Цифровой коррелятор для обнаружения эхо-сигналов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 06804 А

u1) 1 G 06 F 1 5/336

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3782638/24-24 (22) 11.06.84 (46) 23.01.86.Бюл. Р 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

l1O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (72) В.А. Гудым, С, Е. Литошенко, А. В.Майструк и Л.Л.Онащенко (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 879595, кл. G 06 F 15/336, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N - 1107135, кл. G 06 F 15/336, 27.10.83. (54)(57) ЦИФРОВОЙ КОРРЕЛЯТОР царя

ОБНАРУИ .НИЯ ЭХО-СИГНАЛОВ, содержащий первый и второй аналого-цифровые преобразователи, первый и второй блоки управляемой задержки, первый и второй ключи, коммутатор, арифметический блок, генератор тактовых импульсов и первый и второй счетчики, причем информационные входы первого и второго аналого-цифровых преобразователей являются первым и вторым входами коррелятора соответственно, а выходы соедине-. ны с информационными входами первого и BTopOI блоков управляемой задержки соответственно, выходы которых соединены с одноименными информационными входами арифметического блока, выход которого является выходом коррелятора, выход первого блока задержки подключен к первому информационному входу коммутатора, выход которого соединен с информационным входом первого ключа, выход второго ключа соединен с информационным входом второго блока задержки, выход генератора тактовых импульсов

1 подключен к входу синхронизации первого счет 1ика, выход которого соединен с входом синхронизации второго аналого-цифрового преобразователя и первым управляющим входом второго ключа, а выход второго счетчика соединен с вторым управляющим входом второго ключа, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в коррелятор введены первый и второй регистры, управляемый генератор импульсов и элемент И, причем информационные входы первого и второго регистров соедиЯ иены с выходами первого и второго блоков управляемой задержки соответственно, а выходы — с вторым информационным входом коммутатора и ин- С формационным входом второго ключа соответственно, вход запуска управляемого генератора импульсов соединен с выходом первого счетчика, а выход — со счетным входом второго счетчика, первым входом элемента И и входом блокировки первого счетчика, второй вход элемента И соединен с выходом генератора тактовых импуль- ° сов, а выход элемента И подключен к управляющим входам первого и вто1 рого блоков управления задержки и первого и второго регистров, входы установки нуля первого и второго счетчиков являются входом установки коррелятора, выход второго счетчика соединен с вторым управляющим входом управляемого генератора импульсов и с управляюшим входом коммутатора, 1206804

Целью изобретения является много== кратное увеличение быстродейс Гвин и повышение надежности работы.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Коррелятор содержит аналого-цис77ровой прeoopàçoâàòeëü 1, первый управляемый блок 2 задержки,, первый регистр 3, первый клю-:. 4(состав" ляющие первое рециркуляционное запоминающее устройство зондирующего сигнала 1, второй аналого-пифравой пр".-образаватель 5, второй управляемый блок 6 задержки, регистр 7, второй ключ Я составляющие второе рециркупяцианное запоминающее устройство эхо-сигнала,, арифметический

/ бгок 9„ коммутатор 10„ генератор 11 тактовых импульсов, первый счет= ик 12, второй счетчик 13, управляе:мый Генератор 14 импульсов и элемент И 15, первый вход коррелято.ра 1 - второй вход коррелятора 17., третий вход коррелятора 18, выход 19., Условием "àïèñè и сжатия сигналов

ll7II уст анов Очно ГО импульса счет чик 12 начинает счст тактовь|х имэ п уль сов, поступающих с выхода гене17атора. 11., и с приходом 1Ч -га имя1 -льса формирует имг!ульс длительностью Тс,, котОРый исполь"-УетсЯ

t для формирования выборки входного сигнала и для "-,eïèpàí-.-!II первого клю -а 4 и второго ключа 8 на время запис:и входной выборки в блок задержки„ Выборка зондирующего сигнала с выхода. Первого аналого-цифрового преобразователя 1 записывается в первый блок 2 задержки, Задний фронт ,1б вьсходного импульса счетчика 12 запускает управляемый генератор 14 им-с УЛЬСОВ,, Bb!XOJrHOII СИГНаЛ КОТОРОГО

