Коррелометр Советский патент 1990 года по МПК G06F17/15 

Изобретение относится к вычисли™ ельной технике, а именно к устрой- «Ьтвам для обработки информации специального назначения, и может быть использовано в различных областях науки и техники,

Целью изобретения является повы- 1рение точности за счет повышения разрешающей способности.

На чертеже представлена структур- Йая схема коррелометра,, Коррелометр содержит блоки 1,1 рамяти, регистры 2-2, группу ре истров 3.,-34 памяти, регистры 40-4 памяти коэффициентов, группы-умно- ;штелей 5 (матрица), умножители 60 |) , коммутаторы , группу бло- ков 8t-8j памяти, накапливающие сумматоры ,,, аналого-цифровой пре- 0бразовагель 10, ключи П., -114, эле- енты 12 ,,-12 4 сравнения, три элемен- га ИЛИ , счетчики 14-17, Информационный вход 18}1вход 19 за- цуска, вход 20 синхронизации, выходы J21-35 отсчетов корреляционной функции и выход 36 окончания вычисленийв

Коррелометр работает следующим 1 образом.

В блоки

,г памяти записывают

ся дискретные значения опорного сигнала Y(t) согласно значениям импульсного потока Ш,(с). В регистры Зт-34 памяти записываются значения импульсного потока Ы,(с) К , К, К3и К4 соответственно, значение К ;f() не используется, так как при циклическом повторении К 1 К. В регистры 40-4,4 памяти коэффициентов записываются значения коэффициентов масштабирования, В группу блоков 8 ,,-83 памяти записываются адреса коммута - ции. Регистры 2 ,-24 и накапливающие сумматоры 96-914 Обнуляются, Счетчи- ки 15-17 сброшены в начальное состояние. Счетчик 14 работает с коэффициентом деления N, счетчик 15 - с коэффициентом п-1, счетчик 16 - с

0

5

0

5

0

5

0

5

коэффициентом 4(п-1), а счетчик 17 - с коэффициентом 4(п-1),

При включении коррелометра на информационный вход 18 подается входной сигнал X(t), на вход 20 синхронизации - последовательность импульсов тактовой частоты устройства, и один раз за все время работы коррелометра на вход 19 запуска подается импульс запуска. Импульс с входа 9 запуска через элементы ИЛИ 13 и 13 подается на вход запуска аналого- цифрового преобразователя (АЦП) 10 и управляющие входы регистра 21 и ключа II, По переднему фронту импульса АЦП Ю производит преобразование сигнала X(t). Полученное дискретное значение X 1 поступает на информационный вход ключа И , который открывается передним фронтом импульса с элемента ИЛИ I3. Производится запись значения в регистр 2(, которое подается на первый столбец матрицы умножителей 5, где реализуются произве- дения Х,У„, Х,, и X.jY g.,. Результат X Y 1 суммируется в накапливающем сумматоре 9& , а результат X,Y gt - в накапливающем сумматоре 914 . Результаты X,Y2J, X,Y31, поступают на коммутаторы 7,,, 74 и 73 соответственно. Блоки 8 памяти второй группы согласно значению счетчика 15 выставляют адрес коммутации: 8f - выставлено 3; 8 . - выставлено 8; 83- выставлено 10. Каждый из коммутаторов 7 -7. переключается на свой заданный выход, результат X.Y суммируется в накапливающем сумматоре 93, результат , - в накапливающем сумматоре 9g, а результат ХД., - в накапливающем сумматоре 9 1о . На. данном шаге произведено накапливание в накапливающих сумма - торах 9,, 9 а, 9g, 910 и 9,t .

