильтры 1,-111 - 11),12,-12)блоки 3,13 опсимального значения, бмяти, регистры 5, 15,лители 6,16 частоты, авые преобразователи 7,9, элементы И 10,19, дты 17, триггер 18, гентовых импульсов. Коррэлементы И, элементыблоки памяти, перемновающий сумматор, регисгенератор тактовых им техника эксперименс.142,идетельство СССР 06 Р 15/336, 1977. св СОПРЕДЕЛЕНИЯ ОННОЙ ФУНКЦИИ тносится к вычисли- елью изобретения быстродействия. основывается на опкнх смещений частот(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ,ВЗАИМНОЙ КОРРЕЛЯЦИ (57) Изобретение о тельной технике. 1 является повышение Работа устройства ределении доплеров(56) "Приборы ита"1983, В 2,АвторскоеУ 691866, кл. ующем измененииавнивающем дливходах корреляжит полосовыедетекторы 2;2,ределения маклоки 4,14 пауправляемые де- налого-цифро 8, корреляторелитель частоератор 20 так"елятор содержитИЛИ, счетчики,житель, накаплитр, триггер,пульсов. 2 ил,Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в системах автоматического управления и пассивных локаци 5 онных системах для измерения задержки случайных сигналов.Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.На Фиг.1 приведена структурная схема устройства для определения взаимной корреляционной функции; на фиг.2 - структурная схема коррелятора.Устройство для определения взаимной корреляционной Функции содержит полосовые фильтры 1,1, детекторы 2,2, первый блок 3 определения максимального значения, первый блок 4 памяти, первый регистр 5, первый управляющий делитель 6 частоты, первый 7 и второй 8 аналого-цифровые преобразователи (АПП), коррелятор 9, первый элемент И 10, полосовые Фильтры 11,1 ц, детекторы 12, второй блок 13 определения максимального значения, второй блок 14 памяти, второй регистр 15, второй управляемый делитель 16 частоты, делитель 17 частоты, триггер 18, второй элемент И 19, генератор 20 тактовых импульсов, элемент ИЛИ 21.Коррелятор содержит элемент И 22, элемент ИЛИ 23, первый счетчик 24, перемножитель 25, накапливающий сумматор 26, регистр 27, второй блок 28 ,35 памяти, элемент И 29, элемент ИЛИ 30, второй счетчик 31, триггер 32, эле менты И 33,34, третий счетчик 35, элемент НЕ 36, генератор 37 тактовых им пульсов, первый блок 38 памяти, эле мент ИЛИ 39.Устройство для определения взаимной корреляционной Функции работает следующим образом.45Сигнал Х поступает на входы согласованных Фильтров 1,1, С помощью этих фильтров перекрывается весь диапазон доплеровских частот. Таким образом, сигнал Х(й) проходит через тот согласованный Фильтр, который настроен на ту доплеровскую частоту, которую имеет сигнал Х(С). В дальнейшем сигнал, прошедший согласованный фильтр, детектируется и поступает на вход блока 3. С выхода последнего код канала, через который прошел сигнал, поступает на адресные входы блока 4. В блоке 4 предварительно записан по каждому адресу оптимальный коэффициент деления, который выбираетсяЧиз условия К =1 + - где Ч - скоростьСпередвижения источника сигналов относительно приемника Х; С - скорость распространения сигналов в данной среде. Код оптимального коэффициента деления поступает на входы регистра 5,По. такому же принципу определяется и коэффициент деления сигнала 7(С), В этом случае в запоминающее устройство также записан предварительно код коэффициента деления по всем ад-, ресам. И код коэффициента деления с выхода блока 14 поступает на входы регистра 15.Запись сигналов начинается по команде "Запуск". По этому сигналу код коэффициента деления сигнала К, записывается в регистр 5, а код коэффициента деления сигнала К записывается в регистр 15, Одновременно сигнал "Запуск" производит обнуление управляемых деталей б и 16, проходит через элемент ИЛИ 21, обнуляет делитель 17 и устанавливает триггер 18 в единич ное ссстояние. Нулевой сигнал с инверсного выхода триггера,18 поступает на второй вход элемента И 1 О, запрещая прохождение сигналов коррелятора 9 навыход устройства. Единичный сигнал с прямого выхода триггера 18 поступает на вход элемента И 19 и разрешает прохождение импульсов генератора 20 тактовых импульсов .на выход элемента И 19, т.е. на входыуправляемых делелителей б и 17 частоты. Управляемые делители б и 16 на своем выходе вырабатывают последовательность импульсов квантования, т.