Магнитный коррелятор

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИЛЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11), 3(5)) Н 03 К 23 00 ° С 11 С 11/14

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ „„

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ййьЛ(1.:. . (211 346 2916/18-24 (22) 30.04.82 (46) 07 ° 04.84. Бюл. В 13 (72) Л.В.Гловацкий (53) 681.327.66(088,8) с (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3346491/18-24, кл. Н 03 К 23/00, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3408569/18-24, кл. Н 03 К 23/00, 1982 (прототип). (54)(571 МАГНИТНЫЙ КОРРЕЛЯТОР, содержащий магнитоодноосную пленку, на поверхности которой расположены последовательно соединенные генератор цилиндрических магнитных доменов и первый арифметический блок, блоки памяти с произвольной выборкой информации, узел считывания и аннигиляторы цилиндрических магнитных доменов, группы переключателей цилиндрических магнитных доменов по п переключателей в каждой группе, где

fl — разрядность двоичного слова, группы репликаторов цилиндрических магнитных доменов по и репликаторов в каждой группе, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения области его применения путем вычисления спектра мощности входных сигналов в реальном масштабе времени, он содержит регистр записи и регистр хранения значений автокорреляционной функции и второй арифметический блок, вход и выход регистра записи shaveний автокорреляционной функции подключены соответственно к выходу первого арифметического блока и первому аннигилятору цилиндрических магнитных доменов, а выходы разрядов регистра записи значений автокорреляционной функции подключены параллельно через переключатели цилиндрических магнитных доменов групп к входам соответствующих разрядов регистра хранения значений автокорреляционной функции, выходы которых подключены парал)(ельно через репликаторы цилиндрических магнитных доменов групп С к входам соответствующих блоков памяти с произвольной выборкой информации, выходы которых подключены к. со-ответствующим входам второго арифметического блока, выход которого че— рез узел считывания цилиндрических магнитных доменов подключен к второму аннигилятору цилиндрических магнит)(ых доменов.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании устройств перерабЬтки дискретной информации и устройств обработки сигналов, физическими носителями информации в которых являются последовательности цилиндрических магнитных доменов (ЦМД).

Известен магнитный коррелятор, содержащий магнитоодноосную пленку, на поверхности которой расположены по- f0 следонательно соединенные генератор

ЦМД, регистр записи информации и первый аннигилятор ЦМД, блоки памяти с произвольной выборкой информации, входы которых подключены f5 к регистру записи информации через соответствующие группы управляемых репликаторов ЦМД по н репликаторон в каждой группе, где n — разрядность двоичного слова, а их выходы = к 20 входам арифметического блока, выход которого через узел считывания ЦМД подключен к входу второго аннигилятора ЦМД, АриФметический блок содержит группы управляемых переключателей ЦМД по числу блоков памяти с произвольной выборкой информации по и управляемых переключателей н каж дой группе, блоки умножения, последовательно соединенные последова- тельно сумматоры, входы управляемых переключателей подключены к соответствующим выходам блоков памяти, а выходы — к соответствующим входам блоков умножения, выходи которых через соответствующие регистры сняэи подключены к одноименным входам последовательно соединенных послецовательных сумматоров (1 ).

Недостатком этого магнитного коррелятора являются его ограниченные 4О функциональные возможности, так как с его помощью можно осущестнить лишь свертку входной последовательности с эталоном, хранящимся в блоках памяти с произвольной выборкой ннформа- 45 ции. Это существенно ограничивает область возможного применения коррелятора.

