Цифровой коррелятор Советский патент 1986 года по МПК G06F17/15 

1 12

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам статистичесреой обработки цифровых потоков данных, и может быть использовано ддш иденти- фикации двух цифровых потоков данных с заданной точностью определения степени отличия контролируемого потока данных от эталонного, для синхрониза- даи потоков по словам и кадрам.

Целью изобретения является ПОВЫЕЮ- ние быстродействия, т.е. получение взаимных корреляционных характеристик двух цифровых потоков данньк в реальном масштабе времени.

На чертеже изображена структурная, схема коррелятора.

Коррелятор содержит группу элемен

тов ИС1ШОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1., - 1,, первый и второй сумматоры 2 и 3, буферньй регистр 4, регистр 5 памяти (5 - 5.. разряды регистра 5), группу элементов и 6,

Э|, первую и вторую группы информационных входов 7

п

и

9 и 10

о, - о соответственно, выходы значения коэффициента корреляции строки потока данных и всего потока данных соответственно, вход 11 синхронизации. ,

Первый, цифровой поток данных (ЦПД) поступает непосредственно на первые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ параллельным кодом, а- второй цифровой поток данных - па вторь1е входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ параллельным кодом, при этом производится сравнение каж,цого бита первого ЦПД с соответствующим битом второго- ЦПД с помощью элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы которых подключены к входу первого сумматора. На выходе первого сумматора 2 получают двоичньы код

В этом случае Tj-2S-d d

Для калодой пары слов число совпадающих разрядов снимается с выходов сумматора 2.

Аналогичный подсчет может быть

числа совпадений в,, паре слов и.фровых потоков данных, сравнение которых 45 Д объем выборки, производится в данном такте. Этот двоичный код поступает на вход второго сумматора 3. На вход 11 синхронизации записи подается тактовая, сетка частоты исследуемых ЦГЩ, на вы- 50 произведен для числа несовпадений ходе второго сумматора 3 получают (ошибок) , если в к 1честве входных двоичный код суммы количества совпа- схем использовать элементы ИС1СШОЧАЮ- дений битов всего объема потоков. ЩЕЕ ИЛИ-НЕ.

Предлагаемьй коррелятор позволяет 2 получить достоверную характеристику степени корреляции двух ЦПД в реальном масштабе времени при меньших по сравнению .с известными корреляторами аппаратурных затратах, так как в изЭтим числом совпадений, которое, может .быть получено в реальном масштабе времени, и определяется коэффигщент корреляции двух ЦПД.

Устройство работает следующим образом.

5

0

5

30

Параллельные коды двух слов ЦПД с одинаковым номером N поступают от первого потока на первые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1, а от второго потока - на вторые входы элементов -ИСЮПОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1 . Сигналы с выходов элементов ИСЮПОЧАЮЩЕЕ ИЛИ через элементы И 6 поступают на входы первого сумматора 2, с выхода которого снимается двоичньй код числа совпадений разрядов для слов с номером N. Одновременно этот код подается на первые входы второго суммато ра 3 и суммируется в первом такте работы с О. С выхода второго сумматора 3 суммарный код переписывается в регистр 4, запись производится следующим тактовым импульсом. По приходе следующего такта на входы устройства подаются два слова из .ЦПД1 и ЦПД2 с номером N+1. Полученная сумма совпадений на сумматоре 2 суммируется с выходными данными регистра 4. Таким образом, после прохождения всех N тактов на выходе сумматора 3 будет двоичное число, равное числу совпадающих разрядов полного объема сравниваемых потоков.

Коэффициент корреляхдии можно опре- 1 делить по соотношению n.N

где n - число оитоБ в слове; . N - длина цифрового потока; S - общее число совпадений разрядов .

Можно таклсе вычислить коэффициент корреляции. ДД1Я каждой пары слов, а в общем виде - для участков потока.

В этом случае Tj-2S-d d

Для калодой пары слов число совпадающих разрядов снимается с выходов сумматора 2.

Аналогичный подсчет может быть

Д объем выборки, произведен для числа несовпадений (ошибок) , если в к 1честве входных схем использовать элементы ИС1СШОЧАЮ- ЩЕЕ ИЛИ-НЕ.

312771

вестных корреляторах для анализа потоков, в m раз превышающих по объему емкость входных регистров коррелятора, требуется m корреляторов. В предлагаемом корреляторе осуществляется накопление результата анализа на втором сумматоре, что позволяет не увеличивать количество корреляторов при увеличении объема потока; кроме того, не требуются элементы памяти для пред-10 верительного запоминания исследуемых ЦПД.

Формула изобретения

Цифровой коррелятор, содержащий группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, группу элементов И, регистр памяти, первый и второй сумматоры и буферный регистр, первый и второй входы каждо-20 го элемента И группы соединены соответственно с выходом соответствующего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы и с

0

5

0

36 4

соответствующим вькодом регистра памяти, выход первого сумматора является выходом значения коэффициента корреляции строки потока данных коррелятора, выход второго сумматора являет.ся выходом значения коэффициента корреляции всего потока данных коррелятора, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродейст- ия, первые и вторые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы образуют первую и вторую группы информационных входов коррелятора соответственно, выход каждого элемента И группы соединен с соответствующим входом первого сумматора, выход которого соединен с первым входом второго сумма-тора, второй, вход которого соединен с выходом буферного регистра, информационный вход которого соединен с выходом второго сумматора, вход синхронизации буферного регистра является одноименным входом коррелятора.

U U

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к устройствам статистической обработки цифровых потоков данных, и может быть использовано для идентификации двух цифровых потоков данных с заданной точностью определения степени отличия контролируемого потока данных от эталонного, для синхронизации потоков по словам и кадрам. Цель изобретения - повышение быстродействия коррелятора. Цель изобретения достигается за счет введения новых функциональных связей между известными блоками коррелятора. Коррелятор позволяет получить достове р- нуго характеристику степени корреляции двух цифровых потоков данных в реальном масштабе времени. 1 ил. с ню Н КЗ ро О5

д}(.од санхронизациа «

Составитель Е.Ефимова Редактор И.Рыбченко Техред М.Ходанич Корректор.М..Максимишинец

----------

Заказ 6669/44 Тираж 671 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.-4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

11

Lb

10