Коррелометр

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 93 1)4 С 06 Р 15/3 И КОМИТЕТ ССС ТЕНИЙ И ОТКРЫТ ГОСУДАРСТВЕН ПО ДЕЛАМ ИЗ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54)(57) КОРРЕЛОМЕТР, со блок регулируемой задержк торого является первым и ным входом коррелометра, ления, первый и второй п тели прямого кода в обра ииод корж ионправо о е азова и нао ныи равно- динены первый и второи блокисти, выходы которых соетственно с управляющимивого и второго преобразо кода в обратный и нао борот значи соотв ми пе входа ователеборот,го подмо сумматор, выход кото рв ен а,то о и с вог г ми блок щ и й с ния час сигнало сумматора первогоода приращений, свходом накапливарого узла формиений, с разрешаюиоритета первогоода приращений, сблока приоритета ю расшир м накапливающего а формирования вым разрешающим го сумматора втвания кода прира тем,что, с ценого диапазона исследуемыхведены первания кода узл пер юще еломет выи и второиприращений,сдвига и втодый узел фор узлы формир ервый и вто ой сумматор мирования ко ои регистры причем каж а приращеия, нуль-ор м входом олока п ла формирования кзрешающим входом ет блок вычита и вклю информационному входу реги апливающий сумматор, входы соединены с выходами регис тветствующей группой входов сумматора, а выходы накаплиумматора соединены с входа- регистрации, о т л и ч а ю-ган, пороговые элементы, блок приоритета, накапливающий сумматор и цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с первым информационным входом блока вычитания, выход которого соединен с входом нуль-органа и с входами пороговых элементов, выходы которых соединены с информационными вдами блока приоритета, выходыкоторого соединены с информационнымивходами накапливающего сумматора, выходы которого соединены с информационными входами цифроаналогового преобразователя, а блок управления включает счетчик задержки, триггер запуска, генератор импульсов, первый ивторой элементы И, элемент задержки исчетчик отсчетов, причем выход счетчика задержки соединен с управляющимвходом блока регулируемой задержки,.а вход начальной установки счетчиказадержки - с единичным входом триггера запуска, с входом начальной установки счетчика отсчетов и являетсявходом запуска коррелометра, выходыгенератора импульсов соединены с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых объединены и подключены к прямому выходутриггера запуска, выход первого элемента И соединен с входом элементазадержки, с первым разрешающим вхо1179368 второго узла формирования кода приращений и входом синхронизации накапливакзцего сумматора второго узла формирования кода приращений, выходэлемента задержки подключен к входусинхронизации накапливающего сумматора первого узла формирования кодаприращений, выход второго элемента Иподключен к входу разрешения считывания накапливающего сумматора, к управляющему входу регистра и к счетному входу счетчика отсчетов, выходпереполнения которого соединен с управляющим входом блока регистрациии с нулевым входом триггера запуска,второй информационный вход блока вы-.читания первого узла формированиякода приращений соединен с .выходомблока регулируемой задержки, а входначальной установки накапливающегосумматора первого узла формированиякода приращений является входом запуска коррелометра и соединен с входом начальной установки накапливанзцего сумматора второго узла формирования кода приращений и с входом начальной установки регистра, второйинформационный вход блока вычитаниявторого узла формирования кода приращений является вторым информационными входом коррелометра, группы выходов накапливащцих сумматоров первого и второго узлов формирования кодаприращений соединены с входами первоИзобретение относится к вычислительной технике, предназначено для оперативного определения коореляционных функций случайных процессов в реальном времени и может быть ис пользовано в гидрометеорологии, автоматике, биологии, медицине идругих областях науки и техники.Целью изобретения является расширение частотного диапазона исследу О емых сигналов.На фиг,1 изображена структурная схема коррелометраф на фиг,2 - структурная схема узла формирования кода приращений, на фиг.