Наиболее близким к изобретению является магнитный коррелятор, содержащий магнитоодноосную пленку, на поверхности которой расположены последовательно соединенные управляемый генератор ЦМД, блок вычисления

>значений автокорреляционной функции, узел считывания ЦМД и аннигилятор

ЦМД. Блок вычисления значений антокорреляционной функции содержит арифметический блок, выполненный аналогично арифметическому блоку н иэ- 60 вестном корреляторе (13 и подключенный к выходам блоков памяти с произвольной выборкой информации, входы которых через соответствующие группы управляемых репликаторов ЦМД подключены к регистру записи информации, а также содержит дна регистра сдвига ЦМД, .первый и второй, длина каждого из которых равна длине регистра записи информации, репликатор ЦМД, вход которого подключен к выходу управляемого генератора ЦМД, первый выход репликатора ЦМД подключен к входу первого регистра сдвига ЦМД, выход которого подключен к входу регистра записи информации, а второй выход репликатора

ЦМД подключен к входу второго ðåгистра сдвига ЦМД, который последо нательно по выходу подключен к анкм-. гилятору ЦМД и параллельно через группы управляемых переключателей

ЦМД вЂ” к соотнетствующим входам блоков памяти с проиэнольной выборной информации Г2).

Недостатком известного магнитного коррелятора являются ограниченные функциональные возможности и соответственно область применения, поскольку коррелятор позволяет осуществить лишь вычисление значений автокорреляционной функции и снертки входной последовательности с эталоном, хранящимся н блоках памяти с произвольной выборкой информации и не позволяет осуществить вычисление спектра мощности сигнала, закодированного и виде последовательности дискретных отсчетов, каждый иэ которых представлен последовательностью ЦМД, т.е. не дает возможности осуществить вычисление значений коэффициентов ряда Фурье для входной последовательности отчетов, Цель изобретения — расширение области применения магнитного коррелятора путем вычисления спектра мощности входных сигналов и реальном масштабе времени .

Поставленная цель достигается тем, что магнитный коррелятор, содержащий магнитоодноосную пленку, на поверхности которой расположены последовательно соединенные генератор ЦМД и первый арифметичесКий блок, блоки памяти с произвольной выбор- . кой информации, узел считывания и аннигиляторы ЦМД, группы переключателей ЦМД по и переключателей в каждой группе, где о †разрядность двоичного слона, группы репликаторов

ЦМД по и репликаторон н каждой группе, содержит регистр записи и регистр хранения значений антокорреляционной функции и второй арифметический блок, вход и выход регистра записи значений автокорреляционной функции подключены соответственно к выходу первого арифметического блока и первому аннигилятору ЦМД, а выходы разрядов регистра записи значений антокорреляционной функции

1084990

В основу работы устройства положено известное соотношение между автокорреляционной функцией В (m ) и спектром S (j ) мощности сигнала, именуемое как теорема Винера-Хинчина, 65 подключены параллельно через переключатели ЦМД групп к входам соответ- ° ствующих разрядов регистра хранения значений автокорреляционной функции, выходы которых подключены параллельно через репликаторы ЦМД групп к вхо- 5 дам соответствующих блоков памяти с произвольной выборкой информации, выходы которых подключены к соответствующим входам второго арифметического блока, выход которого через tO узел считывания ЦМД подключен к второму аннигилятору ЦМД.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого магнитного коррелятора. 15

Магнитный коррелятор содержит магнитоодноосную пленку, на поверхности которой расположены последовательно соединенные генератор 1 ЦМД с шиной 2 управления и первый арифметический блок 3, выход которого соединен с входом регистра 4 записи значений автокорреляционной функции, группы переключателей 5 ЦМД, первый аннигилятор б ЦМД, шину 7 управления. 25 переключателями ЦМД, группы репликаторов 8 ЦМД, регистр 9 хранения значений автокорреляционной функции, шину 10 управления репликаторами ЦМД, блоки 11 памяти с произвольной выборкой информации, адресные шины 12 управления выборкой информации иэ блоков 11 памяти, второй арифметический блок 13, узел 14 считывания ЦМД и второй аннигилятор

15 ЦМД.

