Коррелятор Советский патент 1981 года по МПК G06G7/19 

(54) КОРРЕЛЯТОР

Изобретение относится к вычисли тельной технике и автоматике, технике передачи и приема дис-, кретной информации по каналам радио и электросвязи и может использоваться при создании устройств анализа сигналов сложной , адаптивных автоматических устройств« в одноканальных и многоканальных устройствах С модемах ) передачи и приема дискретной информации, в устройствах анализа речевых сигналов (вокодерах ). Известен коррелятор-функциональный преобразователь- сигнала с ключевым перемножителем для преобраэовшш сигнала, практические без снижения помехоустойчивости, состоящий из переключателя и интеграторау в котором входы переключателя подключены к пря мому и инверсному выходам источника сигналаj а выход - через резистор ко входу операциоииого усилителя интегратора I , Недостатками этого коррелятора являются необходимость обеспечения идеи тичности масштаба инверсноговыхода источника сигнала масштабу его прямого выхода, значительная суммарная погрешность, вносимая третьей и высшими гармониками спектра опорного сигнала, снижающие точность и помехоусточивость коррелятора. . Наиболее близким по технической сущности к изобретению является коррелятор для многоканального приемника взаимноортогональных сигналов, состоящий из переключателя, операционного усилителя и конденсатора, причем входы переключателя, выполненного на полевых транзисторах, подключены к интегрирующим резисторам интегратора, а выход - ко входу операционного усилителя интегратора 2 . Недостатками этого коррелятора являются трудность обеспечения идентичности первого и второго входов коррелятора, необходимость обеспечения идентичности масштабов прямого и инверсного выходов источника сигнала, снижающие точность и помехоустойчивость коррелятора. Целью изобретения является повышение точности коррелят9ра при учете знака опорного сигнала. Указанная цель достигается тем, что в коррелятор, содержаний накопительный конденсатор, операционный усилитель, вход которого соединен с одним из выводов резистора, другой выход которого является первым сигнальным входом коррелятора, введены блок коммутации и блок управления, входы которого являются соответственно вторым сигнальным и установочным входами коррелятора, три выхода блока управления соединены с соответствующими входами блока коммутации, чет вертый и пятый которого подключены соответственно ко входу и выходу операционного усилителя, з выходы блока коммутации подключены к первой и второй обкладкам накопительного кон денсатора соответственно. Блок управления коррелятора содержит инвертор, триггер, два стробируемых формирователя импульсов, элемент И-НЕ и формирователь импульсов, выходы первого стробируемого формирователя импульсов, второго стробируемого формирователя импульсов и формирователя импульсов являются соответствен но первым, вторым и третьим выходами блока управления, выходы триггера подключены соответственно к первым входам стробируемых формирователей импульсов, вторые входы которых объе динены и являются установочным входо коррелятора, первый вход триггера и вход инвертора объединены и являются вторым сигнальным входом коррелятора выход инвертора соединен со вторым входом триггера, выходы которого под ключены к первому и второму входам элемента И-НЕ, выход которого соединен со входом формирователя импульсо Блок коммутации содержит пять клю чей, первый вход первого кгаоча является первым входом блока коммутации, 50

второй вход которого подключен к первым входам второго и третьего ,ключей, третий вход блока коммутации соединен с первыми входами четвертого и пятого ключей, вторые входы первого, второго и пятого ключей объединены и являются четвертым входом блока ком- 1мутации, пятый вход которого подклюрого подключен к формирователю 12. Второй выход триггера 6 ( выход вентиля 7 подключен ко второму входу элемента И-НЕ 10 и к первому 1зходу формирователя 13. Выходы формирователей 11, 12 и 13 импульсов .являются выходами блока 4 управления соответственно первым, третьим и вторым. Второй 3 чен ко вторым входам третьего и чет вертого ключей, выходы второго и четвертого ключей объединены и являются первым выходом блока коммутации, второй выход которого соединен с выходами третьего и пятого ключей, а выход первого ключа соединен с шиной нулевого потенциала. На фиг. 1 представлена электрическая фушсциондльная схема коррелятора: на фиг. 2 - вариант электрической функциональной схемы блока управления; на фиг, 3 представлен вариант функциональной схемы блока, коммутации; на фиг. 4 изображены временные диаграммы. Коррелятор содержит резистор 1, операционный усилитель 2, блок 3 коммутации, блок 4 управления и накопительный ковденсатор 5, БЛОК 4 управления содержит триггер 6, собранный на первом и втором 7 двухвходовых инвертирукнчих вентилях и элементах 8 и 9 задержки, элемент И-НЕ Ш, формирователи 11, 12 и 13 импульсов, инвертор 14. Формирователи 11 и 13 импульсов являются стробируемыми. Блок 3 коммутации содержит ключи 15 - J9. Первый иивод резистора является сигнальным входом коррелятора, а второй подключен к первому входу операционного усилителя 2 и сигнальному входу блока 3 коммутации, второй вход усилителя 2 заземлен, а выход, подключен ко второму сигнальному входу блока 3 коммутации и является выходом коррелятора: первый, второй и третий управляющие входы блока 3 подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам блока 4 управления. В блоке 4 управления выход вентиля Л Через элемент 8 задержки подключен к первому входу вентиля 7, выход которого через элемент 9 задержки подключен к первому входу вентиля 7„ образуя триггер 6. Первый выход триггера 6 (выход вентиля Л) подключен к первому входу формирователя 11 и первому входу элемента И-НЕ 10, выход кото вход вентиля I, являющийся входом блока 4 управления, подключен ко входу инвертора 14, выход которого соединен со вторым входом вентиля L. Вторые стробирующие входы формирователей 11 и 13 объединены и образуют цепь установки нуля коррелятора,

