Корреляционное устройство

 

КОРРЕЛЯЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее генератор, опорных сигна лов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с опорными входами первого и второго корреляторов , сигнальные входы которых объединены и являются входом устройства, первый и второй вентили, выход перво го из которых через усилитель-ограничитель подключен к управляющему входу ключа, отличающееся тем, что, с целью повышения разрешгиощей способности устройства путем уменьшения ширины основного лепестка формируемой функции корреляции, выходы первого и второго корреляторов соединены соответственно с входами первого и второго вентилей, причем выход вто; рого вентиля соединен с информационньам входом ключа, выход которого является выходом устройства. ,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 606 6 7 19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБ ЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3443687/18-24 (22) 26.05.82 (46) 23.08.83. Бюл. Р 31 (72) A:.Н. Гуляев и И.Г. Дорух (53) 681.3(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

9. 577541, кл. G 06 G 7/19, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

В 807328, кл. 6065 7/19, 1981 (прототип) . (54) (57) КОРРЕЛЯЦИОННОЕ УСТРОИС1 ВО, содержащее генератор, опорных сигна» лов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с опорными входами первого и второго коррелятоag>SUau А ров, сигнальные входы которых объединены и являются входом устройства, первый и второй вентилй, выход первого иэ которых через усилитель-ограничитель подключен к управляющему входу ключа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности устройства путем уменьшения ширины основного лепестка формируемой функции корреляции, выходы первого и второго корреляторов соединены соответственно с входами первого и второго вентилей, причем выход вто, рого вентиля соединен с информационнык входом ключа, выход которого является выходом устройства.

1037281

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и радиотехнике,а именно к средствам корреляционной обработки сигналов, и может быть использонано при выделении задержанного сигнала относительно опорного, если форма огибающей спектра сигналов близка к. прямоугольной.

Изнестен корреляционный дискриминатор с двумя каналами корреляцион 10 ной обработки, содержащей пять корреляторов, генератор опорных сигналов, дна сумматора три вентиля и три блока вычитания (1).

Этот дискриминатор имеет расширен-15 ный по сравнению с зондирующим сигналом основной лепесток функции корреляции и связанное с этим низкое отношение сигнал/шум, а также низкую разрешающую способность, сложное пострр-:20 ение и невысокую надежность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является корреляционное устройство, содержащее три коррелятора, генератор опорных сигналов, два сумматора, шесть вентилей, усилитель-ограничитель и дна электронных ключа, в которых сигнальные входы корреляторов соединены между собой и являются входом устройства, выходы генератора опорных сигналов соединены соответственно с опорными входами перного, второго и третьего корреляторон, выход первого коррелятора. соединен с первым входом первого сумматора, с входом пер- З5 ного вентиля и сигнальным входом первого электронного ключа, выход второго коррелятора соединен с вторы. ,ми входами сумматоров, выход третье- . го коррелятора соединен с третьим 40 входом первого сумматора, с входом второго вентиля и сигнальным входом второго электронного ключа, выходы первого и второго вентилей соединены соответственно с четвертым и пятым 45 входами первого сумматора, выход первого сумматора соединен через третий вентиль с входом усилителя-ограничителя, выход усилителя-ограничителя соединен с управляющими входами элек- 50 тронных ключей, ныход первого электронного ключа соединен с первым входом второго сумматора и входом четвертого вентиля, выход второго электронного ключа соединен с третьим входом второго сумматора и входом пятого вентиля, выходы четвертого и пятого вентилей соединены соответственно с четвертым и пятым входами второго сумматора, а выход второго сумматора через шестой вентиль соеди-60 нен с выходом устройства (2).

Недостатками известного устройства .являются сложность, невысокие надежности и разрешающая способность.

Сложность и невысокая надежность 65 обусловлены тем, что устройство содержит большое количество составных элементов (три коррелятора, шесть вентилей, два сумматора, усилительограничитель, дна электронных ключа, генератор). Йевысокая разрешающая способность устройства обусловлена большой шириной, формируемой устройством корреляционной функции.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности устройства путем уменьшения ширины основ ного лепестка формируемой .функции корреляции.

Поставленная цель достигается тем, что в корреляционном устройстве, содержащем генератор опорных сигналов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с опорными входами первого и второго корреляторов, сигнальные входы которых объединены и являются входом устройства, первый и нторой вентили, выход первого из которых через усилитель-ограничитель подключен к упранляющему входу ключа, выходы первого и второго корреляторон соединены соответственно с нходами первого и второго вентилей, причем выход второго вентиля соединен с информационным входом ключа, выход которого является выходом устройства.

