Коррелятор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 09) 6 Р 15/33 Щ гР (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЬСТ ВТОРСКОМУ С 8 И к вычибыть исанных вы- применяесигналов, табе вре- медици- ьепение й инсти- ябрьской евски выполня функции ователь огд 11 шз 48,а(д). Спе ител ть частоналов для ил.,фЬ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Киевский политехническитут им, 50-летия Великой Октсоциалистической революции.1 оигпа 1 оГ Ьсдепсе Тесйпо 1 оУ 2, 1988, стр. 66-75.(57) Изобретение относитсяслительной технике и можетпольэовано в специализировчислительных устройствах,мых для цифровой обработкиработающих в реальном масшмени, например в геофизикене. Цель изобретения - новбыстродействия. Корреляторвычисление корреляционнойИ-разрядной входной последности Х(д) с одноразряднымиляционными коэффициентамицифическая органиэация вычных ячеек позволяет повысяту поступления входных сигих последующей обработки, 1381539Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислительных устройствах, применяемыхдля цифровой обработки сигналов, работающих в реальном масштабе времени.Цель изобретения - повышение быстродействия,На фиг, 1 представлена структурная схема коррелятора на фиг. 2схема вычислительной ячейки.На фиг. 1 обозначено: + - данныене входящие в результат; р - длинапреобразованной последовательности,Коррелятор (фиг. 1) содержит матрицу из вычислительных ячеек 1,1.1. -1,.1. 1 (1 = 12,. ,М - номер строки,1, 2И - номер столбца), информационный вход 2, в каждой ячейке матрицы 1 первый выход 3, второйвход 4, второй выход 5 (кроме ячеекпоследней строки), третий вход 6(вход 6 ячеек первой строки является входом задания нуля коррелятора),третий выход 7 (кроме ячеек последней строки), четвертый вход Я (входы8 ячеек первой строки является входом запрета Формирования суьмы коррелятора),. четверть 1 й выход 9 резуль тата.Вычислительная ячейка (фиг. 21содержит первый элемент 10 заде 1 гю,ц,элемент И 11, второй элемент 12 задержки, сумматор 13, третий, четвертый и пятый элементы 14,. 15 и 16 задержки.Коррелятор выполняет вычислени.:корреляционной функции М-разряднойвходной последовательности Х(1) с одноразрядными корреляционными коэффициентами а(1) по формулеу(Р) =,Е а(1) (1 + р), (1)где у(р) - р-й вычислительный резуль.тат;Х - количество корреляционныхкоэффициентов.Рассмотрим работу коррелятора,Для наглядности будет описан случай И = 4, М = 6.В корреляторе входные данные Х(1),поступив на первый вход корреляторав процессе вычисления, передаютсяво все вычислительные ячейки, в которых они необходимы для вычис.пениявыражения (1), Все тактируемые элементы 10 12,14, 15 и 16 задержки всех ячеек 1управляются одним и тем же сигналом.11 а Фиг. 1 и 2 условно не изображенытактирукщие входы ячеек 1 и всех тактируемых элементов 10, 12, 14, 15и 16 задержки,Входные данные Х(1) и коэффициен 1 О ты а(д) поступают на входы коррелятора., как показано на Фиг. 1. Так как направление передачи входных данных совпадает с направле;нем передачи результата, то нет необходимости проводить предварительное обнуление тактируемьж элементов 10, 12, 14 15 и 16 задержки,Вычисления, провг димые в каждой ячейке 1, описаны с момента, когда в этой ячейке начинаются полезные вычисления1 рием информации в тактируемые элементы 10, 12, 14, 15 и 16 задержки гн"ушествляется в начале каждого такта. В пер чычисляе Ю л-,яи .я(.(0 х-(2) в ячейке 1,1.4 - а(О)х"(1),ч ячейке 1.1,5 - а(0)х (О); в ячейВ третьем такте в ячейке 1.1.1.вычисляется а(0)х 1.2); в ячейке1. 1, - а(О)х(1); в ячейке 1.1.3= оВ че "Ве 1 дтом такте Б ячейке 1. 1. 1,я; исляется а(0)х (3); в ячейке1 ". - а(0)х (2); в ячейке 1,1.3а (О);. (1); в ячейке 1, 1, 4 - а(0) хф (О);ячейке 1 2, 1 д а(1) х (1+1); в:ячейке 1. 2. 2 - ,3. а (1)х (1)+С (0)оО, (О) - перенос, возникший в ячейке 2-го столбца обрабатывающей, пер-.