Коррелятор Советский патент 1978 года по МПК G06G7/19 

(54) КОРРЕЛЯТОР На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого коррелятора; на фиг. 2 - зависимость изменения максимумов KOppevTHUHOHHbi.x функций сигнала НЛтс) и помехи Нп(т„) от порога ограничения U. Коррелятор содержит в одном из каналов блок 1, согласования, соединенный через управляемый ограничитель 2 с сигнальным входом линии 3 задержки. К унравляюш,ему входу линии 3 подключен блок 4 управления. В другом канале коррелятор содержит блок 5 согласования, соединенный с управляемым ограничителем 6. Выход линии 3 задержки и выход управляемого ограничителя 6 соединены с соответствуюпдими входами блока 7 умножения, на выходе которого включен интегратор 8. Выход интегратора 8 соединен с блоком 9 регистрации. К выходу интегратора 8 подключен также блок 10 фиксации максимума корреляционной функции, который связан с блоком 4 управления и соединен по выходу с блоком 11 извлечения корня квадратного. Выход блока 11 через усилитель 12 постоянного тока соединен с управляющими входами ограничителей 2 и 6. Блок 10 фиксации максимума корреляционной функции содержит пиковые детекторы 13 и 14, входы которы;{ через ключ 15 попеременно подключаются к выходу интегратора 8. Выходы пиковых детекторов 13 и 14 через ключ 16 подключаются попеременно к блоку 11 извлечения корня квадратного. При этом блок 10 связан с блоко.м управления 4 через управляющие входы ключей 15 и 16. Коррелятор работает следующим образом. С входных устройств 1, 5 обоих каналов смесь щумового сигнала и импульсной помехи, мощность которой значительно превыщает мощность сигнала, поступает па входы управляемых ограничителей 2, 6. Порог ограничения в первом цикле работы коррелятора установлентаким, что смесь сигнала и по.мехи не ограничивается. С выхода ограничителя 2 смесь сигнала и помехи проходит через линию 3 задержки, время задержки которой плавно изменяется от О до TO по сигналу с блока 4 управления. С выхода линии 3 смесь сигнала и помехи поступает на один из входов блока 7 умножения. На другой вход блока 7 смесь сигнала и помехи поступает непосредственно с выхода ограничителя 6. Напряжение с выхода блока 7 подается на интегратор 8, на выходе которого регистрируется корреляционная функция смеси шумового сигнала и импульсной помехи. При этом при некотором значении времени задержки TC линии 3 на выходе интегратора 8 наблюдается максимум корреляционной функции сигнала RCI(); при значении времени задержки наблюдается максимум корреляционно функции помехи Кл|(тп). Причем в первое цикле работы коррелятора, где нет ограничения, R I(TT) значительно превышает RC I (TC) поскольку мощность импульсной помехи на вхо де коррелятора значительно превышает мощ ность шумового сигнала. Таким образом, в этом цикле работы максимальное значение корреля иконной функции смеси сигнала и помехи совпадает с Rn Лтг.) (см. фиг. 2). К началу первбго цикла работы коррелятора вход пикового детектора 13 через ключ 15подключен к выходу интегратора 8, а вход пикового детектора 14 отключен от него. При этом выход пикового детектора 13 через ключ 16отключен от входа блока 11 извлечения корня квадратного, а выход пикового детектора 14 подключен к не.му. ПОЭТОМУ напряжение с выхода интегратора 8 через ююч 15 поступает на пиковый детектор 13, который фиксирует напряжение Rn , (тл). По достижении времени задержки линии 3 значения TO блок 4 управления воздействует на линию, возвращая ее в исходное состояние. Одновременно ключ 15 по сигналу с блока 4 коммутирует входы пиковых детекторов 13 и 14 таким образом, что детектор 13 отключается от выхода интегратора 8, а детектор 14 подключается к нему. Ключ 16 также по сигналу с , блока 4 осуществляет коммутацию выходов детекторов 13 и 14 так, что ВЕ11ход детектора 13 подключается к блоку 11 извлечения корня квадратного, а выход детектора 14 отключается от него: При этом происходит сброс выходного напряжения детектора 14. Напряжение Н„ I(T,, ) поступает на блок 11, с выхода которого напряжение, равное корню квадратному от максимального зн аче1{ия корреляционной функции помехи ), подается на усилитель 12 постоянного тока. С выхода усилителя 12 на управляющие входы ограничителей 2, 6 подается напряжение, определяющее порог ограничения. К началу второго цикла работы коррелятора гюрог ог раничения устанав.