З - структурная, 15 схема блока управления. го и второго преобразователей прямого кода в обратный и наоборот соответственно, выходы знаковых разрядовгруппы выходов накапливанзцих сумматоров первого и второго узлов формирования кода приращений соединены спервыми информационными входами первого и второго блоков равнозначностисоответственно, вторые информационныевходы которых соединены с выходаминуль-органов и вторым управляющимвходом накапливающих сумматоров второго и первого узлов формирования ко 1 да приращений соответственно, выходы блока йриоритета первого и второго узлов формирования кода приращенийВсоединены соответственно с управляющими входами второго и, первого регистров сдвига, информационные входыкоторых соединены с выходами второгои первого преобразователей прямого кода в обратный и наоборот соответственно,.выходы первого и второго регистров сдвига подключены соответственно к первому и второму информационным входам второго сумматора, входпереноса которого соединен с выходом первого регистра сдвига, выходы второго сумматора соединены с второй группой информационных входов первого сумматора, вход переноса которого соединен с соответствующим выходом второго регистра сдвига. 2Коррелометр содержит блок 1 регулируемой задержки, первый узел 21 формирования кода приращений, второй узел 2 формирования кода приращений, первый преобразователь 3 пря- мого кода в обратный и наоборот З,второй преобразователь З прямого кода в обратный и наоборот, первый регистр 4 сдвига, второй регистр 4сдвига, первый сумматор 51, второй сумматор 5, регистр 6, накапливающий сумматор 7, блок 8 регистрации, блок 9 управления, первый блок 10 равнознач - ность, второй блок 10 равнозначности.Узел формирования кода приращений состоит из блока 11 вычитания, нуль1179368 10 органа 12, пороговых элементов 13, . блока 14 приоритета, накапливанщего сумматора 15 и цифроаналогового преобразователя 16 (ЦАП).Блок 9 управления состоит из 5 счетчика 17 задержки, триггера 18 запуска, генератора 19 импульсов, первого элемента И 20, второго элемента И 21, элемента 22 задержки и счетчика 23 отсчетов.Коррелометр работает следующим образом.Блок 9 управления задает сдвиг аналоговому сигналу, поступающему на первый информационный вход коррелометра с помощью блока 1 регулируемой задержки, Блок 9 управленияс(фиг.3) работает. следующим образом.По входу запуска коррелометра происходит установка счетчика 17 задержки .в состоянии, определяющее величину задержки, счетчика 23 отсчетов в нулевое состояние, а триггера 18 запуска в единичное состояние, Код, определяющий временной сдвиг одного из сигналов с выхода счетчика 17 задержки, поступает на первый выход блока 9 управления. С выхода триггера 18 запуска сигнал, разрешающий прохождение основной серии сиг- З 0 налов генератора 19 импульсов на второй и через элемент 22 задержки на третий выходы блока 9 управления и задержанной серии сигналов генератора 19 импульсов на четвертый и пя тый выходы блока 9 управления и счетный вход счетчика отсчетов 23, поступает на вторые входы первого 20 и второго 21 элементов И. Счетчик 23 отсчетов осуществляет подсчет числа . 40 отсчетовПо достижении заданного числа отсчетов происходит переполнение счетчика 23 отсчетов и перевод триггера 18 запуска в нулевое состояние. По этому сигналу, поступающему 45 на шестой выход блока 9 управления, осуществляется передача содержимого накапливающего сумматора 7 со сдвигом вправо на величину кратности (деление на количество отсчетов) в блок 50 8 регистрации. Узлы 21 и 2 следящего типа с показательной системой кодирования приращений отслеживает первый, (задержанный на время 3 ) у(й+ 1+), и второй, х(1), аналоговые сиг калы с частотой, задаваемой сигналами, поступающими с третьего выхода блока 9 управления на второй управля 4ющий вход первого узла 21 и первый и второй управляющие входы второго узла 2.Узел формирования кода приращений (фиг.2) работает следующим образом.Сигналом "Запуск" по входу начальной установки осуществляется сброс в "0" накапливающего сумматора 15. На информационный вход подается аналоговый сигнал, на первый и второй управляющие входы - тактирующие импульсы. Блок 11 определяет разность между входным напряжением по информационному входу и напряжением обратной связи с выхода цифроаналогового преобразователя 16, значение разности поступает на вход нуль-органа 12 и входы всех пороговых элементов 13. Знакочувствительные пороговые элементы 13 срабатывают при достижении напряжением разности значений порогов на /Э которые они настроены. Блок 14 в моменты времени, .