Коррелометр для случайных импульсных сигналов

 

КОРРЕЛОМЕТР ДЛЯ СЛУЧАЙНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ, содержащий блок накопления, блок измерения временных интервалов, выход которого соединен с информационным входом блока памяти , блок управления, содержащий четыре одновибратора, элемент И, регистр разрядов , усилитель считывания-записи, два элемента ИЛИ, первый вход первого из которых подключен к выходу первого одновибратора , выход первого элемента ИЛИ соединен с входом начальной установки регистра разрядов и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого через второй одновибратор подключен к первому входу элемента И и входу считывания усилителя считывания-записи, второй вход второго элемента ИЛИ объединен с информационным входом регистра разрядов и подключен к выходу третьего одновибратора, вход которого объединен с вторым входом элемента И и подключен к выходу усилителя считывания-записи , вход записи которого объединен с входом первого одновибратора и подключен к выходу четвертого одновибратора, вход которого подключен к выходу элемента И, информационный вход усилителя считывания-записи блока управления подключен к выходу блока накопления, информационный вход которого подключен к выходу регистра разрядов блока управления, второй в.чод первого элемента ИЛИ блока i управления является входом начальной установки коррелометра, адресный вход (Л блока памяти подключен к выходу первого элемента ИЛИ блока управления, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности, в него введены управляемый делитель частоты и счетчик, вход которого объединен с входом блока измерения временных интервалов и подключен к выходу управляемого делителя частоты, разрядные выходы счетчика соединены соответственно с управляющими входами управляемого делителя частоты, информационный вход ко00 о сд торого является информационным входом коррелометра, адресный вход блока накопления подключен к выходу блока памяти.

„„SU„„1171805

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 06 F 15/336

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOlVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3594642/24-24 (22) 24.05.83 (46) 07.08.85. Бюл. № 29 (72) Б. И. Солдатов, В. Б. Рольщиков и В. Г. Заремба (71) Одесский гидрометеорологический институт и Одесский государственный университет им. И. И. Мечникова (53) 621.3 (088.8) (56) Патент США № 3842252, кл. G 06 F 15/336, G 06 G 7/19, 1970.

Авторское свидетельство СССР № 476567, кл. G 06 F 15/336, 1975. (54) (57) КОРРЕЛОМЕТР ДЛЯ СЛУЧАЙHblX ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ, содержащий блок накопления; блок измерения временных интервалов, выход которого соединен с информационным входом блока памяти, блок управления, содержащий четыре одновибратора, элемент И, регистр разрядов, усилитель считывания-записи, два элемента ИЛИ, первый вход первого из которых подключен к выходу первого одновибратора, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом начальной установки регистра разрядов и первым входом второго элемента

ИЛИ, выход которого через второй одновибратор подключен к первому входу элемента И и входу считывания усилителя считывания-записи, второй вход второго элемента ИЛИ объединен с информационным входом регистра разрядов и подключен к выходу третьего одновибратора, вход которого объединен с вторым входом элемента И и подключен к выходу усилителя считывания-записи, вход записи которого объединен с входом первого одновибратора и подключен к выходу четвертого одновибратора, вход которого подключен к выходу элемента И, информационный вход усилителя считывания-записи блока управления подключен к выходу блока накопления, информационный вход которого подключен к выходу регистра разрядов блока управления, второй вход первого элемента ИЛИ блока управления является входом начальной установки коррелометра, адресный вход блока памяти подключен к выходу первого элемента ИЛИ блока управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены управляемый делитель частоты и счетчик, вход которого объединен с входом блока измерения временных интервалов и подключен к выходу управляемого делителя частоты, разрядные выходы счетчика соединены соответственно с управляющими входами управляемого делителя частоты, информационный вход которого является информационным входом коррелометра, адресный вход блока накопления подключен к выходу блока памяти.

1171805

Изобретение относится к области специализированных средств измерительной и вычислительной техники, предназначенной для аппаратурного определения функции корреляции случайных процессов и может найти применение для большого класса случайных процессов с различными видами статистики. Информация о статистичееком процессе должна быть представлена в виде импульсной последовательности, например, так, как это имеет место при изучении рассеяния света методами корреляционной спектроскопии.

Целью изобретения является повышение точности измерения корреляционной функции.

На фиг. 1 представлена блок-схема коррелометра; на фиг. 2 — блок-схема блока управления.

Коррелометр содержит управляемый делитель 1 частоты, блок 2 измерения временных интервалов, блок 3 памяти, блок 4 накопления, счетчик 5 и блок 6 управления.

Вход управляемого делителя 1 частоты является информационным входом коррелометра, выход его связан с входом блока 2 измерения временных интервалов и входом счетчика 5. Разрядные выходы счетчика 5 соединены с управляющими входами управляемого делителя 1 частоты. Выход блока

2 измерения временных интервалов соединяется с информационным входом блока 3 памяти, выход которого соединен с адресным входом блока 4 накопления.

