Статико-динамический электроннооптический коррелятор Советский патент 1977 года по МПК G06G9/00 

(54) СТАТИКО-ДИНАМИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИЙ

КОРРЕЛЯТОР условии построения многоканального коррелятора, работающего на основе рассмотрен ного, недостатки его такие же, что и у мн гоканальных корреляторов, что делает подобное устройство весьма громоздким. Ограниченный диапазон задержек не позволяет даже при условии создания многоканального коррелятора использовать его в режиме согласованного фильтра. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей коррелятора. Поставленная цель достигается тем, что описываемый коррелятор дополнительно содержит коммутатор записи, коммутатор чте ния, вторую и третью ЗЭЛТ , управляющие входы которых соединены с выходами генератора развертки вывода, генератора развертки соединенного со входом генератора развертки чтения опорного сигнала, информационные входы - соответственно с первым и вторым выходами коммутатора записи, а выходы - соответственно с первым и вторым входами коммутатора чтения, тре тий вход которого подключен к третьему выходу блока синхронизации, четвертый вы- ход которого соединен с третьим входом коммутатора чтения. Второй вход блока умножения подключен ко второму -входу коррелятора. На фиг. 1 изображена блок-схема коррелятора. Он содержит блок синхронизации 1, генератор развертки 2, коммутатор записи 3 коммутатор чтения 4, генератор развертки записи опорного сигнала 5, генератор развертки вывода 6, ЗЭЛТ промежуточной памяти 7, 8, ЗЭЛТ опорного сигнала 9, блок умножения 10, сумматор 11 и генератор развертки чтения опорного сигнала 12. На фиг, 2 представлены функции опорного и исследуемого сигналов, где обозначены функция опорного сигнала, поступаю шая на вход устройства ( Д ), исследуемая функция сигнала, поступающая на вход устройства ( е ), исследуемая функция .fi), поступающая на блок умножения ( Ж J, - синхроимпульс Т - интервал существования во времени функции опорного сигнала; Ug - синхросигнал; i - момент вступления опорного сигнала;ui - интервал дискретизации исследуемого сигнала; N - последний импульс исследуемого сигнала. Процесс вычисления корреляционной функции состоит из тактов, где и - число ординат дискретизации исходных реализаций х,у . Отсчеты ординат сигналов х И у берутся через интервал ДТ. Вычисления производятся по выражению R,y(kuc) )y(H-kAt (1) где k - коэффициент пропорциональности. В режиме согласованного фильтра коррелятор производит вычисления по выражению (l) с заменой x(k) на X-JK) ,2,...N. Индекс изменяется после расчета всех значений у (.КлТ) для данного значения иПри осуществлении оптимальной фильтрации функция (i/) имеет ограниченную длительность; а функция x i, (t) может иметь весьма большую протяженность во времени. Таким образом, в случае оптимальной (согласованной фильтрации. В корреляторе вход опорного сигнала 5 и вход исследуемого сигнала а соединены с блоком синхронизации и блоком умножения 1О. Блок синхронизации 1 подключен к генератору развертки 2, коммутатору записи 3, коммутатору чтения 4, генератору развертки записи опорного сигнала 5, генератору развертки вывода 6, ЗЭЛТ опорного сигнала 9 к первому входу блока умножения 10, Генератор развертки 2 соединен с отклоняющими системами записи и чтения блока промежуточной памяти на ЗЭЛТ 7,8 через генератор развертки чтения опорного сигнала 12 с отклоняющей системой чтения ЗЭЛТ опорного сигнала 9. Вход коммутатора 3 подключен к выходу сумматора 11, а выходы - ко входам ЗЭЛТ 7,8. Входы коммутатора чтения 4 подсоединены к выходам чтения ЗЭЛТ 7, выход к одному входу сумматора 11 и выходу сигнала &. Генератор развертки записи опорного сигнала 5 подключен к отклоняющей системе записи . блока памяти опорного сигнала на ЗЭЛТ 9. Блок развертки вывода 6 подключен к отклоняющим системам чтения ЗЭЛТ 7,8 и выходу развертки вывода устройства Г . Выход ЗЭЛТ соединен со вторым входом блока умножения 10, выход которого подключен ко второму входу сумматора 11. Устройство работает следующим образом. Весь цикл корреляционной обработки сигналов может быть условно разбит на три этапа: ввод опорного сигнала, корреляционная обработка исследуемого сигнала и вывод результата обработки. Этап ввода начинается с момента поступления в блок синхронизации 1 импульса ttn (фиг. 2 Э) используемого для запуска генератора 5 и подключения входа опорного сигнала б ко входу записи ЗЭЛТ 9. В результате опорный сигнал записывается в ЗЭЛТ 9. На втором этапе обработки на вход о устройства подается исследуемый сигнал с подмешенным импульсом синхронизации (фиг. 2,е). Импульс синхронизации используется в блоке 1 для подключения одного из входов блока умножения 10 ко входу 6 устройства, и для запуска генератора развертки 2, управляющего записью промежуточных результатов в ЗЭЛТ 7,8, а также запуско генератора 12, управляющего чтением опорцного сигнала в ЗЭЛТ 9. В качестве блоков 2,5,12 целесообразно применять генераторы круговой развертки с постоянным радиусом. Причем радиус определяется интервалом вре мени существования опорного сигналам At, его частотой и разрешающей способностью ЗЭЛТ 7,8. Такой способ записи позволяет просто осуществить синх1 онизацию работы устройства независимо от длительности и дТ; опорного сигнала и его частоты. Для этого достаточно, чтобы длина окружности, на которой записан опорный сигнал,имела (п D/uT) точек разрещения из которых и занимает ) . Тогда период генератора развертки чтения Т|„ можно принять равным Т.