Устройство для вычисления корреляционной функции импульсной последовательности Советский патент 1982 года по МПК G06F17/15 

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, предназначенной для анализа случайных процессов.

Коррелятор предназначен для вычисления корреляционной функции импульсной последовательности.

Известно устройство для вычисления корреляционной функции импульсньрс последовательностей, содержащее цифровой измеритель временных интервалов, запоминающее устройство, накапливающий сумматор, блок управления 13 .

Однако это устройство имеет недостаточное быстродействие, так как вычисление корреляционной функции осуществляется последовательным способом .

Прототипом устройства для вычисления корреляционной функции импУльсHdfi пЬслёдЬвательности является коррелятор, содержащий многоканальный сумматор, соединенный через схемы И группы .с вьисодом одноименных триггеров, вход схем И первой группы подключен к первому входу устройства счетные входы триггеров, кроме первого, через схемы И второй группы Соединены с выхо-

дом формирователя, вторые входы схем и второй группы подколочены к выходам соответствующих схем ИЛИ, один вход каждой из которых соединен с выходом одноименного триггера, другой с выходом последующего триггера, выход формирователя подключен к нулевому входу первого триггера, единичный вход которого соединен с

10 импульсным выходом управляющего триггера, единичный вход которого через переключатель соединен с входом устройства, а нулевой - с импульсным выходом последнего тригге15ра, выход генератора импульсов через схему И, второй вход которой со. единен с потенциальным выходом управляющего триггера, подключен к делителю, выход которого соединен с входом форьшрователя и переключателя 23.

Однако известные устройства недостаточно быстрояействента, так ка вычисление корреляционной функции осуществляется последовательным способом.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства для вычисления корреляционной функции импульсной последовательности.

Эта цель достих-ается тем, что и устройство для вычисления корреляционной функции импульсной последовательности , содержащее первуй группу элементов И и триггеры, единичный вход первого из которых и .первые входы элементов И объединены и подключены к входу устройства, выход каждого триггера, кроме последнего, соединен с вторым входом соответствующего элемента И первой группы и с первым входом соответствующего элемента И второй группы, вторые входы которых подключены к выходу генератора импульсов, единичные входы триггеров, кроме первого, соединены с выходами соответствующих элементов И первой группы, выходы элементов И второй группы подключены к соответствующим входам многоканального сумматора, введены третья и четвертая группы элементов И, группа дешифраторов, второй многоканальный сумматор, распределитель импульсов и дополнительный элемент И, первый вход которого объединен с nepBbffiM входами элементов И третьей и четвертой групп и подключен к входу устройства, второй вход дополнительного элемента И соединен с выходом последнего триггера, а выход подключен к входу распределителя импульсов, выходы которого соединены с соответствую1;1ими входами установки нуля первого многоканального сумматора, выходы которого подключены к вторым входам соответствующих элементов И третьей группы, выходы которых соединены с входами соответствующих дешифраторов, одноименные выходы которых объединены и подключены к вторым входам соответствующих элементов И четвертой группы, выходы которых соединены С соответствующими входами второго многовходового сумматора.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства для вычисления корреляционной функции импульсной последовательности, на фиг. 2-4 - временные диаграммы работы четырехразрядного сумматора.

Вход устройства подключен к единичному входу триггера 1 и параллельно к единичным входам триггеров 2-5 через элементы И 6-10 первой группы, вторые: входы которых соединены с единичными выходами предшествующих триггеров 1-4, вход устройства соединен с входом элемента И 11, второй вход которого соединен с единичным выходом последнего триггера 5. Выходы-триггеров соединены с первыми входами соответствующих элементов И второй группы 12-17, вторые входы которых соединены-с выходом генератора 18 импульсов. Выход элемента И 11 соединен с входом преобразователя 19 импульсов. Выходы элементов И 12-17 соединены с соответствующими входами многоканального сумматора 20J выходы каждого канала многоканального сумматора 20 через элементы И третьей группы 21-25 подключены к соот ветстБующим входам дешифраторов 26-30, соответствующие выходы,каждого дешифратора адреса параллельно подключены через элемент ты И четвертой группы 31-35 к соответствующим- входам второго многоканального сумматора 36. Входы обнуления каналов сумматора 20 подключены к соответствующим выходам распределителя 19 импульсов.

- Устройство работает следующим образом.

Допустим, что все триггеры 1-5 находятся в нулевом состоянии. Электрические импульсы поступают на вход устройства.