При совпадении значений содержи- мого регистра 3 со значением содержимого счетчика 14 в элементе 12 i

5

сравнения поступает импульс на эле мент ИЛИ 13, и на управляющие входы регистра 1„ и ключа 11,,. В то не

время с выхода элемента ИЛИ 13 че- рез элемент ИЛИ 13. поступает импул на управляющий вход АЦП 10, Этот же импульс подается на входы счетчиков 15-17, которые изменяют свое содержимое на единицу. В результате изменения содержимого счетчика 15 в бло ках 1 памяти первой группы происходит сдвиг значений опорного сигнала Y(t), а также изменяются адреса коммутации, выставляемые блоками 8 памяти второй группы: 81 - выставлено 5; 8,j - выставлено 7; 8$ - выставлено И, Полученное из АЦП 10 дискретное значение Х- через ключ 11. записывается в регистр 2 и поступает на второй столбец матрицы умно жителей 5, где реализуются произведения , , , %Ј г и XjYj-j. Результат ХгУ,4 суммируется в накапливающем сумматоре 9U, a результат в накапливающем сумматоре 9f. Результаты Х4У21, и « поступают на коммутаторы 7,,, 74 и 73 соответственно. Каждый из коммутаторов 7.,-7э переключается на свой заданный выход, результат суммируется в накапливающем сумматоре 9,., результат X УЗ - в накапливающем сумматоре 97 а результат - в накапливающем сумматоре 9 . На первом и втором шагах произведено накопление в накапливающих сумматорах 94 , 93, 95,

7

9« 9,о

9 и и 9„

Далее при совпадении значений содержимого регистра 33 со значением содержимого счетчика 14 в элементе 12 j сравнения поступает импульс на элемент ИЛИ 13 и на управляющие входы регистра 2. и ключа llj Результат X4Yi4 суммируется в накапливающем сумматоре 9$ результат X.Y в накапливающем сумматоре 97, а результат XjjY. - в накапливающем сумматоре 91г . На первом, втором, третьем и четвертом шагах работы коррелометра прозведено накопление в накапливающих сумматорах

о

1, -9а,

4

V УА

9. 95

9 fe , 9 t, , 9 п и 9 J4 . Закончился первый цикл работы коррелометра, состоящий из четырех шагов.

Счетчик 14 считает импульс синх- ронизации с входа 20 с коэффициен505326

том деления N, заканчивает свой цикл (на один такт позже после совпадения значений содержимого регистра 3 со значением содержимого счетчика 14, При этом совпадении вырабатывается импульс элементом 12., сравнения, который поступает на управляющий вход регистра 2Т, управляющий вход ключа

Ю 11,, и на элемент ИЛИ 133i В это же время с выхода элемента ИЛИ 13j через элемент ИЛИ 13., поступает импульс на управляющий вход АЦП 10, Начинается первый шаг второго цикла

J5 работы коррелометра, который полностью идентичен первому,

По завершении четвертого цикла работы коррелометра после перехода в начальное состояние счетчик 16 фор-

20 мирует импульс, который подается на управляющий вход накапливающих сумматоров 9, которые передают свои значения накопленных сумм на первые входы умножителей ,4 . Умножители 6

25 перемножают накопленные в накапливающих сумматорах 9 суммы на коэффициенты масштабирования, хранящиеся в регистрах 40-414 памяти коэффициентов. Результаты умножения появляются

30 на выходах 21-35 отсчетов корреляционной функции по окончании п-1-го цикла работы коррелометра, сопровождаемого сигналом стробирования от счетчика 16 на выход 36 управления

jc перезаписью, в это время происходит снятие результатов со всех выходов 21-35 отсчетов корреляционной функции.

Обнуление накапливающих суммато40 Р°в 9 происходит по переднему фронту первого импульса первого шага каждого (rrl)-ro цикла работы коррелометра, поступающего от элемента ИЛИ 13 на счетный вход счетчика 17, кото45 рый формирует импульс обнуления накапливающих сумматоров 9,

Далее коррелятор работает по циклам, описанным ранее,

50 Формула изобретения

Коррелометр, содержащий п (п - число отсчетов сигнала) блоков памяти, N (К - число отсчетов корреля- 5 ционной функции) умножителей, п групп умножителей по п-1 умножителей в каждой группе, п-1 регистров, первый регистр памяти коэффициентов, гг 1 регистров памяти параметров импульс-