-(2) Для того, чтобы получение выражения для Рц (kAp) происходило по схеме с неогра- ниченным объемом внутренней памяти, необходимо, чтобы период развертки генератора 2 был равен Т 2- М Из выражений (2) и (З) видно, что для синхронизации работы при изменении длительности функции |,t при заданном интервале дискретизации Д-Ь необходимо лишь изменить радиус развертки так, чтобы обеспечить запись ( п ) дискретных значений опорной функции при данной разрешающей способности ЗЭЛТ 9. Исследуемый сигнал подключается блоком 1 ко входу блока умножения 10 и поступает на него в виде. представленном на фиг. 2,«. Каждое дискретное значение этого сигнала умножается в нем на все значения, функции f (р) за время i/ , равное --L В результате в блоке промежуточной памяти записывается строка А промежуточных результатов. В последующем цикле умножения каждое новое произведение следук шей строки промежуточных результатов cyhxt мируется с соответствующим членом предыдущей строки, полученной в предыдущем цикле обработки. Результат операции сложе ния поступает для записи в ЗЭЛТ 7 или 8. Причем если цикл обработки нечетный. коммутатор 3 подключает к выходу сумматора 11 вход ЗЭЛТ 7, а коммутатор 4 одному из входов блока 11 - выход ЭЛТ 8. В четном щгкле коммутатор 3 соеДиняет выход сумматора 11 со входом ЗЭЛТ 8, а коммутатор 4 выход ЗЭЛТ 7 - с одним « лока 10. После того, как обработано N-6 значение исходного сиг нала, в блоке памяти образуется функция R,; (Кдт;) , и цикл обработки заканчивает ся. Блок синхронизации выдает сигнал прекращения работы генераторов 2 и 12, а также вырабатывает сигнал запуска генератора 6, На третьем этапе обработки осуществл ется вывод результатов корреляционной о работки. Причем для увеличения длительности индикации ЗЭЛТ 7, 8 замыкаются коммутаторами 3, 4 в систему рециркуляционной памяти. Изменяя период развертки генератора вывода б.можно обеспечить вывод результатов обработки на различные типы регистрирующих устройств, например графопостроитель, фоторегистратор, видеоконтрольное устройство вывод в ТВ стан- дарте, ввод в ЭВМ. В случае применения коррелятора в режиме согласованного фильтра, процесс работы устройства на этапе ввода остается прежним. Этап вычислений отличается тем, что ° совмещается с этапом вывода. Для этого в каждый момент времени, когда генератор развертки чтения опорного сигнала 12 завершает период,коммутатор записи 3 не подключает сумматор 11 к информационному входу ЗЭЛТ - промежуточных результатов, освобождая тем самым место для накопления значения функции Rx.Ly(KuT) , для следующего значения индекса -i . При этом синхронизация вывода не требуется, так как выходной сигнал выводится синхронно с поступлением на вход коррелятора. Быстродействие предложенного коррелятора соответствует быстродействию много- н ьного коррелятора, а объем оборудова™ Р ° незначительно больше, чем у одноканального коррелятора. Это существенно снижает стоимость коррелятора. Кроме того, возможность использования последнего в режиме универсального согласованного фильтра в ряде случаев устраняет необходимость в разработке специализированных согласованных фильтров. Формула изобретения Статико-динамический электронно-оптический коррелятор, содержащий первую запоминающую электроннолучевую трубку опорного сигнала, Bxoroi которой соединены

соответственно с выходом генератора развертки записи опорного сигнала, вход которого подключен к первому выходу блока синхронизации, с выходом генератора развертки чтения опорного сигнала, с вторым выходом блока синхронизации, третий к четвертый выходы которого подключены соответственно к входам генератора развертки и генератора развертки вывода, первый и второй входы блока синхронизации соединены с входами коррелятора, а выход запоминающей электроннолучевой трубки опорного сигнала подключен к первому входу блока умножения, соединенного выходом с первым входом сумматора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей коррелятора, он содержит коммутатор записи, коммутатор чтения, вторую и третью электроннолучевые запоминающие трубки, управляющие входы которых соединены с вы-

ходами генератора развертки вывода, генератора развертки, соединенного с входом генератора развертки чтения опорного сигнала, информационные входы - соответственно с первым и вторым выходами коммутатора записи, а выходы - соответственно с первым и вторым входами коммутатора чтения, третий вход которого подключен к третьему выходу блока синхронизации, четвертый выход которого соединен с третьим входом коммутатора чтения, второй вход блока умножения подключен к второму входу корре лятора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 271910, М, кл. G 06 G 7/19, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 129844,. М. кл. G 06 G 9/ОО, 1960.

Onopf bfu лул/.