Цифровой коррелятор Советский патент 1987 года по МПК G06F17/15 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для взаимно корреляционной обработки сигналов различной формы и длительности в реальном масштабе времени.

Цель изобретения - повышение точности вычисления взаимно корреляционной функции.

На чертеже приведена блок-схема цифрового коррелятора.

ле 4 с числовым значением входного сигнала, произведение суммируется в сумматоре 6 с числовым значением, выданным из блока 7 памяти, и вновь вводится по этому же адресу в блок 7, а числовое значение опорного сигнала поступает в блок 3. При переключении адреса опроса с нулевого на первый следующее числовое значение опорного сигнала из блока 2 поступает в умножитель 4, где умножается с тем же значеКоррелятор содержит коммутатор 1, 10 нием входного сигнала, в сумматоре 6 оно второй блок 2 памяти, блок 3 сдвига, умно- суммируется с числовым значением, выданным из блока 7 по первому адресу, и туда же вводится сумма, а в блок 2 по этому первому адресу вводится из блока 3

житель 4, регистр 5, сумматор б, первый блок 7 памяти, генератор 8 тактовых импульсов, счетчик 9, счетчик адреса 10, дешифратор 11, элемент ИЛИ-НЕ 12, вход.. -- -,

13 опорного сигнала, информационный вход по нулевому адресу и таким образом по- 14, выход 15.следовательно по всем N адресам. По окончании опроса всех N адресов в регистр 5 вводится новая вборка входного сигнала.

сдвига числовое значение опорного сигнала

При последовательном опросе в каждом

Блок 2 и блок 7 выполнены на .идентичных элементах ОЗУ и имеют одинаковое число адресов или слов, разрядность которых различна и намного выше в блоке 7, 20 элементов блока 7 формируется орди- где производится накопление взаимно корре- ната ВКФ суммированием произведений, при ляционной функции (ВКФ). Опрос блоков чем в нулевом адресе - соответствующая 2 и 7 осуш,ествляется счетчиком 10 адреса, времени At, в первом - 2At и т.д., в послед- который является двоичным счетчиком, а ад- нем - NAt от начала измерения. Длитель реса выдаются в двоичном коде. Коммута- ность временного интервала измерения Т, тор 1 является электронным переключающим 25 в котором формируется ВФК, определяется элементом, переключение которого произво- временем одной выборки At и числом адре- дится элементом ИЛИ-НЕ 12, который вы- сов (элементов) памяти Ыи равна N. дает управляющий сигнал при нулевом адре-Число суммируемых произведений в кажсе. Блок 3 сдвига выполнен на регистрах, дой ординате ВКФ при прекращении поступ- осуществляющих передачу информации со ления опорного сигнала в блок 2 одина- смещением на один адрес. Смещение ин- ково и может быть сколь угодно большим, формации производится с помощью дещиф- так как практически определяется временем наблюдения (накоплением) и разрядностью элемента (слова) памяти в блоке 7 памяти.

Таким образом, в процессе измерения производится постоянный одновременный циклический опрос всех адресов ОЗУ блоков 2 и 7 памяти за временной интервал, рав ный одной выборке входной информации At, при этом на каждом адресе по коман- 14 коррелятора. По команде с выхода эле- 40 Дам из дешифратора 11 производится сле- мента ИЛИ-НЕ 12, когда счетчик 10 адре- дующие операции: выдача информации из са находится в нулевом состоянии, число- блока 2 к умножителю 4 и в блок 3, а из бло- вое значение входного сигнала вводится в ка 7 в сумматор 6; умножение числа, по- регистр 5 и поступает к второму входу ступившего из блока 2, и числа поступив- умножителя 4, а числовое значение опор- щего из регистра 5; суммирование резуль- ного сигнала вводится в блок 2 по нулевому 45 тата умножения с числом, поступившим в адресу. Это значит что произведена выборка сумматор 6 из блока 7 памяти; запись в

блок 7 памяти результата суммирования и запись в блок 2 через коммутатор 1 числа, поступившего из блока 3 и являющегося

ратора 11, который выдает ряд последовательных команд. Генератор 8 тактовых импульсов - кварцевый и выдает эталонные временные импульсы.

Цифровой коррелятор работает следующим образом.

Числовое значение опорного сигнала поступает непрерывно на вход 13, а информационного входного сигнала - на вход

35

информации, поступающей на вход корреля тора. За время At между соседними выборками происходит опрос всех адресов блока 2. Хранящаяся в нем информация об - числом предыдущего адреса.

