Цифровой коррелятор Советский патент 1976 года по МПК G06F17/15 

(54) ЦИФРОВОЙ КОРРЕЛЯТОР

Выходы входных регистров 7i блока умножения 4 от чисел разложения ряда X соединены с первыми входами ячеек умножения 10 блока 4, а от чисел разложения У - со вторыми входами ячеек 10.

Выходы блока умножения 4 соединены с входами блока свертки 5, состоящего из последовательно соединенных звеньев, каждое из которых содержит узел памяти из параллельных регистров 7i, /2 и 7г, выходы которых группами параллельно соединены с входами «омбинационных сумматоров-вычитателей 5, сумматоров 9 и входами последующего звена. Блок свертки содержит Iog2 ni звеньев, m выходов последнего из которых поданы на входы накапливающих сумматоров блока 6. На внещние выходы /;/ коррелятора поданы v старщих разрядов накапливающих сумматоров блока 6.

Элементы временной задержки и вентили, необходимые для перемещения информаи;ии между звеньями в блоках, цепи управления и блок управления на чертеже не показаны.

Коррелятор реализует специальный алгоритм умножения вектора размерностью Л на матрицу Ганкеля размерностью m х ,V и де1ления произведения на v Jogs-Достоинством алгоритма является высокое быстродействие и меньшее число онераций умножения по сравнению с известными.

Коррелятор работает следующим образом.

Перед началом работы все регистры памяти обнулены. Из бло,ка согласования / на входы первых звеньев блоков разложения 2 и .: поступают параллельно т чисел ряда X и 2т-1 чИсел ;ряда У соответстзен,но. Далее работа коррелятора осуществляется но тактам, с каждым из которых происходит параллельный сдвиг информации последовательно через звенья блоков разложения 2 и 5, бло,ка умножения 4 и блока свертки 5.

В а аждом звене блока разложения 2 происходит формирование трех групп чисел из а аждой группы чисел, цоступивщей на вход звена, причем первая и третья группы образуются разделением входной группы на две половины, а вторая группа образуется вычитанием чисел первой половины из чисел второй половины в блоке комбинационных сумматоров-вычитателей 5.

В каждом звене блока разложения 5 происходит формирование трех непересекающихся групп чисел из каждой группы чисел, поступивщей на вход звена, причем вторая группа образуется непосредственно из входной второй подгруппы чисел, а первая и третья группы - путем суммирования чисел первой

и третьей подгрупп с числами второй подгруппы в блоках сумматоров 9.

Через Iog2 т тактов информация проходит все звенья блоков разложения 2 и 5 и поступает «а ячейки умножения 10 блоков 4, с выходов которых поступает далее в блок свертки 5. В каждом звене блока свертки происходит формирование группы чисел из трех входных групп чисел суммированием чисел первой

и второй груеп на блоке сумматораз 9 и вычитанием чисел второй группы из чисел третьей группы в блоке сумматоров-вычитателей 8. Через 2 + 2 Iog2 т тактов информация поступает с выхода блока свертки 5 .на входы «акапливающих сумматоров блока 6 в виде суммы т частных значений корреляционной функции.

Новые группы чисел рядов X и У подаются на входы блоков 2 и 5 уже so .втором такте,

/ Л

как это показано на фиг. 2. Через +

п

+ 2 1о§2 m -f 2) тактов вычисление заканчивается, при этом т значений корреляционной функции снимаются с v старших разрядов накапливающих сумматоров.

Вычисление автокорреляционной функции производится аналогичным образом при вводе в блоки 2 и 3 одного ряда чисел X. Продолжительность одного такта работы коррелятора равна максимальному времени прохождения информации через звено разложения, умножения или свертки.

Ф о ip м у л а изобретения

Цифровой коррелятор, содержащий блок согласования, блок умножения и блок накапливающих сумматоров, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия,

коррелятор содержит блок разложения кодов первого сигнала, блок разложения кодов второго сигнала и блок свертки, подключенный выходом к блоку накапливающих сумматоров, а входо.м - к выходу блока умножения, две

группы входов которого соответственно соединены с выходами блоков разложения кодов первого и второго сигналов, входы этих блоков подключены к соотвефствующим выходам блока согласования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Мирский Г. Ч. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. Энергия, М, 1972.

:

)

2.Грибанов Ю. И., Веселова Г. П., Андреев В. Н. Автоматические цифровые корреляторы. Энергия, М., 1972, стр. 148 (прототип).

I

Группы чисел

. . . .... N . Ч, .« . °

A.