чивается равным и ; ., где К - параметр ограничения; Из графика на фиг. 2 видно, что при пороге ограничения Uj, максимум корреляционной функции помехи превышает максимум корреляционной функции сигнала. Следовательно, во втором цикле работы коррелятора максимальное значение корреляционной функции смеси шумового сигнала и помехи на выходе интегратора 8 совпадает с максимальным значением корреляционной функции помехи Рп2(т„). В этом цикле работы напряжение с выхода интегратора 8 через правляемый ключ 15 поступает на ппковый детектор 14, который фиксирует напряжение, равное Йп2(тп). Одновременно с возвращением линии 3 в исходное состояние, ключи 15 и 16 по с:.налам с блока 4 коммутируют яходы и выход; детекторов 13 и 14. В результате коммут: J:.;H выход интегратора 8 отключается от дете.чтора 14 и подключается к детектору 13, а вхо.; блока 11 отключается от детектора 13 и подключается к детектору 14. При этом происходит сброс выходного напряжения детектора 13. С выхода б.тока 11 напряжение, пропорциональное ) через усилитель 12 поступает на управляющие входы ограничителей 2, 6, устанавливая порог ограничения LJ о-: ( тп). Через несколько циклов работы коррелятора устанавливается порог ограничения Ц , при котором, как показапо на фиг. 2, максимум корреляционной функции помехи К,,; (тп) становится меньше максимума корреляционной функции сигнала КсГ(тс). (В частном случае, изображенном на фиг. 2, i-тый цикл работы коррелятора совпадает с третьим числом). И в последующих циклах работы установление порога ограничения производят по максимуму корреляционной функции сигнала. График на фиг. 2 иллюстрирует, что по достижении порога ограничения UK , система приходит в устойчивое состояние. При этом импульсная помеха ослабляется значительно, а шумовой сигнал практически не ограничивается. Таким образом, предлагаемый коррелятор позволяет повысить точность измерения корреляционных функций шумового сигнала, суыдественно улучшая соотношение сигнал/помеха, что особенно важно в классе приборов, называемых радиоинтерферометрами. Причем отношение сигнал/помеха на выходе такого коррелятора слабо :зависит от мощности импульсных помех на входе. В частном случае, если скважность помехи 1/40, отношение максимумов корреляционных функций сигнала и помехи на входе (tn) 0,25, то при к 3 отношение максимумов корреляционных функций сигнала и помехи на RCK(TJ) 9 9h Rn«(.Tn) Формула изобретения 1. Коррелятор, содержащий последовательно соединенные первый блок согласовани5ч, первый управляемый ограничитель, управляемую линию задержки, выход которой подключен к первому входу блока умножения, второй вход которого соединен с выходом второго управляемого ограничителя, Г1ервыи вход которого подключен к выходу второго блока согласования, входы блоков согласования являются соответственно первым и вторым входами коррелятора, а другой вход управляемой линии задержки соединен с первым выходом блока управления, выход блока умножения через интегратор соединен с блоком регистрации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения корреляционных функций шумовых сигналов на фоне импульсных помех, в него введены последовательно соединенные блок фиксации максимума корреляционной функции, блок извлечения квадратного корня и усилитель постоянного тока, выход которого соединен с вторыми входами управляемых ограничителей, первый вход блока фиксации максимума корреляционной функции подключен к другому выходу интегратора, а второй и третий входы соединены с блокомуправления. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок фиксации максимума корреляционной функиии содержлт два пиковых детектора и два ключа, и.чформационный вход nepBoio ключа является первым входом блока, вторым и третьим входами которого являются управляющие входы псрвого и второго ключей, выходы первого ключа через пиковые детекторы соединены соответственно с входами второго ключа, выход которого является выходом блока ||)иксации максим ма корреляционной функции. i-icToiiH iKH информации, принятые во внимание npi экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР Л 220640, кл. G и6 G 7/19, 1966. 2. Ж ..в;;нский В. г.. Лрховский В. Ф. Кор1)еляцпон 1п;о сгройства. М.. «Энергия i974, е. .

)

% (