Первый имнульс поступает на вход элементов И 21-25 третьей группы, разрешая считывание информации с каждого канала сумматора 20 в дешифраторы адреса 26-30 соответственно, тем самым на одном из выходов каждого дешифратора адреса вырабатывается единичный потенциал, который разрешает прохождение входного импульса в соответствующие каналы сумматора 36. В связи с тем, что в первоначальном положении в сумматоре 20 были записаны нули, то ни на одном из выходов дешифраторов адреса не вырабатывается единичный потенциал, разрешающий запись входного импульса в сумматор 36. Первый импульс также поступает на единичный вход триггера 1, на единичные входы триггеров 2-5 через элементы И 6-10 и перебрасывает триггер 1 в единичное состояние. Триггеры 2-5 остаются в нулевом состоянии, так как элементы И 6-10 были закрыты. Чтобы не произошло перекиды1зание триггеров 2-5 в единичное состояние от первого входного импульса, между единичными выходами триггеров 1-4 и входами схем И 6-10 находятся элементы задержки. Элемент И 12 открывается и тактовые импульсы от генератора 18 импульсов поступают в. первый канал сумматора 20.

Второй входной импульс разрешает прохоходение информации с многоканального сумматора 20, равной сумме тактовых импульсов, поступивших в первый канал сумматора 20. от генератора Импульсов в промежутке времени между первым и вторь1м входным им.пульсами. Эта сумма вырабатывает единичный потенциал на одном из выходов дешифратора адреса 26, который является адресом записи второго входного импульса в один из каналов су /1Матора 36, Второй входной импульс

также поступает через открытый элемент И 6 на единичный вход триггера

.2 и перекидывает его в единичное состояние, тем самым открывая элемент И 13. В первый и второй канал многоканального сумматора 20 через открытые элементы И 12, 13 записываются .тактовые импульсы от генератора 18 импульсов.

Дальнейшая работа устройства происходит аналогичным образом.

С приходом N входного импульса в первом канале сумматора 20 записалось число тактовых импульсов в промежутке времени от первого до N входного импульса. .Во втором канале записалось число тактовых импульсов в промежутке времени от второго до N входного импульса и т.д. Содержимое этих каналов поступает на соответствующие входы дешифраторов адреса 26--30, на одном Из выходов каждого дешифратора адреса вырабатываются единичные потенциалы, которые являются адресами записи N входного импульса одновременно в N выбранных каналах сумматора 36. Входной N импульс такжепоступает через открытый элемент И 10 на единичный вход триггера 4 и перекидывает его в единичное состояние, тем самым открывая элемент И 16 и разрешая прохождение тактовых импульсов в N канал сумматора 20,-открывает элемент И 11 для прохождения последующего N+1 входного импульса на вход распределителя

19 импульсов, который обнуляет первый канал сумматора 20. Тем самым осуществляется дальнейшее распределение ш/тульсов, поступающих от генератора 18 в соответствующие каналы сумматора 20., в том числе и в первый канал. При приходе .N+2 входного импульса обнуляется второй канал и происходит дальнейшее поступление импульсов от генератора 18 импульсов. Для прохождения входного импульса в многоканальный сумматор 36 Б момент времени, когда на выходах дешифраторов адреса находится единичный потенциал, на входе схемы И 31 ставится линия.задержки.

Для пояснения работы.устройства на фиг.2-4 представлены временные диаграмма, для четырехканального сумматора 20, а также табл. 1 и 2, в которых представлено содержимое многоканального сумматора первой и второй групп, соответственно, в каждом такте измерения, определяемом потоком входной последовательности импульсов.

Формула изобретения

Устройство для вычисления корреляционной функции импульсной последовательности, содержащее первую группу элементов И и триггеры, единичный вход первого из которых и первые входы элементов И объединены и подключены к входу устройства, выход каждого триггера, кроме последнего, соединен с вторым входом соответст5 вующег.о элемента И первой группы и с первЕлм входом соответствующего элемента, И второй группы, вторые входы которых подключены к выходу генератора импульсов, единичные

0 входы триггеров, кроме первого, со.единены с выходами соответствующих элементов И первой группы, выходы элементов И второй группы подключены к соответствующим входам первого

5 многоканального сумматора, отличающееся тем, что, с целью повьдиенИя быстродействия, в него введены третья и четвертая группы элементов И, группа дешифраторов,

Q второй многоканальный сумматор,

распределитель.импульсов и дополнительный элемент И, первый вход которого объединен спервыми входами элементов И третьей и четвертой групп и подключен к входу устройст5ва, второй вход дополнительного элемента И соединен с выходом последнего триггера, а выход подключен к входу распределителя импульсов, выходы которого соединены с соответствующими входами установки нуля многоканального сумматора, выходы которого подключены к вторым входам соот ветствующих элементов И третьей группы, выходы которых .соединены с

5 входами соответствующих дешифраторов, одноименные выходы которых объединены и подключены к вторым входам соответствующих, элементов И четверто.й группы, выходы которых соедин.е0 ны с.соответствующими входами второго многовходового сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 5 №476567, кл. G 06 F 15/336, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР №410394, кл. G 06 F 15/336, 1971 (прототип).

f

TaS/rcfifCf 2