На фиг. 1 дана структурная схема предлагаемого корреляционного устройства; на фиг. 2 - график напряжений на выходах корреляторов; на фиг. 3 график напряжения на выходе усилителя ограничителя; на фиг. 4 - график функции корреляции на выходе устройства.

Корреляционное устройство содержит генератор 1 опорных сигналов, два коррелятора 2 и 3, два вентиля 4 и 5, усилитель-ограничитель б и ключ

7. Сигнальные входы корреляторов 2 и 3 соединены между собой и являются входом устройства. Выходы генератора

1 соединены с опорными входами корреляторов 2 и 3. Выходы корреляторов 2 и 3 соединены с входами вентилей 4

) и 5 соответственно. Вентиль 5, усилитель-ограничитель б и управляющий вход ключа 7 соединены последовательно. Выход вентиля 4 соединен ! с информационным входом ключа 7. Выход ключа 7 является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал йоступает на сигнальные входы корреляторов 2 и 3, на опорные входы которых поступают сигналы от генератора 1. В корреляторах

2 и 3 входной и опорные сигналы перемножаются, результаты перемножения усредняются, и на выходах корреляторов 2 и 3 образуются напряжения 0г и 0 соответственно (фиг.2). Коррелятор 2 является основным, а коррелятор

1037281

3 — дополнительным. Функция корреляции Цз на выходе коррелятора 3 меньше по уровню, чем функция корреляции Ц на выходе коррелятора 2, и сдвинута относительно .ее на половину основно..го лепестка. Сигнал через вентиль 5 поступает на вход усилителя-ограничителя 6. Вентиль 5 включен таким образом, что пропускает только положительную составляющую входного сигнала. Усилитель-ограничи- 10 тель 6 имеет большой коэффйциент усиления и уровень ограничения, достаточный для надежного срабатывания ключа 7. Поэтому на выходе усилителя-ограничителя 6 образуется сигнал 15

О, имеющий вид последовательности прямоугольных импульсов (фиг. 3).

Сигнал О поступает на управляющий вход ключа 7. На управляющий вход ключа 7 через вентиль 4 поступает сигнал Uz с выхода коррелятора 2.

Вентиль 4 включен таким образом, что пропускает только положительную составляющую входного сигнала. Учитывая, что отрицательная составляющая функ- 25 ции корреляции 0 .не происходит на вход ключа 7 через вентиль 4, а ключ

7 открыт только во время действия сигнала 0, на выходе ключа 7, являющегося выходом устройства, образуется функция корреляции О м» (Фиг. 4),Р0

Она ие имеет боковых лепестков, имеет крутой фронт, амплитуда ее такая же, как у основного лепестка функции корреляции U входного сигнала, а ширина в два раза меньше.

Сформированная функция корреляции. обеспечивает высокое отношение сигнал/шум и низкую вероятность ложной тревоги, предотвращает пропуск слабого сигнала, замаскированного боковыми лепестками сильного сигнала, и устраняет неоднозначность оценки при измерении задержки сигнала.

Устройство легко реализуемо. В качестве вентилей могут быть применены полупроводниковые диоды. Ключ может быть выполнен на полевом транзисторе..

Остальные элементы устройства, в том числе перемножители и усреднители корреляторов, могут быть выполнены на интегральных схемах.

В известном устройстве ширина формируемой Функции корреляции такая же, как ширина основного лепестка функции корреляции входного сигнала. Таким образом, ширина формируемой функции корреляции в предлагаемом устройстве вдвое меньше. Следовательно, в предлагаемом устройстве вдвое меньше ин« тервал задержки одного сигнала по отношению к другому, в пределах которого нельзя разрешить два сигнала, т.е. Разрешающая способность предлагаемого устройства в два раза выше, чем известного. Упрощение устройства заключается в том, что в нем на два сумматора, четыре диода, один коррелятор и один ключ меньше. Это делает устройство более простым, более легким в изготовленйи и настройке и более надежным в эксплуатации. Ориентировочный расчет показывает, что наработка на отказ предлагаеМого устройства по сравнению с известным примерно на 30% выше.

1037281

ФигЗ

Составитель A. Иванова

Редактор О. Половка Техред И.Гайду Корректор М.Демчик

Заказ б013/52 Тираж 70б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул.Проектная, 4