Регистр 9 хранения значений автокорреляционной функции представляет собой совокупность изолированных динамических ловушек ЦМД, а группы репликаторов 8 ЦМД могут быть выпол- 40 иены любым иэ известных способов, например, посредством охвата одноименных ферромагнитных аппликаций в динамических ловушках, образующих регистр 9, петель управляющей шины 10. 45

При аннигиляции ЦМД ток в шину 10 подают, когда ЦМД полностью находится под аппликацией, которую охватывает эта шина, а при репликации ток соответствующей величины и полярности 5О подают в шину 10, когда края ЦМД находятся под соседними ферромагнитными аппликациями при переходе ЦМД из одной позиции в динамической ловушке в другую позицию в соответствии с направлением вращения магнитного поля управления продвижением

ЦМД. Конкретная реализация репликатора в данйом случае существенного значения не имеет. которое для 1-й гармонической составляющей может быть представлено в виде

В блоки 11 памяти с произвольной выборкой информации с номерами rn

m а (1, И ) заносятся значения комплексной экспоненциальной функции е и 1, i е (1, K 1 в порядке возрастания 1, емкость каждого блока 11 памяти, измеренная в двоичных словах, равна количеству анализируемых спектральных составляющих, т.е. К.

Регистр 9 хранення значений автокорреляционной функции предназначен для хранения и последующего с помощью репликаторов ЦМД нераэрушающего считывания значений R(m) в течение времени вычисления величины мощности всех К спектральных составляющих.

Порядок работы предлагаемого устройства следующий.

Значения автокорреляционной функции, представленные последовательностями ЦМД, в последовательном коде поступают в регистр 4 записи значений автокорреляционной функции. После заполнения регистра 4 возбуждают шину 7 управления, переключателями 5

ЦМД. Вследствие срабатывания переключателей 5, И значений автокорреляционной функции, кажцое разрядностью и параллельным кодом поступают в регистр 9 хранения значений автокорреляционной функции, где и остается до окончания вычисления значений мощности всех К спектральных составляющих.

Далее процесс вычисления значений мощности спектральных составляющих практически полностью аналогичен процессу вычисления автокорреляционной функции в известном устройстве (2 ). Этот процесс заключается в считывании содержимого регистра 9 и блоков 11 памяти с произвольной выборкой йнформации, передаче того и другого во второй арифметический блок 13, где происходит их почленное перемножение и последующее суммирование частных почленных произведений и в дальнейшем считывании результатов суммирования в узле 14 считывания, где происходит преобразование поля рассеяния ЦМД в электрический потенциал. Отличие состоит лишь в том, что если при вычислении каждого значения автокорреляционной функции R(m) в иэвестноМ устройстве считывание инФормации из блоков 11 памяти с произвольной выборкой информации происходит всегда по одному

1084990 и тому же адресу и одновременно осуществляется сдвиг информации в регистре записи информации, то при вычислении .каждой иэ К спектральных составляющих считывание информации иэ блоков 11 памяти с произвольной выборкой информации каждый раз осуществляется по адресу X=I(i), i Ñ1, К), .а сдвигов в регистре 9 не производят.

Вычисления значений мощности спект-10

Ф ральных составляющих протекает в реальном масштабе времени, что легко показать следующим образом, Условием таких вычислений является не равенство nNT> ) КТ „ где Т - период 5 одного оборота магйитного поля управления продвижением ЦМД, à Т время вычисления значения i-й со-. ,ставляющей спектра мощности, измеренное на выходе коррелятора. Таким образом, вычисления спектра мощности протекают в реальном масштабе времени тогда и только тогда, когда время ввода значений автокорреляционной функции R(m ) в регистр 4, определяемое как пБТу, превышает время вычислений значений мощности всех

К спектральных составляющих, т.е.

S(f ), определяемое как КТ>. Очевидно, что для устройств на основе сред с ЦМД с управлением магнитным полем характерна сквозная синхронизация процессов перемещения физических носителей информации, т.е. ЦМД по каналам продвижения. Последнее обстоятельство совместно с конвейерной организацией процесса вычислений в предлагаемом устройстве обеспечивает выполнения условия Т = Ту и,соответственно, обеспечивает выполнения условия реализуемости вычислений в реальном масштабе времени, т.е. условия отсутствия потерь информации на входе устройства.

Таким образом, предлагаемое устройство вследствие расширенных функциональных воэможностей имеет и более широкую область применения по сравнению с известным устройствами, что естественным образом обуславливает воэможность его крупносерийного производства и соответственного улучшения его экономических показателей вследствие снижения стоимости изготовления.

ВНИИПИ Заказ 2036/54

Тираж 8б2 Подписное

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