Многоканальный автокоррелятор Советский патент 1985 года по МПК G06G7/19 

а

00

со со

О5 1 Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике, а имен но к устройствам для определение временных характеристик стационарных случайных процессов. Известен коррелятор, содержащий формирователь коэффициентов разложе ния, выходы которого соединены с пе выми входами схем умножения, вторые входы которых соединены с входами и выходами п-ячеек ортогонального фильтра, первая ячейка которого соединена с генератором единичных импульсов, причем выходы схем умножения соединены с входами суммирукяцей схемы, вход которой соединен с регистрирующим устройством. При этом формирователь коэффициенто разложения содержит ортогональный фильтр, выходы которого соединены с первыми входами схем умножения, вторые входы которых соединены с входом устройства, а выходы - с входами усредняющих устройств, выходы которых являются выходами формирователя коэффициентов разложения СОНедостатками этого устройства являются низкое быстродействие и сложность конструкции. I Наиболее близким по технической сзпцносТи к предлагаемому является многоканальный автокоррелятор, соде жащий генератор функций Уолша, выхо ды которого подключены к первым вхо дам биполярных ключей всех каналов, вторые входы биполярных ключей объе динены и являются входом автокоррелятора, выход биполярного ключа в каждом канале соединен с входом интегратора этого канала, входы весовых сумматоров соединены соответственно с выходами блоков усреднения каждого канала. Каждый канал содержит аналоговый ключ и квадратор, вход которого соединен с выходом аналогового ключа, а выход - с входом блока усреднения своего канала, информационный входаналогового клю ча подключен к выходу интегратора, управляющие входы интеграторов и аналоговых ключей всех каналов подключены к выходу блока управления, вход которого соединен с управляющи выходом генератора функций Уолша C2 Недостатками известного устройст ва являются сложность конструкции и низкое быстродействие за счет того, ,2 что количество преобразований по функциям Уолша должно быть N/2, где N - размерность матрицы Уолша. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение быстродействия автокоррелятора. Поставленная цель достигается тем, что в многоканальный автокоррелятор, содержащий генератор функций Уолша, весовые сумматоры, а в каждом основном канале - последовательно соединенные ключ и интегратор, а также квадратор, выходы весовых сумматоров являются выходами автокоррелятора, информационные входы ключей всех основных каналов объединены и являются выходом автокоррелятора, выходы генератора функций Уолша подключены к управляющим входам ключей всех каналов, введены дополнительные каналы из последовательно соединенных аналогового сумматора и квадратора, выходы которых соединены с соответствующими входами весовых сумматоров, входы аналоговых сумматоров подключены К вь1ходам интеграторов соответствующих основных каналов, выходы квадраторов основных каналов соединены с входами весовых сумматоров, в каждом основном канале выход интегратора соединен с входом квадратора. Автокорреляционную функцию стационарного случайного процесса можно определить следующим образом: N-1 с-)45: x()xU + tr) или в матричной форме R -J-xTxl хх ц, - J где - циркулярная матрица, каждый ) -и столбец которой (, 1, 2,...,N-1) определяется произведением k-ro оператора сдвига М на вектор-столбец процесса x(t), Тогда выражение (I ) можно записать в виде где М - матрица сдвига во временной области. Применив к равенству (2) тождественное преобразование - произведение 3 матрицы Уолша W на обратную ей W, получаем РХХ Непосредственный способ вычисле ния R по выражению (3) обладает щественным недостатком, так как тр бует каждого сдвига реализации для выполнения преобразования Уолша. Б лее эффективный способ состоит в и пользовании матрицы Г сдвига в часто ной области для определения коэффи циентов преобразования Уолша С. () сдвинутых реализаций, Г ,,W. Тогда коэффициенты преЪбразован Уолша С,- сдвинутой реализации на t шагов можно определить как I - г . С/ Гр; е о, N-1 , L -И е где С - коэффициенты Уолша при ну левом сдвиге Гя - матрица сдвига в частотно области на шагов. Тогда можно записать М-1 К -L г е : С, Для N 8 и 1 1 матрицы М и Г, для кронекер-упорядочных функци Уолша имеют вид О I 000 О О О О 00100000 00010000 00001 000 о о о о с 1 о о 0000001 о 00000001 10000000 Тогдаиз выражения (1) равно Р,С„С,С,ес,)Сз(-С,)-СзС,./2 а,С,.1/2Це И/2С,{-С)М/2С,(:С5)--//2С С М/2СД-с;) b1|2C5C2 -1/2C5C5 1/lC C +f/2CiC f/2C C2 64 М/2 С, (-C,.)Y/2Cj(-CjM/2C(-Cg)M/2CjC /2C5(-C5).i.2uJ-f/2C //2C,-f/ cJ--t i f.e . . Выразив C,(VCsf-C;-C J f/2.c4cJ.2C,, а CjC,,C,-Cj-cfJ, получает .. Аналогичным способом определяются остальные значения ). Для Яо .с,f. (C,.C)f/2(VCj., p,-, Rj Cj- с; 4С -С, tf/2(C,.C5)-f/2(C,. ..c. Число дополнительных квадратов сумм N 8( Cj)2,(Ci+ С) растет с увеличением размерности преобразования Уолша пропорционально степени двойки начиная с N 8 h N 16 h 2 +2 6 N 32 h 14 и т.д. Таким образом, для определения значений автокорреляционной функции ) необходимо вычислить коэффициенты Уолша , возвести в квадрат и просуммировать их с квадратами соответствующих сумм С. На чертеже представлена блок-схема предложенного автокоррелятора. Многоканальный автокоррелятор содержит генератор 1 функций Уолша, к выходам которого подключены управляющие входы ключей 2, количество которых равно числу основных каналов. Каждый основной кацал состоит из последовательно соединенных 2, интегратора 3 и квадратора 4. Выходы последних (N-4) интеграторов 3 соединены с входами аналоговых сумматоров 5 дополнительных каналов, выходы которых соединены с входами квадраторов 6 дополнительных каналов. Выходы квадраторов 4 основных ка11алов и квад

МНОГОКАНАЛЬНЫЙ АВТОКОРРЕЛЯТОР, содержащий генератор функций Уолша, весовые сумматоры, а в каждом основном канале - последовательно соединенные ключ и интегратор, а также квадратор, выходы весовых , сумматоров являются выходами автокоррелятора, информационные входы ключей всех основных каналов объе.динены и являются входом автокорре- лятора, выходы генератора функций Уолша подключены к управляюпщм входам ключей всех каналов, отличающийся тем, что, с целью повьшения быстродействия, в него введены дополнительные каналы из последовательно соединенных аналогового сумматора и квадратора, выходы которых соединены с соответствующими входами весовых сумматоров, входы аналоговых сумматоров подключены к выходам интеграторов соответствующих основных каналов, выходы квадрато(Л ров основных каналов соединены с входами весовых сумматоров, в каждом основном канале викод интегратора соединен с В-АОЦОМ квадратора.