е. импульсов, по которым АЦП 7 и 8 производят квантование входных си 1- налов Х(С) и У(С) по амплитуде и по времени. Лелитель 17 делит последовательность импульсов квантования. Коэффициент деления его выбирается равным объему выборки, т.е. по окончании выборки входных отсчетов на выходе делителя 17 появляется выходной импульс, который устанавливает триггер 18 в нулевое состояние; Этим запрещается прохождение импульсов с выхода генератора 20 тактовых импульсов через элемент И 19 и разрешается работа коррелятора 9, а также открывается элемент И 10, разрешая прохождение последовательности ординат вза 1427383имной корреляционной функции на выход устройства.Коррелятор (Фнг.2) работает следующим образом. Отсчеты входных сигналов поступают на информационные входы блоков 38 и 28 памяти. Адрес ячейки памяти запоминающих устройств 38 и 28 определяется кодом с выходов счетчиков 24 и 31. Сигнал записи в блоки 38 и 28 снимается с выхода элементов И 22 и 29 соответственно. Этот же сигнал проходит через элемент ИЛИ 23 и 30 на счетный вход соответствен; но счетчика 24 и 31 и по заднему фронту изменяет состояние счетчиков. Таким образом импульсы квантования проходят через элементы И 22 и 29 соот- . ветственно, производят запись входных отсчетов Сигналов, проходят через элементы ИЛИ 23 и 30 соответственно и по заднему Фронту изменяют состояние соответственно счетчика 24 и 31, Генератор 37 при записи информации не .работает. После окончания записи информации на вход запуска генератора 37 поступает "1", и производит ее обнуление счетчиков 24,31 и 35, Генератор 37 выдает на,своем выходе последовательность импульсов, которые проходят через элемент И 33 на входы элементов ИЛИ 23 и 30 и в дальнейшем на счетные входы счетчиков 24 и 31. Таким образом счетчики 24 и 31 начинают выдавать постоянно возрастающий код адреса блоков 38 и 28, 35 которые работают в этом случае на считьвание информации. Так как в первом случае счетчики 24 и 31 находились одинаково в нулевом состоянии, то с блоков 38 и 28 начинается счи тывание одноименных отсчетов входных сигналов, Эти отсчеты поступают с выходов блоков 38 и 28 на перемножитель 25, где перемножаются и поступают на накопитель, где производится накоп ление отсчетов ординаты взаимной кор, реляционной функции. По заднему фронту импульса с предпоследнего разряда счетчика 24 вычисленная ордината взаимной корреляционной функции перепи сьвается в регистр 27, а также увеличивается на единицу состояние счетчика 35 и устанавливается триггер 32 в нулевое состояние. В этом случае закрывается элемент И 33 и открывается элемент И 34, который пропускает на свой выход импульс генератора 37. Прошедший через элемент И 34 импульс переписьвает код состояния счетчика 35 в счетчик 31, проходит через элемент ИЛИ 39 и устанавливает счетчик 24 в "0" и по заднему фронту устанавливает триггер 32 в единичное состояние, что приводит к открыванию элемента И 33. Благодаря этому удается сместить адреса считывания информации блоков 38 и 28 памяти ЗУ на один разряд, что определяет начало вычисления следующей ординаты взаимной корреляционной функции.Формула и з обретенияУстройство для определения взаимной корреляционной Функции, содержащее первый и второй аналого-цифровые преобразователи, информационные входы которых являются соответствующими информационными входами устройства, два элемента И, триггер, генератор тактовых импульсов, элемент ИЛИ, первый управляемый делитель частоты, делитель частоты, два регистра, коррелятор, причем выход первого элемента И является выходом устройства, инверсный и прямой выходы триггЕра соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вход установки в "1" триггера является входом запуска устройства, выход управляемого делителя частоты соединен с тактовым входом первого аналогоцифрового преобразователя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия, в него до" полнительно введены две группы полосовых фильтров, две группы детекторов, два блока определения максимального значения, два блока памяти, второй управляемый делитель частоты,причем коррелятор содержит четыре элемента И, три элемента ИЛИ, элемент НЕ, два блока памяти, три счетчика, триггер, генератор тактовых импульсов, перемножитель, накапливающий сумматор и регистр, информационныевходы первого и второго блоков памяти коррелятора соединены с выходами соответствующих аналого-цифровых преобразователей, первые и вторые входыэлементов И коррелятора соединены стактовыми входами аналого-циФровыхпреобразователей, вторые входы первого и второго элементов И соединеныс выходом элемента НЕ коррелятора,выход .