опорном сигнале по мере опроса адресовВ результате этих операций в блоке 7

поступает к первому информационному входу умножителя 4. Одновременно с последовательным опросом адресов блока 2 производится опрос адресов блока 7 памяти и

памяти по данному адресу формируется ордината ВКФ. Регистрация новой выборки входного сигнала в регистре 5 и опорного сигнала в блоке 2 осуществляется при нулена каждом адресе - умножение и сум- ее вом адресе счетчика адреса 10 по коман- мирование. Происходит это в следующем де с выхода элемента ИЛИ-НЕ 12. По этой

команде коммутатор 1 переключает вход блока 2, куда вводится новая выборка опорного сигнала и записывается по нулевому

порядке.

Числовое значение опорного сигнала по нулевому адресу умножается в умножителе 4 с числовым значением входного сигнала, произведение суммируется в сумматоре 6 с числовым значением, выданным из блока 7 памяти, и вновь вводится по этому же адресу в блок 7, а числовое значение опорного сигнала поступает в блок 3. При переключении адреса опроса с нулевого на первый следующее числовое значение опорного сигнала из блока 2 поступает в умножитель 4, где умножается с тем же значе.. -- -,

по нулевому адресу и таким образом по- следовательно по всем N адресам. По оконсдвига числовое значение опорного сигнала

чании опроса всех N адресов в регистр 5 вводится новая вборка входного сигнала.

При последовательном опросе в каждом

элементов блока 7 формируется орди- ната ВКФ суммированием произведений, при чем в нулевом адресе - соответствующая времени At, в первом - 2At и т.д., в послед- нем - NAt от начала измерения. Длитель ность временного интервала измерения Т, в котором формируется ВФК, определяется временем одной выборки At и числом адре- сов (элементов) памяти Ыи равна N. Число суммируемых произведений в кажадресу, а числовое значение N-ro последнего адреса, поступившее к входу коммутатора 1 из блока 3, исключается или подается на выход задержанного опорного сигнала.

Формула изобретения

Цифровой коррелятор, содержащий два блока памяти, генератор тактовых импульсов, счетчик, счетчик адреса, умножитель и сумматор, выход которого соединен с информационным входом первого блока памяти, выход которого соединен с первым входом сумматора и является выходом коррелятора, выход умножителя соединен с вторым входом сумматора, выход генератора тактовых импульсов соединен со счетным входом счетчика, выход счетчика адреса соединен с адресным входом второго блока памяти, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены блок сдвига, коммутатора, регистр, дешифратор и

Редактор С. Патрушева Заказ 3804/45

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

0

элемент ИЛИ-НЕ, выход счетчика соединен с входом дешифратора, и со счетным входом счетчика адреса, выход которого соединен с входом элемента ИЛИ-НЕ и с адресным входом первого блока памяти, выход дешифратора соединен с входом задания величины сдвига блока сдвига и тактовым входом умножителя, первый информационный вход которого соединен с информационным входом блока сдвига и подключен к выходу второго блока памяти, информационный вход которого соединен с выходом коммутатора, первый информационный вход которого соединен с выходом блока сдвига, а второй информационный вход яв- 5 ляется входом опорного сигнала, коррелятора, второй информационный вход умножи теля соединен с выходом регистра, информационный вход которого является информационным входом коррелятора, выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с тактовым входом регистра и управляющим входом коммутатора.

0

Составитель Е. Ефимова

Техред И. ВересКорректор А. Тяско

Тираж 672Подписное

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для корреляционной обработки сигналов различной формы и длительности в реальном масштабе времени. Цель изобретения - повышение точности вычисления взаимнокорреляцион- ной функции (ВКФ). Фисловые выборки значений опорного сигнала поступают непрерывно на вход 13 коррелятора и вводится в блок 2 по команде с выхода элемента ИЛИ-НЕ 12 при нулевом адресе. Цо этой же команде в регистр 5 с входа 14 вводится числовая выборка информационного сигнала. За время между регист- рациями выборок входного и опорного сигналов одновременно производится последовательный опрос всех адресов блоков 2 и 7 памяти, имеющих одинаковое число адресов. Цри опросе каждого адреса производится умножение в умножителе 4 числового значения опорного сигнала, выбранного из данного адреса, с числовым значением входного сигнала. Цолученное произведение суммируется в сумматоре 6 с числовым значением, выбранным из блока 7 памяти по этому же адресу. Цолученная сумма вводится снова в блок 7 памяти по этому же адресу. Таким образом по каждому адресу блока 7 памяти вводится одно произведение, формируя ординату ВКФ. При этом за каждый цикл опроса информация в блоке 2 смешается на один адрес, значение последнего адреса отбрасывается, а нулевой адрес освобожден для ввода нового значения опорного сигнала. Коррелятор также содержит блок 3 сдвига, дешифратор 11, генератор 8 тактовых импульсов, счетчик 9. 1 ил. to (Л оо со Oi о со