ного потока, аналого-цифровой преоб-j разователь, ключей, гг-1 элементов сравнения, три элемента ИЛИ, два счетчика, причем выход хто ( , 2, ..., п) блока памяти соединен с первыми входами умножителей i-й группы, вторые входы j-x (, „ „ о ,п 1) умножителей каждой группы соединены с выходами j-ro регистра, информа- ционный вход аналого-цифрового пре- образователя является информационным входом коррелометра, выход аналого j цифрового преобразователя соединен с информационными входами с первого по (п-1)-й ключей, выходы которых соединены с информациоиными входами : соответствующих регистров, первый вход каждого элемента сравнения соединен с выходом соответствующего ре- гистра памяти параметров импульсного jпотока, вторые входы элементов срав- нения соединены с выходом первого счетчика, счетный вход которого является тактирующим входом коррело- метра, первый вход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и является входом запуска коррелометра, выход первого элемента сравнения соединен с вторым входом в-торого элемента ИЛИ и первым входом третьего элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с управляющим входом первого ключа и входом разрешения сдвига первого регист- ра, выход К-го (, ..., ) элемента сравнения соединен с управляю- щим входом К-го ключа, входом разре шения сдвига К-го регистра и К-м -входом третьего элемента ИЛИ, выход кот рого соединен со счетным входом второго счетчика и вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом запуске аналого-циф-4 рового преобразователя, выход второ™ го счетчика соединен с адресным входом каждого блока памяти, выход каждого умножителя является выходом соответствующего отсчета корреляционной функции коррелятора, выход первого регистра памяти коэффициентов соединен с первым входом первого умножителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет повышения разрешающей способности, в него дополнительно введены N-1 регистров памяти коэффициентов, п-2 коммутаторов, группа из п-2 блоков памяти, N накапливающих сумматоров, третий и четвертый счетчики, причем выходы умножителей первой группы через МОНТАЖНОЕ ИЛИ соединены с информационным входом первого накапливающего сумматора, выходы умножителей К-й группы через МОНТАЖНОЕ ИЛИ соединены с информационным входом (К-1)-го коммутатора, 1-е (, ,.,, N-2) выходы каждого коммутатора через МОНТАЖНОЕ ИЛИ соединены с информационным входом (1+1)-то накапливающего сумматора, выходы умножителей n-й группы соединены через МОНТАЖНОЕ ИЛИ с информационным входом N-го накапливающего сумматора, счетные входы третьего и четвертого счетчиков соединены с выходом третьего элемента ИЛИ, выход переполнения третьего счетчика, соединен с входами разрешения считывания каждого накапливающего сумматора и является выходом окончания вычислений коррелометра., выход переполнения четвертого счетчика соединен с входом обнуления каждого накапливающего сумматора первый вход каждого (кроме первого) умножителя соединен с выходом соответствующего регистра памяти коэффициентов, выход каждого накапливающего сумматора соединен с вторым входом соответствующего умножителя, выход второго счетчика соединен с ад ресными входами блоков памяти группы, выход каждого блока памяти труп- пы соединен с адресным входом соответствующего коммутатора.

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам для обработки информации специального назначения, и может быть использовано в различных областях науки и техники. Целью изобретения является повышение точности за счет повышения разрешающей способности. Работа коррелометра основывается на применении детерминированной неэквидистантной дискретизации входного сигнала. Коррелометр содержит блоки 1₁ - 1₅ памяти, регистры 2₁ - 2₄, группу регистров 3₁ - 3₄ памяти, регистры 4₀ - 4₁₄ памяти коэффициентов, группы умножителей 5 (матрица), умножители 6₀ - 6₁₄, коммутаторы 7₁ - 7₃, группу блоков 8₁ - 8₃ памяти, накапливающие сумматоры 9₀ - 9₁₄, аналого-цифровой преобразователь 10, ключи 11₁ - 11₄, элементы 12₁ - 12₄ сравнения, три элемента ИЛИ 13 - 13₃, счетчики 14 - 17. 1 ил.