В блоке 3 коммутации первый вывод накопительного конденсатора 5 подклю,чен к первым сигнальным выходам клю чей 15 и 16, а второй - к первым сигнальным выходам ключей 17 и 18, Первый сигнальный выход ключа 19 ( короткого замыкания входов операционного усилителя) заземлен. Вторые сигнальные выходы ключей 15, 17 и 19 объединены и образуют сигнальный галход блока 3 коммутации. Вторые сигнальные выходы ключей 16 и 18 объединены и образуют сигнальный вход блока 3. В блоке 3 имеются и непосредсп-веншае выходы с накопительного конденсатора 5, которые могут также являться выходом коррелятора. Управляющие входы ключей 15 и 18 объединены и образуют первый управляющий вход блока Зф Управляющие входы ключей 16 и 17 также объединены и образуют второй управляющий йход блока 3. Управляющий вход ключа 19 является третьим управляющи входом блока 3 коммутации.

Коррелятор работает следздощим образом.

Входной сигнал поступает через резистор 1 на вход операщгонного усилителя 2. Опорный сигнал подается на соответствукищй вход блока 4 управления. При отсутствии сигнала стробирования на вторых входах формирователей 1 I и 13 состояния ключей 15, 18, 16 и 17 имзеняются в соответствии со знаком опорного колебания фиг. 4,4 и 4 ) и происходит коммутация выводов накопительного конденсатора 5, в результате такого реверсироваюш на накопительном конденсаторе 5 накапливается злектрический заряд, пропорциональный коэффициенту корреляции,В моменты изменения знака опорного колебания на выходе элемента И-НЕ 10 появляется сигнал, Который, пройдя формирователь 12, включает ключ 19 и замыкает накоротко входы операционного усилителя 2 на время реверсирования выводов конденсатора 5,

Выходом коррелятора может служить как выход операционного усилителя 2, так и выводы накопительного конденсатора 5.

Данный коррелятор позволяет повысить точность и помехоустойчивость при учете знака опорного сигнала, так как не содержит второго(инверсного выхода источника сигнала и уменьшает суммарную погрешность, вносимую тре тьей и высшими г мониками спектра сигнала.

Формула изобретения

1,Коррелятор, содержащий накопительный Конденсатор, операционный усилитель, вход которого соединен с одним из выводов резистора, другой вывод которого является первым сигнальным входом коррелятора, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности при учете знака опорного сигнала, в коррелятор введены блок коммутации и блок управления, входы которого являются соответственно вторым сигнальш 1м и установоч1йлм входами коррелятора, три выхода блока управления соединены с соответствующими входами блока коммутации. Четвертый и пятый входы которого подключены соответственно ко входу и выходу операционного усилителя, а выходы блока коммутации подключены к первой и второй обкладкам накопительного конденсатора соответственно,

I

2,Коррелятор по п,1, о т л и чающийся тем, что блок управления содержит инвертор, триггер, два стробируеьых формирователя импульсов, элемент И-НЕ и формирователь импуль- сов, выходы первого стробируемого формирователя импульсов, второго стро- бируемого формирователя импульсов и формирователя импульсов являются соответственно первы, вторым и третьим выходами блока управления, выход) триггера подключены соответственно к первым входам стробируемых формирователей импульсов, вторые входы которых объединены и являются установочным входом коррелятора, первый вход триггера и вход инвертора объединены и являются вторым сигналыа1м входом коррелятора, выход инвертора соединен со вторым входом триггера, вьгходы которого подключены к первому и второму входам элемента И-НЕ, выход которого соединен со входом формирователя импульсов .

3,Коррелятор по п.п. 1 и 2, о тдичающийся тем, что блок

коммутации содержит пять ключей,первый вход первого ключа является первым входом блока коммутаций, в торой вход которого подключен к первым входам второго и третьего ключей, третий вход блока коммутации соединен с первыми входами. Четвертого и пятого ключей, вторые входы первого, второго и пятого ключей объединены и являются четвертым входом блока коммутации, пятый вход КОТОР9ГО подключен ко вторым входам третьего и четвертого ключей, выхода второго |И четвертого ключей объеда14 ян и являются первым выходом бло«

1

с,и)

ка коммутации, второй вьгход которого соединен с выходами третьего и пятого ключей, а выход первого ключа соединен с шиной нулевого потенциала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Заездный А. М, и др. Фазоразностная модуляция и ее применение дл передачи дискретной информации. М., Связь, 1967, с. 56-57.

2« Авторское свидетельство СССР № 371582, кл.С 06 F 15/336, 1971 (прототип).

Рйг.

Фиг.З

Фиг.