3 мпульс тсаузы — блокирует элемент

И 15 и счетчик 12, вследствие чего тактовые импульсы перестают поступать .".-. .а первый блок 2 задержки и авыход перв,ого счетчика подключен к входу синхронизации первого анала= го-цифрового преобразователя и к

Изобретение относится к вычис=- лительной технике и предназначена ! для взаимакорреляционной обработки в реальном масштабе времени излучае

МОГО си3 нала и эхО сиГнал(7в имею"" щих допплеравское смещение частот. в рециркуляционном запоминающем уст ройстве объемом Я слов является ат личие периода взятия выборок вход-: ного сигнала и времени задержки бло ка. задержки на величину,, равную периоду одного такта сдвига информации в блоке задержки -". c., ri, Объe."r памяти, как правила, выбирается равным Ч = 2, Поэтому для удобства построения рециркуляпис7нкы7: ""3.. .:а микаюших устройств период вз."-..Тия 73ы-барок ранен Тs = ИТ, . а в 3гольцэ ( циркуляции включается peгистр. "задающий дапОлнительную задержх

1ь1сс17огмави33 „1117именяемые Б корреляTti j7e запамиспающие устройс i Ба паст

pote!I:,. па указанной схеме .

Коррелятор работает следующим образам„

Установочный импульс i!o входу 18

i6 поступает ка устанс7вочные входы первого счетчика 12 и второго счетчика 13 и устarraJÇJ!!I r!e.- их в нулевое состояние „Иа выходе счетчика 13 появляется потенциал, поступающий на коммутатор 10, второй ключ 8 и управляемый генератор 14:-:мпульсов, rn»! tIe» коммутатор 10 подключает выход регистра 3 ко входу ключа замьпсая KGJII.I!o 33IIIIcrr зондирующе го

20 сигнала, ключ 8 закрывается, препятствуя записи эхо-сигнала на время излучения зондирующего импульса, а с управляемо -o †.енератора 14 импульг.ов, .работающего в 7сдущем режиме, сни-:.:ается блокировка, Иосле оконча1206804 прекращается сдвиг информации, Эта состояние удерживается до окончания импульса паузы, после чего снимается блокировка, на выходе счетчика 12 через М тактов формируется управляющий импульс и вторая выборка зондирующего сигнала записывается в первый блок 2 задержки, затем вновь сработает управляемый генератор 14 импульсов и процесс записи повторяется до заполнения рециркуляционного запоминающего устройства зондирующего сигнала. Количество запоминаемых выборок определяется счетчиком 13, на вход которого поступают импульсы паузы. При дости>кении заданного количества циклов записи сигнал на выходе счетчика 13 меняется на инверсный, вследствие чего рециркуляционное запоминающее устройство переходит в режим хранения информации 1.первый регистр 3 исключается из кольца циркуляции выборок сигнала ), отпирается второй ключ 8 и начинается запись эхо-сигнала, При этом управляемый генератор !4 импульсов блокируется до прихода следующего установочного импульса, т,е. до следующей посылки зондирующего сигнала, Сжатые копии сигналов с выходов обоих рециркуляционных запоминающих устройств поступают на входы арифметического блока 9, где происходит вычисление взаимнокорреляционной функции °

Коэффициент сжатия сигнала К =

= Тр,„ /Тgö„ äëÿ эхо-сигнала равен

К = NTcgg/Т,, = М, а для зондирующего сигнала К = (М Т, + L /T,ä

N + L / Т д, где — длительность импульса паузы.

Следовательно, для изменения коэффициента сжатия К, компенсирующего допплеровскую частоту эхо-сигнала, достаточно изменить длительность импульса на выходе генератора 14 импульсов, которая выбрана кратной Tq .

Условием для параллельной синхронюй работы допплеровских корреляторов является совпадение импульсов синхронизации во всех каналах после окончания записи импульсов зондирующего сигнала. Это условие выполняется, если время записи во всех каналах кратно периоду взятия выборок эхо-сигнала, т.е, кратно N T A

Если ->,Т,д, то длительность загп си сигнала равна 1,= М (КТ, +

Зо h T,»j = NТ,(ц+>), т.e, усповие синхронной работы выполняется.

12063304

Составитель Е,Ефимова

Редактор П.Коссей Техред Т.Дубинчк

Корректор В.Бутяга

Подписное

Заказ 8715/51 Тирах< 673

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIIll "Патент", r . Óõà".îðoö, ул, Проектная, 4