вы разряды входных чисел при вычисленРи у(0)+С (О),1 - О4В десятом такте в ячейке 1.4.4,вычисляется у (0); в ячейке 1,4,3у(1); в ячейке 1.4.2 - у(2); вячейке 1.4.1 - у(3),В одиннадцатом такте в ячейке1.4.5 вычисляется у (О); в ячейке1.4.4 - у (1); в ячейке 1.4.3у(2); в ячейке 1.4.2 - у(3); вячейке 1,4, 1 - у(4).В двенадцатом такте в ячейке1.4.6 вычисляется у"(0); в ячейке1,4.5 - у 1(1); в ячейке 1.4.4у(2); в ячейке 1.4.3 - у(3); вячейке 1.4,2 - у(4); в ячейке1,4. 1 - у(5).В дальнейшем вычисления продолжаются аналогичным образом. Все вычислительные ячейки 1 участвуют вработе коррелятора, В каждом тактена выходе коррелятора появляются(с соответствующим временным сдвигом) числа преобразованной последовательности.Обработка нового входного массив.:Х может начина 1 ьгя в следующем такте после поступления на первый входкоррелятора последнего данного изпредыдущего массива Х. Одновременнос приходом на првыи вход 2 ячейки1, 1. 1 х(О ) на ее второй вход должен быть подан а(О) из новой корреляционной последовательности и вычисления будут продолжены аналогич-.ным образом. В случае, когда коррелятор будет работать только с одним набором корреляционных коэффициентов, тогда тактируемые элементы 12 задержки могут быть исключены из конструкции вычислительной ячейки 1. В этом случае корреляционные коэффициенты а(Р) (р = О, 1, , Г 1-1) постоянно заведены на вторые входы 4 ячеек 1 (Р+1) . 1,Так как длина столбца коррелятора (М) соответствует требуемой разрядности чисел преобразованной последовательности, а при вычислении корреляции производится Г суммирований, то количество значащих разрядов чисел входной последовательности должно быть на 1 о 1;"1 меньп 1 е, чем в чи 5 10 15 20 25 30 слах преобразованной последовательнсс пи (Л- ближайшее большее целое) формула изобретенияКоррелятор, содержащий матрицу из Г 1 столбцов Ггде Г - длина корреляционной последовательности) и М строк (М -разрядность чисел входной последовательности) вычислительных ячеек, каждая из которых содержит элемент И, сумматор и четыре элемента задержки, первый вход элемента И соединен с входом первого элемента задержки и является первым входом вычислительной ячейки, выход первого элемента задержки является первым выходом выч 1 слительной ячейки, второй вход эле 11 ента И соединен с входом второго элемента задержки и является вторым входом вычислительной ячейки, выход второго элемен та заДЕРжКИ ЯВЛЯтСЯ ВТОРЫМ ВЫХОДОМ вычислительной ячейки, выход элемента И соединен с первым информационным входом сумматора, вход переноса которого является третьим входом вычис.1 ительной ячейки, выход переноса и информационныи 1 ыход сумматора соединены соответственно с входами тгетьего и четвертого элементов задержки, выход третьег з элемента задержки является третьим выходом вычислительной ячей 1.и, первый вход каждой Вычислительной яч.Йки первогз столб ца матрицы является соответствующчминформационным входом коррелятора,первые входы вычислительных ячееккажзсго последующего столбца матрицы соединены соответствиено с первыми выходами вычисли."ельных ячеекпредыдущего столбца матри 1 п 1, вторыевходы вычислительных ячеек первойстроки матрицы являются входами задания соответстнуючих корреляционных коэффициентов коррелятора, третьи входы вычислите-ьных ячеек первой г.троки матрицы являются входами задания нулевого .ьачения корреля;ора, в каждом столбце матрицы вторые и третьи входы каждой последующей вычислительной ячейки столбца соединены соответственно с вторым и третьим выходами предыдущей вычислительной ячейки того же стобца, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быст 1 зодействия, в каждую вычислительную ячейку матрицы введен пятый элемент задержки, вход которого соединен с выходом четвертого элемен1381539 Составитель Е. ЕфимоваТехред М.Ходанич Редактор М, Петрова Корректор М. Демчик Заказ 1186/47 Тираж 704 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5