Взаимокоррелятор Советский патент 1985 года по МПК G06F17/15 

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для изме рения функции взаимной корреляции между двумя случайш.1ми процессами, задержанньми один относительно дру гого. Цель изобретения - повьшение точности измерения при работе с сигналами, подвергшимися нелинейным частотным искажениям. На чертеже изображена структурная схема взаимокоррелятора. Взаимокоррелятор содержит первый аналого-цифровой преобразователь 1, второй аналого-цифровой преобразователь 2, генератор 3 тактовых импульсов, первый делитель 4 частот второй делитель 5 частоты, третий делитель 6 частоты, ключ 7, счетчик 8, триггер 9, блок 10 памяти, блок 11 задержки, П блоков 12 умножения h ключей 13 первой группы, И блоков 14 усреднения, IT ключей 15 второй группы,элемент ИЛИ 16. Взаимокоррелятор работает следую щим образом. . В исходном состоянии счетчик 8 и триггер 9 обнулены. Коэффициент деления частоты импульсов делителя 4 частоты выбирается из условия тео ремы Котельникова , (где f частота среза сигнала x(t); f.g выбранная частота дискретизации). Выбор коэффициента деления делителя 6 частоты зависит от скорости изменения параметра Vp(t) и определяет время проведения корреляционного анализа. Процесс вычисления взаимной корреляционной функции начинается с приходом запускающего импульса, который включает генератор 3 тактовых импульсов, устанавливает триггер 9 в состояние I и обнуляет блоки 14 усреднения. Первый тактовый импульс, проходя через делитель 6 частоты и откры тый ключ 7, поступает на счетный вход счетчика 8 и изменяет его состояние. При этом на выходах блока 10 памяти возникает команда, по которой коэффициент деления делителя 5 частоть устанавливается равным Кд где At - период следования импульсов с выхода делителя б), Таким образом, за время измерения At частота дискретизации сигнала x(t) равна 462 F,g , а сигнала уС)-.-f „ . Коэффициент К 4 выбирается равным среднему значению K(t) за время At: it -|.k(i)dt. Тактовые импульсы, проходя через делители 4 и 5 частоты, поступают на синхронизирующие входы аналого-цифровьк преобразователей 1 и 2, благодаря чему сигналы x(t) и y(t) подвергаются дискретизации с частотами f л я К fi-t-f.-.. соответственно. Отсчеты сигнала x(t) поступают на блок 11 задержки, длина линий задержки выбирается исходя из максимально возможной задержки между сигналами x(t) и y(t), а количество отводов в линии определяется из требуемой точности вычисления взаимной корреляционной функции. В блоках 12 умножения происходит умножение сигнала x(t), задержанного на величину iitC1 0,1,...п), на y(t). Элементарные произведения XJ,у; через открытые ключи 13 поступают в блоки 14 усреднения, где происходит их накопление и усреднение. Через период it второй импульс, поступивший с делителя 6 на вход счетчика 8, изменяет его состояние на единицу и по команде, возникающей на выходах блока 10 памяти, коэффициент деления делителя 5 становится равным MKWH.. 2Н ii За время следующего периода измерения ui частота квантования входного сигнала y(t) равна К2it . Длительность процесса вычисления ординат взаимиой корреляционной функции определяется периодом следовгшия импульсов, поступающих с выхода делителя 6, и емкостью счетчика 8. Если емкость счетчика 8 равна т, то на каждом j -м иитерале измерения (,1,...,т) просходит квантоваиие сигнала y(t) частотой , где. ;it K;, Wt. . По истечению m-го периода измеения с приходом следующего импульса с делителя 6 происходит переполнение счетчика 8. При этом счетчик 8 переходит в нулевое состояние, а сигнал его переполнения устанавливает триггер 9 в состояние О. Это приводит к запиранию ключа 7, и последующие импульсы

1201846

с выхода делителя 6 не изменяют состояние счетчика 8. После того, как триггер 9 установится в нулевое состояние, значения ординат взаимной 5 корреляционной функции через ключи 15 и элемент ИЛИ 16 поступают на выход устройства.

ВЗАИМОКОРРЕЛЯТОР, содержащий первый аналого-цифровой преобразователь, генератор тактовых импульсов , блок задержки, Ц блоков умножения, первую группу из h ключей, П блоков усреднения счетчик и триггер, причем информационный вход первого аналого-цифрового преобразователя является первым входом взаимокоррелятора, а выход соединен с входом блока задержки, выходы которого соединены с первыми информационными входами каждого блока умножения, выход каждого из которых соединен с информационным входом соответствующего ключа первой группы выход каждого из которых подключен к информационному входу соответствующего блока усреднения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, во взаимокоррелятор введены второй аналого-цифровой преобразователь, первый, второй и третий делители частоты, ключ, блок памяти, вторая группа из П ключей и элемент ИЛИ, причем информационньй вход второго аналого-цифрового преобразователя является вторым входом взаимокоррелятора, а выход соединен с вторыми информационными входами блоков умножения, выход генератора тактовых импульсов соединен с информационными входами первого, второго и. третьего делителей частоты, выходы первого и второго делителей частоты соединены с входами синхронизации одноименных аналого-цифровых преобразователей соответственно, вькод третьего делителя частоты соединен с первым управляющим входом ключа, второй управляющий вход которого соединен с нулевымвыходом триггера (Л и с управляющими входами всех ключей первой группы, единичный вход триггера соединен с входом запуска генератора тактовых импульсов и с входами сброса всех блоков усреднения, выходы которых соединены с информационными входами всех ключей . второй группы, управляющие входы которых соединены с инверсным выходом триггера, нулевой вход которого подключен к выходу счетчика, счетный вход которого соединен с выходом ключа, а разрядные выходы соединены с адресными входами блока памяти, выход которого соединен с входом задания коэффициента деления второго делителя частоты, выходы всех ключей второй группы соединены с входами элемента ШШ, а вход запуска генератора тактовых импульсов является входом запуска взаимокоррелятора.