Коррелятор Советский патент 1976 года по МПК G06G7/19 

1

Изобретение отпоеитея к области дискретной и аналоговой вычислительной техники и может быть исиользовано для аппаратурного определения статистических характеристпк стационарных случайных процессов в системах автоматического управления и различных радиоэлектронных устройствах.

Известен многоканальный коррелятор, позволяющнй определять оценки корреляционных функций по алгоритму Стилтьеса с задержкой одного из сигналов за счет естественного течения времени 1. Это устройство содержит ключи, запоминающий блок, множительное устройство и коммутатор.

Однако € его помощью нельзя автоматически устанавливать необходимую величину задержки для измерения корреляционной функции не в диапазоне (О, Тмакс), а в некотором диапазоне, достаточно удаленном от точки т 0. Подобная задача возникает, например, в радиолокации цри корреляционных методах определения расстояния до цели.

Известен коррелятор-прототип 2, содержащий элемент задержки, первый триггер, соединенный первым установочным входом с кнопкой сброса, первый блок согласования, подключенный входом к первому входу коррелятора, а выходом - к входам блока онределения и запоминания знака сигнала и блока определения и запоминания уровня сигнала.

Выход блока определения н запоминания знака сигнала соединен с управляющим входом второго блока согласования, вход которого подключен к второму входу коррелятора, BFJход блока определения и запоминания уровня сигнала - с первым входом блока умножения, выходом нодключенного к первым входам блока ключей, связанного через соответствующие усредняющие цепочки с входами блока

регистрации. Вторые входы ключей соединены с соответствующими выходами коммутатора, вход которого подключен к генератору импульсов.

К недостаткам прототипа следует отнести

невозможность получения всех ординат корреляционной функции в заданном диапазоне задержек.

Цель изобретения - расщирение функциональных возможностей устройства.

Это достигается тем, что коррелятор содержит четыре ключа, второй триггер и переключатель, входы которого соединены с соответствующими выходами коммутатора. Первый выход нереключателя подключен к второму установочному входу первого триггера и к первому входу нервого ключа, а второй выход переключателя- к первому входу второго ключа н через элемент задерл ки к первому входу третьего ключа, второй вход которого подсоединен

к выходу первого триггера. Выход третьего

ключа соединен со счетным входом второго триггера, первый выход второго триггера - с вторым входом первого ключа, а второй выход- с вторыми входами второго и четвертого ключей. Выходы первого и второго ключа связаны соответственно с входами управления хранением и сбросом блока определения и запоминания знака сигнала и блока определения и запоминания уровня сигнала, вход четвертого ключа - с выходом второго блока согласования, а выход - с вторым входом блока умножения.

Блок-схема коррелятора приведена на чертеже.

Коррелятор содержит блок 1 согласования, блоки определения и запоминания знака 2 и уровня сигнала 3, коммутатор 4, блок 5 согласования второго сигнала, блок 6 умножения, триггер 7 с разделительным входом, ключ 8, триггер 9 (со счетным входом), ключи 10, II и 12, генератор 13 импульсов, переключатель 14, элемент 15 задержки, блок 16 ключей, усредняющие цепочки 17, блок 18 регистрации.

Допустим, что при определении оценки корреляционной функции необходимо установить постоянную задержку сигнала X(t), равную АГ. Минимальная задержка А за счет естественного течения времени в корреляторе определяется периодом следования импульсов генератора 13, максимальная задержка - количеством выходов п коммутатора 4 и равна и-А/. Для установления постоянной задержки АГ необходимо переключателем 14 выбрать два выхода коммутатора / и k () так, чтобы (). Например, коммутатор имеет 64 выхода, а период повторения импульсов генератора равен 1 сек. Пусть необходимо установить постоянную задержку сек для определения «хвоста корреляционной функции. Тогда можно переключателем 14 выбрать и , т. е. пятый и первый выходы коммутатора. В этом случае сек. Из формулы для определения АГ видпо, что выбор каналов коммутатора переключателем 14 неоднозначен.

Теперь рассмотрим работу устройства в целом.

Устройство работает следующим образом. Один из исследуемых сигналов X(f) поступает на блок 1 согласования, с выхода которого уже усиленный сигнал подается па блоки определения и запоминания знака 2 и уровня 3, в которых в определенный момент времени, задаваемый коммутатором 4, фиксируется значение знака и уровня сигнала X(t). Выход блока 2 управляет блоком 5 согласования второго исследуемого сигнала, на выходе которого в зависимости от знака сигнала X(t) появляется неинвертированный или инвертированный усиленный сигнал Y(t). Выход блока 3 управляет блоком 6 умножения, переключая в пем коэффициент усиления в зависимости от уровня сигнала X(t).