Блок 6 управления содержит первый элемент ИЛИ 7, первый одновибратор 8, второй элемент ИЛИ 9, регистр 10 разрядов, второй одновибратор 11, третий одновибратор 12, элемент И 13, усилитель 14 считывания-записи, четвертый одновибратор 15.

Один из входов первого элемента ИЛИ 7 является входом начальной установки коррелометра, другой вход соединен с выходом первого одновибратора 8. Выход элемента ИЛИ 7 соединен с первым входом регистра 10 разрядов и управляющим входом блока 3 памяти. Выход второго элемента ИЛИ 9 соединен с входом второго одновибратора 11, выход которого соединяется с входом считывания усилителя 14 считывания-записи и с первым (неинвертирующим) входом элемента И 13. Выход усилителя 14 считывания-записи соединяется с входом третьего одновибратора 12 и с вторым (инвертирующим) входом элемента И !3. Выход элемента И 13 является входом четвертого одновибратора 15, а ere выход соединен с входами записи усилителя

14 считывания-записи и входом одновибратора 8. Выход третьего одновибратора 12 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 9 и с информационным входом регистра 10 разрядов. Выход последнего соединен с информационным входом блока 4 накопления.

Информационный вход усилителя 14 считывания-записи соединен с выходом блока

4 накопления.

Коррелометр работает следующим образом.

В начале цикла измерения счетчик 5 находится в нулевом состоянии. При подаче на вход управляемого делителя 1 частоты последовательности входных им пульсов на

его выходе формируется временной интервал, равный времени между двумя соседними импульсами. Этот интервал измеряется в блоке 2 и число, соответствующее измерению временных интервалов, заносится в блок 3 памяти. Это число служит адресом того канала блока 4 накопления, куда необходимо добавить единицу. Одновременно, по окончании интервала, происходит изменение на единицу состояния счетчика 5. Изменяется коэффициент пересчета управляемого делителя 1 частоты. При этом на вход блока 2 измерения временных интервалов попадает интервал времени, равный сумме двух интервалов между тремя соседними импульсами.

По новому адресу опять дополняется единица в блоке 4 накопления. Вновь сформированный интервал опять же изменяет на единицу состояние счетчика 5 и следующим измеряется интервал времени между четырьмя импульсами. При переполнении счетчика 5 начинается новый цикл измерения. Многократное повторение таких циклов приводит к тому, что в блоке 4 накопления формируется корреляционная функция исследуемого процесса. Блок 3 памяти и блок 6 управления служат для устранения влияния конечного времени записи информации в блоке 4 накопления. Кроме того, блок 6 управления производит дополнение единицы в соответствующем канале накопителя.

Блок 6 управления работает следующим образом.

Импульс предварительного запуска через первый элемент ИЛИ 7 устанавливает в «О» регистр 10 разрядов и подготавливает первый адрес в блоке 3 памяти. Через второй элемент ИЛИ 9 задним своим фронтом он запускает третий одновибратор 11, который разрешает усилителю 14 считывания-записи считывать информацию из нулевого разряда блока 4 накопления. Считывание единицы в разряде должно сопровождаться ее стиранием, т.е. информация считывается с разрушением. Если считана «!», то запускается третий одновибратор 12, который передним фронтом своего импульса изменяет состояние регистра 10 разрядов, а задним через второй элемент ИЛИ 9 вновь запускает одновибратор 11. Этот цикл повторяется до тех пор, пока в одном из разрядов не будет считан «О». В этом случае импульс на выходе элемента И 13 запускает

1171805 одновибратор 15, а он, в свою очередь, производит запись «1» в данном разряде. Задний фронт этого импульса запускает одновибратор 8 и импульс последнего вновь через схему первого элемента ИЛИ 7 устанавливает в «О» регистр 10 разрядов, подготавливает новый адрес и начинается цикл добавления «1» по новому адресу.

Таким образом, блок 3 памяти служит для запоминания текущего адреса для блока

4 накопления и выдает его только после завершения цикла добавления «1» по предыдущему адресу. Для устранения потери входной информации блок 3 памяти должен иметь объем памяти порядка 16 слов по 1 байту каждое, если построение корреляционной функции ведется по 256 точкам и средней интенсивности импульсного потока на входе устройства до 0,5 МГц. При больших загрузках соответственно увеличивается количество слов, а при большем числе точек— разрядность слов.

Предлагаемая схема коррелометра обеспечивает накопление одного и того же количества интервалов в независимости от их длительности и, следовательно, повышает точность определения корреляционной функции при больших временах задержки, т.е. при исследовании низкочастотных составляющих в спектре сигнала.

Принципиальные схемы предлагаемого устройства легко реализуются на современном уровне интегральной схемотехники и не содержат принципиально новых решений.

1171805

Составитель Л. Иванова

Редактор B. Иванова Техред И. Верес Корректор Е. Рошко

3а каз 4865/42 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4