Цифровой коррелятор

 

..SU„„1062719 А

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

MD G 06 F. 15/336 Г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБ ЕТЕНИй И атНРЫТИй Л,4 Щ;-: 1

f уу4ддч „:, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЪСТВУ (21) 3490412j18-24 (22) 01.09.83 (46) 23.12.83.. Вюл. М 47 (;2) Л.В.Галйцкая и A.Ë.Козлов (53) 681.3(088.8) (56) 1. грибанов Ю.И. н др. ABTovazawec e цифровые корреляторы.

M., "Энергия", 1971, с. 150.

2. Авторское свидетельство СССР

739544г кл G 06 F 15/336у 1977 (прототип). (54)(57) ЦИФРОВОЙ КОРРЕЛЯТОР, содержащий первый р -разрядный и второй и -разрядный аналого-цифровые преобразователи, входы которых являются входами коррелятора,n блоков умножения на коэффициент,п накапливающих сумматоров и усредни тель, причем выход каждого накапливающего сумматора соединен с входом соответствующего блока умножения . на коэффициент, выходы которых подключены к соответствующим входам усреднителя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, о целью упрощения и повышения быстродействия, в него введены v групп элементов И по Р элементов в каждой группе, причем первые входы i --х элементов И каждой группы (i = 1,2,..., Р) объединены и подключены к выходам соответствующих разрядов первого аналого-цифрового преобразователя, вторые входы элементов И г-й группы (g

1,2,...,,и ) объединены и подключены к выходу j-го разряда второго ана- Е лого-цифрового преобразователя, и выходы элементов Н )-Н грудны coa- (/) динены с входами 1-го накапливающего сумматора соответственно.

1062719

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано для определения корреляционных функций различных процессов, а также. в системах и устройствах, основанных на корреляционных методах обработки сигналов, в частности в системах радиолокации и радйонавигации.

Известен цифровой коррелятор, состоящий из аналого-цифровых преобразователей входного и опорного сигналов, выходы которых через перемножитель подключены к сумматору, выполняющему функции интегратора.

Сигнал на выходе сумматора определяет величину корреляции опорного и входного сигналов (1).

Недостатком этого коррелятора является низкое быстродействие.

Это связано с тем, что для увеличения точности коррелятора или для устранения подавления слабых сигналов в нем требуется увеличивать число уровней квантования входных сигналов, При этом увеличивается время умножения, которое пропорционально числу разрядов сомножителей, что снижает быстродействие коррелятора.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности является цифровой коррелятор, содержащий аналого-цифровые преобразователи входного и опорного сигналов блоки умножения, накапливающие сумматоры, усреднитель, коммутатор с числом выходов, равным числу уровней квантования опорного сигнала.

Этот коррелятор .обладает более высоким быстродействием (2 3.

Недостатком известного цифрового коррелятора являются высокие аппаратурные затраты, возрастающие по мере увеличения количества уровней кванто ганич опорного сигнала. Так, если на выходе аналого-цифрового преобра» зователя опорный сигнал представлен и-разрядным двоичным кодом, то количество накапливаниях суммат ров и умножителей должно быть равно 2

Целью изобретения является упрощение и повышение быстродействии цифрового коррелятора.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой коррелятор, содержащий первйй р-разрядный и второй и -разрядный аналого-цифровые преобразователи, входы которых являются входами. коррелятора, л блоков умножения на коэффициент, и накапливающих сумматоров и усреднитель, причем выход каждого накапливающего сумматора соединен с входом соответствующего блока умножения на коэффициент, выходы которых подключены к соответствующим входам усредните- ля, введены, группэлементов И по p элементов в каждой группе, причем первые входы -х элементов И каждой группы (i = 1,2...,Р) объединены ц подключены к выходам соответствующих разрядов перво&о аналого-цифрового преобразователя, вторые входы элементов И -й группы () = 1, 2...,, n) объединены и подключены к выходу (.-го разряда второго аналого-цифрового преобразователя, а выходы элементов И j-й группы соединены с входами -ro накапливающего сумматора соответственно.

Иа чертеже представлена структурная схема предлагаемого цифрового коррелятора.

Коррелятор состоит из Ф -разрядного и и --разрядного аналого-цифровых преобразователей 1 и 2 соответственно и н групп 3 элементов И 4.

Выходы аналого-цифрового преобразователя 1 подключены к первым входам соответствующих элементов И 4 каждой группы 3. Количество элементов И в: каждой группе определяется разрядностью аналого-цифрового преобразователя 1, а количество групп определяется разрядностью аналого-цифрового преобразователя 2. Выходы элементов И 4 каждой группы подключены к входам соответствующих накапливающих сумматоРов 5. Выходы каждого сумматора 5 соединены с входами соот» ветствующего блока б умножения на коэффициент, а выходы блоков 6 подключены к входам усреднителя 7.

Цифровой коррелятор работает следующим образом. р-разрядное число, поступает иа первые входы сбответствуюших элементов И 4 каждой группы 3. Опорный сигнал, поступающий на вход аналого- циф-. рового преобразователя 2, представляется иа его выходе и --разрядным числом. Каждый разряд и -разрядного слова, начиная со старшего, подключен к вторым входам элементов И 4 соответствующей группы 3. Если в поступившем коде опорного сигнала в 1-м и j-м разрядах содержатся единицы, а в остальных - нули, то на элементы И i-й и j-й групп поступит разрешающий потенциал и входной сигнал сложится с,содержимым

j-ro u j-го сумматоров 5. После окончания входного сигнала величины, накопленные в каждом сумматоре, умножаются в блоках 6 умножения на соответствующие коэффициенты.

Величина коэффициентов выбирается в зависимости от того, каким разрядом управляется группа элементов И 4, 50

Входной сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь 1, где производится его дискретизация по

40 .времени и квантование по уровню. С выхода аналого-цифрового преобразователя 1 .сигнал, представляющий собой

1062719

Составитель A.Èâàíîíà

Редактор Н.Лазаренко Техред И, Надь .. Корректор И.Шароши

Заказ 10220/51 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыткой

113035, Москва, Ж-Э5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал.ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 находящаяся в одной цепи с соответ» ствующим блоком 6 умножения. Так, если группа элементов И 4 управляется -м разрядом и -разрядного кода опорного сигнала, то величина коэффициента соответствующего блока 6 умножения будет равна 2 "(считая и-й разряд старшим ). Полученные произведения подвергаются окончательному сложению на усреднителе 7, результат которого и определяет искомую величину корреляции.

По сравнению с известным, пред» лагаемый коррелятор обладает значительно меньшими аппаратурными затратами. Например, при и-разрядном опорном сигнале вместо 2 " -выходно.го коммутатора 2" накапливающих

Сумматоров и 2 блоков умножения в предлагаемом корреляторе содержит» ся и групп по о двухвходовых элемен тов И в каждой группе, п накапливающих сумматоров и блоков умножения, причем реализация блоков умножения предлагаемого коррелятора значительно проще, чем известного. Кроме того, умножение кода на коэффициент 2 соответствует операции сдвига кода íà i --1 разрядов влево, которая выполняется быстрее, чем умножение кода суммы на соответствующий код опорного о сигнала, осуществляемое в известном корреляторе, поскольку в нем время умножения определяется време.нем сдвига и временем суммирования t и t, а в предлага15 .емом - только временем сдвига t .

Выигрыш в аппаратурных затратах в предлагаемом устройстве по срав-, ;щ нению с известным определяется отношением 2 "/h .