Цифровой коррелятор

и 964652 Союз СоветсиикСоциалистическиаРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кд С 06 Г 15/336 Ьеударстееккый комитет СССР яв делам кеоеретений и открытий"СЕСЙЮЗН % 11 ю МАТЕН ГНО ф 1 Московский ордена Трудового Красного Знам, м электротехнический институт связи(71) Заявитель ИБЛИдТЕО,(54) цифровой коррелятор 1Изобретение относится к вычисли-тель ной т ехни ке и может быт ь испол ьзовано в устройствах цифровой обработ ки сигналов,Известен цифровой коррелятор, содержащий временные квантователи,линии задержки, блоки умножения, блоки выделения модуля и сумматоры. Для повышения точности прй задан 1 О ном времени анализа в корреляторах применяются алгоритмы, представляющие собой модификации широко известных релейного и модульного алгоритмов. Повышение точности достигается15 за счет введения дополнительных линий задержки и формирования в пер" вом алгоритме суммы модулей двух сигналов, а во втором - разности между суммой и разностью модулей 1 1.20Недостатком этого коррелятора я вляет ся отсутствие возможност и производить обработку непосредственно высокочастотного узкополосного 2сигнала без переноса спектра в низкочастотную область.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является коррелятор,предназначенный для определения огибающей корреляционной функции высокочастотных процессов который содержит три параллельные цепи, состоя-щие из включенных последовательноблоков умножения, Фильтров нижнихчастот и временных квантователей.Вторые входы первого и третьего блоков умножения соединеНы с выходом генератора опорного напряжения, а второй вход второго блока умножения соединен с выходом фазовращателя, входкоторого соединен с выходом генератора опорного напряжения (,21,Недостатком известного коррелятора является невозможность его испопьзования для определения функцииавтокорреляции сигнала с асимметричным спектром.Кроме того, при определении огибающей корреляционной функции сиг,нала не используются известные сведения о соотношении информации, заложенной в амплитуде и Фазе сигна"ла, Учет этих сведений позволяетоптимизировать аппаратуру с точкизрения требуемых точности и. быстродействия,Цель изобретения - повышение точ Оности анализа узкополосных сигналовс асимметричным спектром за счет учета информации, заложенной в амплитуде и Фазе сигнала,Поставленная цель достигаетсятем, что в цифровой коррелятор, содержащий три блока умножения, вы"ходы первого и второго из которыхподключены через соответствующиеФильтры низкой частоты к первым вхо- .20дам соответствующих временных квантователей, первый вход третьего временного квантователя соединен с вы"ходом третьего фильтра низкой частоты, а выход подкпючен к входу пер- Ивой линии задержки, вторые входы временных квантователей соединены с вы"ходом генератора тактовых импульсов,первые входы первого и второго блоков умножения подкпючены соответственно к первому выходу генератораопорных напряжений и выходу Фазовращателя, вход которого подключен квторому выходу генератора опорных напряжений, введены семь блоков умно 35жения, две линии задержки, два сумматора, два ограничителя, амплитудный детектор, блок вычитания, два ге"нератора гармонических напряжений инакапливающий сумматор, вход которого подключен к выходу четвертого блока умножения, входы которого соедине"ны соответственно с выходами перво"го сумматора и третьего блока умножениявходы которого соединены соЭ45ответственно с выходами третьего временного квантователя и первой линиизадержки, входы первого сумматорасоединены соответственно с выходамипятого и шестого Ьлоков умножения,первые входы которых подключены соответственно к выходам генераторовгармонических напряжений, вторые входы пяуого и шестого блоков умножениясоединены с выходами соответственно блока вычитания и второго сумма- ффтора, первые входы седьмого и вось"мого, девятого и десятого блоков умножения попарно оЬъединены, соеди 52 фнены соответственно с входами второйи третьей линий задержки и подключены соответственно к выходам перво"го и второго временных квантователей, выходы второй и третьей линийзадержки подключены соответственноко вторым входам восьмого и девятого, седьмого и десятого блоков умножения, входы второго сумматора соединены соответственно с выходами вось"мого и десятого блоков умножения,входы блока вычитания соединены соответственно с выходами седьмого идевятого блоков умножения, входы ограничителей и .амплитудного детектораоЬъединены и являются входом корреля"тора, выходы ограничителей подключенык вторым входам первого и второго блоков умножения, а выход амплитудногодетектора соединен с входом третьего Фильтра низкой частоты.,На чертеже показана:Функциональ-ная схема коррелятора.Коррелятор содержит блок 1 умножения, Через Фильтр низкой частоты 2подключенный к информационному входувременного квантователя 3 .(.аналогич:ная цепь испальзуется во втором карале ), блок М умножения, Фильтр 5 низ"кой частоты и временной квантователь6, В третьем канале используетсяблок 7 умножения, фильтр 8 низкОйчастоты и временной квантователь 9.Вход коррелятора на первый и второй каналы подключен через ограничители .10 и 11.;В третьем канапе используется линия 12 задержки, Управляющие:входывременных квантователей 3, 6 и 9соединены с выходом генератора 13тактовых импульсов. Вход коррелятора подключен также к входу амплитудного детектора 14. В .коррелятореиспользуются генератор 1 опорныхнапряжений и фазовращатель 16, линиязадержки .17, блоки 18 и 19 умножения, линия 20 задержки, блоки 21 и.22умножения, сумматор 23, блок 24 вычитания, генератор 25 гармоническихнапряжений, блоки 26 и 27 умножения, генератор 28 .