В исходном состоянии (при нажатии кнопки сброса) триггер 7 с раздельным входом закрывает ключ 8, а триггер 9 со счетным гзходом закрывает ключи 10 и 11 и открывает ключ 12. При пуске устройства импульсы генератора 13 поступают на вход коммутатора 4. При поступлении -го импульса /г-й выход коммутатора подается через переключатель 14 на ключ 10 II через элемент 15 задержки на ключ 8. Так как эти ключи закрыты, то /г-й выход коммутатора состояния схемы не меняет. При поступлении /-ГО импульса 1-й выход коммутатора 4 через переключатель 14 перебрасывает триггер 7 в состояние, при котором ключ 8 открывается. Кроме того, /-Й выход коммутатора проходит через открытый ключ 12 и поступает

на блоки определения и запоминания знака 2 и уровня 3 сигнала. Таким образом, при приходе /-ОГО импульса коммутатора в устройствах зпака и уровня происходит запоминание знака и уровня сигнала X(t). С этого момента

сигнал X(t) задерживается на величину АГ, которая выбрана переключателем 14.

С приходом k-TO импульса /г-й выход коммутатора задерживается (чтобы ключ 10 открылся после окончания импульса коммутатора) и через открытый ключ 8 перебрасывает триггер 9 в другое состояпие, при котором ключи 10 и 11 открываются, а ключ 12 закрывается. К этому моменту времени сигнал X(t) задержался на необходимую величину АГ и с

этого момента времени сигнал Y(t) через открытый ключ 11 поступает на блок 6 умножения. Сигнал с выхода блока 6 распределяется через блок 16 ключей и подается на соответствующие усредняющие цепочки 17. Цикл

распределения сигнала с выхода блока 6 умножения происходит до прихода следующего -го импульса, который устанавливает коммутатор в k-& состояние. При этом k-и выход коммутатора через открытый ключ 10 сбрасывает блоки запомипания знака 2 и уровня 3 сигнала, а также через элемент 15 задержки перебрасывает триггер 9 в состояние, при котором ключи 10 и 11 закрываются, а ключ 12 открывается. С приходом /-ГО импульса 1-й выход

коммутатора запоминает новое значение знака и уровня сигнала X(t), который снова задерживается на величину АГ и т. д. По окончании необходимого времени измерения на усредняющих цепочках 17 накапливается папряжение, пропорциональное ординатам корреляционной функции К(. При регистрации эти иапряжения подключаются к блоку 18.

Формула изобретения

Коррелятор, содержащий элемент задержки, нервый триггер, соединенный первым установочным входом с кнопкой сброса, первый блок согласования, подключенный входом к первому входу коррелятора, а выходом - к входам блока определения и запоминания знака сигнала и блока определения и запоминания уровня сигнала, выход блока определения и запоминания знака сигнала соединен с управляющим входом второго блока согласования, вход

которого подключен к второму входу коррелятора, выход блока определения и .чапомннання уровня сигнала соединен с первым входом блока умножения, выход которого подключен к первым входам блока ключей, соединенного через соответствующие усредняющие цепочки с входами блока регистрации, вторые входы ключей соединены с соответствующими выходами коммутатора, вход которого подключен к гепе)атору импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей- коррелятора, он содержит четыре ключа, второй триггер и переключатель, входы которого соединены с соответствующими выходами коммутатора, первый выход переключателя подключен к второму установочному входу первого триггера и к первому входу первого ключа, а второй выход переключателя соединен с нервым входом второго ключа и через элемент задержки с первым входом третьего ключа, второй вход которого подключен к выходу первого триггера, выход третьего ключа соединен со счетным входом второго триггера, первый выход которого подключен к второму входу первого ключа, а второй выход второго триггера - к вторым входам второго и четвертого ключей, выходы первого и второрого ключей соединены соответственно с входами управления хранением и сбросом блока определения и запоминания знака сигнала и блока определения и запоминания уровня сигнала, вход четвертого ключа соединен с выходом второго блока согласования, а выход - с вторым входом блока умножения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения:

1.Авт. св. №. 271910, М. Кл.- G 06G 7/19, 1970.

2.Авт. св. № 209083, М. Кл.2 G ОбО 7/19, 1968.