определяемые тактовыми импульсами, поступающими на второй управляющий вход, вьщеляет старший по весу пороговой элемент 13 изчисла сработавших. Нуль-орган 12 вте же моменты времени определяетзнак напряжения разности, котораяпоступает на знаковый выход приращений узлов 2 -2. Коды с выходаблока 14 приоритета представляют собой.приращения входного сигнала,округленные до значения кратногостепени двойки, т,е. представляютсобой одну единицу в соответствующемразряде кода (позиционный код). Кодыс выхода блока 14 приоритета являют-:ся сигналом "Величина приращения" узлов 2,-2и поступают на выход приращений. Код знака напряжения разности с выхода нуль-органа 1.2 настраивает накапливающий сумматор 15 поуправляющему входу на выполнениеоперации "Сложение" или "Вычитание".В моменты времени, определяемые тактовыми импульсами, накапливающий сумматор 15 добавляет к своему содержимому или вычитает иэ него единицусоответствующего разряда, поступившую с блока приоритета. Выходы накапливающего сумматора 15 являютсяпараллельньи выходом узлов 2 -2 иуправляют ЦАП 16. Прием информациив накапливающий сумматор 15 осуществляется при наличии сигналов на еговтором управляющем входе, выдача информации в ЦАП 16 - по сигналам натретьем управляющем входе накапливающего сумматора 15. Серия тактирующих импульсов, задержанных относительно основной серии иа один такт, поступает на первый управляющий вход первого узла 2 л и обеспечивает задержку выдачи кода текущего значения сигнала у(С+Я) на один такт по отношению к моменту появления величины 10 приращений этого же сигнала таким образом, что в -ом такте на выходе приращений узла 2 значение приращения сигнала у(й+ь) равно ау;, а на параллельном выходе узла 2 код те" 15 кущего значения уй+о) равен уС параллельных выходов узлов 2 и 2коды текущих значений исследуемых сигналов поступают на преобразователи 31 и 3 соответственно. Блоками 10 20 и 10 равнозначности определяются знаки произведений улх, и х.ч 11 Ау соответственно, а преобразователями 3, и 3 выполняется преобра. эование обратного кода текущих значе ний соответственно у и хна пря 1 1 1 мой код или прямого кода на обратный,1 если это произведение меньше нуля, или коды текущих значений у;. и х; проходят через преобразователи 3 и 3 беэ изменений, если это произведение больше или равно нулю. Преобразованные. коды текущего значения сигнала у(е+) и х(с) поступают на регистры 4 1 и 4, где осуществляется сдвиг на число разрядов, определяемое величиной приращений.В случае, если в коррелометре производятся операции над числами, + 1, то сдвиг кодов осуществляется влево, для случая, когда в коррелометре коды исследуемых сигналов представляют числа в диапазоне от ф.1 до +1, сдвиг кодов осуществляется вправо. С выходов регистров 4 и 4 коды текущих значений сигналов у(й+Г) и45 х(с) поступают. на сумматор 5, где выполняется операция й врХ";р лцзр,если ьфОХ ля +2 если ьц сО,лр(1 оер Х;ф, если л; ъ О 1 ц" х;ьц;1+2если ьц; О в случае, если ах,О, ив случае, если ьх; с О,где Я; - результат суммирования в1-ом такте на сумматоре 5овру 1-1 еу - прямой и обратный коды у;,ох.Р, х; - прямой и обратный коды х 2 - единица в младшем разряде.В этом же такте на сумматоре 5 выполняется операцияо)если лЧ;-ОБ Х фч 1. + 1 -г1 1 1 "11 бС 02 ест Ьп (О)Р)где 8, - результат суммирования вь-ом такте на сумматоре 5,1 фу; - значение отсчета,в (д)-омтакте,Вычисленное значение х" у записы 1вается в регистр 6 и будет использовано в следующем (+1)-ом такте работы коррелометра. Частота передачикодов из регистра 6 в накапливающийсумматор 7 определяется требуемойточностью интегрирования произведения. Количество передач кода иэ регистра 6 в накапливающий сумматор 7подсчитывается блоком 9 управления,а при достижении заданного количества (кратного целой степени двойки)блок 9 осуществляет передачу содержимого накапливающего сумматора 7 сосдвигом вправо на величину кратности(деление на количество передач) вблок 8 регистрации. После этого повторяется описанный процесс вычисления значения корреляционной Функциидля нового значения ьСоставитель Е.Ефимвальчук Техред З.Палий утяг оррект едактор о го коий и К Филиал 1 ПП 1 "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,Заказ 5678/52 Тираж 71 ВНИИПИ Государственн по делам изобрете 113035, Москва, Ж, Подпитета СССРкрытийя наб., д.4/5