гармоническогонапряжения. Выход второго сумматора29 подключен к первому входу блока30 умножения, второй вход которогоподключен к выходу блока 7 умножения,а выход соединен с накапливающим сумматором 31.Коррелятор работает следующим образом,964652 6+ - Ф 5 ид) 3. Формула изобретения5Входной узкополосный сигнал с асимметричным спектром т(С)=а(С)сок МОС+ч(СЦ подается на входы ограничителей 10 и 11 и амплитудного детектора 14. Сигнал с выходов ограничи телей 10 и 11, имеющий единичную амплитуду и несущий информацию только о фазе, подается на первые входы блоков 1 и 4 умножения, а на вторые входы подаются напряжения с генера ф тара 15 и через фазовращатель 16 в виде созюрС=Сш и з 1 пао=С=Ясоо. В результате умножения сигнала й последующей фильтрации на выходе фильтров 2 и 5 получают сигналы в виде 1 созЧ(С,)=СЧ и зпЧ(С)=ЯМ. Сигналы квантуются во временных квантовате.лях 3 и 6 и поступают на дальнейшую ;обработку в дискретном виде На выходе линий 17 и 20 задержки на с получаются задержанные сигналы созе(С-,)= =СЧСи з 1 пМ(С- )=МТ. На выходах блоков 18, 19, 21 и 22 умножения получают соответственно произведенияф:с,ф э б, иф Ср 55 С,На выходах первого сумматора 23 и блока 24 вычитания олучают соответственно сумму и разность этих произведений д.+р и Э -ЮПолученные сумма и разность умножаются в блоках 27 и 26 умножения на Сьои .5 юо, выработанные генераторами 28 и 25, затем складываются в сумматоре 29 и результат поступает 33 на первый вход блока 30 умножения. С выхода амплитудного детектора 14 сиг;нал поступает на Фильтр 8 низкой .частоты, затем квантуется времен:ным квантователем 9 и далее обраба тывается в цифровом виде, Сигнал на входе временного квантователя 9 описывается выражением а(С) и несет информацию только об амплитуде входного сигнала, Сигнал а(с) поступает 45 на вход линии 12 задержки и второй вход блока 7 умножения, на первый вход которого поступает задержанный сигнал а(С), Напряжение, описываемоевыражением а(С)а(С-), с выхода бло- ЗО ка 7 поступает на второй вход блока 30 умножения, Результат поступает на вход сумматора 31, с выхода которо- ф .го получается отсчет функции коррелятора, описываемый выражением1ЬТ"- ., д ИаИ-;сЯ СиоОО Цифровой коррелятор позволяет производить анализ узкополосных сигналов с асимметричным спектром без переноса спектра в низкочастотную область. При этом быстродействие дискретных элементов, с помощью которых реализуется коррелятор, определяется только шириной спектра и не зависит от несущей частоты.Раздельная обработка информации, заключенной в амплитуде и фазе сигна,ла, позволяет при известном соотношении информации, заключенной в амплитуде и Фазе, использовать в каждом из каналов дискретные элементы, обеспечивающие ту точность, которая необходима для данного .канала, что приводит к упрощению аппаратуры. Цифровой коррелятор, содержащийтри блока умножения, выходы первогои второго из которых подключены через соответствующие Фильтры низкой ,частоты к первым входам соотвествующих временных квантователей, первый .вход третьего временного квантователя соединен с выходом третьего филь-тра низкой частоты, а выход подключен к входу первой линии задержки,вторые входы временных квантователейсоединены с выходом генератора тактовых импульсов, первые входй первогои второго блоков умножения подключены ,соответственно к первому выходу генератора опорных напряжений и выходу Фазовращателя, вход которого подключенк второму выходу генератора опорныхнапряжений, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностианализа узкополосных сигналов с асимметричным спектром, в него введенысемь блоков умножения, две линии задержки, два сумматора, два ограничителя, амплитудный детектор, блок вычитания, два генератора гармоническихнапряжений и накапливающий сумматор,. вход которого подключен к выходу четвертого блока умножения, входы которого соединены соответственно с выходами первого сумматора и третьего блока умножения, входы которого соединены соответственно с выходами третьего временного квантователя и первой линии задержки, входы первого сумматора соединены соответственнос выходами пятого и шестого блоков умножения, первые входы которых подключены соответственно к выходам ге" нераторов гармонических напряжений, вторые входы пятого и шестого блоков умножения соединены с выходами соответственно блока вычитания и вто-. рого сумматора, первые входы седьмого и восьмого, девятого и десятого блоков умножения попарно объединень соединены соответственно с входами второй и третьей линий задержки и . подключены соответственно к выходам первого и второго временных квантователей, выходы второй и третьей линий задержки подключены соответственно к вторым входам восьмого и девятого, седьмого и десятого блоков умножения, входы второго сумматора соединены соответственно с выхода 64652 .8ми восьмого и десятого блоков умножения, входы блока вычитания соединены соответственно с выходамиседьмогои девятого блоков умножения,З входы ограничителей и амплитудногодетектора объединены и являются входом,коррелятора, выходы ограничителей подключены к вторым входам первого и второго блоков умножения, ав выход амплитудного детектора соединен с входом третьего фильтра низкойчастоты,Источники информации,15 принятыв во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство 0 ССРМ 460544, кл. 6 06 Г 15/336, 1973.2. Грибанов Ю.И. и др,. Автоматические цифровые корреляторы. М20 "Энергия", .1971, с, 41 (прототип),964652, Тираж 731 Подписное илиал ППП "Патент", .Ужгород, ул.Проектная,