первого элемента И в корреляторе соединен с первым входом перво 1427383го элемента ИЛИ коррелятора и тактовым входом первого блока памяти коррелятора, выход второго элемента И коррелятора соединен с первым входом второго элемента ИЛИ коррелятора и тактовымвходом второго блока памяти коррелято ра, выходы первого и второго элементовИЛИ коррелятора соединены со счетными входами первого и второго счетчиков соответственно, разрядные выходыкоторых соединены с адресными входамисоответственно первого и второго блоков памяти корреляторов, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами перемножителя,выход которого через накапливающийсумматор соединен с информационнымвходом регистра коррелятора, входразрешения записи которого соединен 2 Осо счетным входом третьего счетчика,с входом установки в "О" триггеракоррелятора и с предпоследним разрядным выходом первого счетчика, прямойи инверсный выходы триггера коррелятора соединены с первыми входами соответственно третьего и четвертогоэлементов И, вторые входы которыхсоединены с выходом генератора тактовых импульсов коррелятора, выходтретьего элемента И соединен с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ, выход четвертого элемента И соединен с входом разрешениязаписи второго счетчика, с входом установки в "1" триггера коррелятораи с первым входом третьего элементаИЛИ, второй вход которого соединенс входами установки в "О" второго итретьего счетчиков, выход третьегоэлемента ИЛИ соединен с входом уста Оновки в "О" первого счетчика, разряд-.ные выходы третьего счетчика соединены а разрядными входами задания начального значения второго счетчика, информационные входы устройства соедине- "5ны с входамиполосовых фильтров соответственно первой и второй групп, выходы полосовых фильтров первой группы черездетекторы первой группы соединены с входами группы первого блока определениямаксимального значения, выход которогосоединен с адресным входом первогоблока памяти, выход которого соединенс информационным входом первого регистра, выходы полосовых фильтров второй группы через детектора второйгруппы соединены с входами группывторого блока определения максимального значения, выход которого соединен с адресным входом второго блокапамяти, выход которого соединен с информационным входом второго регистра,вход разрешения записи которого соединен с входами установки в "О" делителя частоты, первого и второго управляемых делителей частоты, с входомразрешения записи первого регистра,с первым входом элемента ИЛИ и являются входом запуска устройства, разрядные выходы первого и второго регистров соединены с управляющими входами соответственно первого и второгоуправляемых делителей частоты, информационные входы которых соединены свыходами второго элемента И, второйвход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход второго управляемого делителя частотысоединен с тактовым входом второгоаналого-цифрового преобразователя,информационный вход делителя частотысоединен с выходом второго управляемого делителя частоты, выход делителячастоты соединен с входом установкив "1" триггера и с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединенс вторым входом третьего элемента ИЛИкоррелятора, инверсный выход триггера соединен с входом запуска генератора тактовых импульсов коррелятораи с входом элемента НЕ коррелятора,вторбй вход первого элемента И сое"динен с выходом регистра коррелятора,1477383 Составитель В.О Техред М. Хода нич едщстор О.Спесивых ик ректор Т НИИПИ Государс по делам изоб 35, Москва, Ж Заказ 4854/4 ираж 704 Подписноетвенного комитета СССРретений и открытий35, Раушская наб., д. 4/5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Уагород, ул. Проектная, 4