Многоканальное устройство для вычисления модульной функции

 

Устройство относится к вычислительной технике и предназначено для статистического анализа случайных I процессов. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. В дснове работы устройства лежит развертка периода эталонного сигнала, который сравнивается в каждом канале устройства с входнЕ 1м шумоподобным сигналом , фаза которого неизвестна. В каждом цикле происходит запоминание минимального значения модульной функции , сформированного в одном из каналов , после чего происходит изменение периода сигнала на некоторую величину. После выполнения всех циклов анализа на выходных шинах устройства вьщается код,номера цикла, в котором модульная функция принимает минимальное значение, что соответствует периоду входного сигнала, выделенному на фоне помех. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь , синхронизатор, генератор эталонного сигнала, два счетчика, делитель, регистр п-каналов, в каждом канале - регистр, элемент ИС- КЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, элемент ИЛИ, счетчик, триггер, элемент И. 2 ил. i Л 1C 00 о со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 06 F 15/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

Н A BTOPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ я/

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3922427/24-24 (22) 01.07.85 (46) 30.12.86. Бюл. Ф 48 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) С.М. Ищеряков и Я.Н. Николайчук (53) 681.3(088.8) (56) Курочкин С.С. Многоканальные счетные системы и коррелометры.

M.: Энергия, 1972, с. 214.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1115062, кл. G 06 F 15/36, 1982. (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ВЫЧИСЛЕНИЯ МОДУЛЬНОЙ ФУНКЦИИ (57) Устройство относится к вычислительной технике и предназначено для статистического анализа случайных ,процессов. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости. В основе работы устройства лежит развертка периода эталонного сигнала, который

„„SU„„1280394 А 1 сравнивается в каждом канале устройства с входным шумоподобным сигналом, фаза которого неизвестна. В каждом цикле происходит запоминание минимального значения модульной функ- ции, сформированного в одном из каналов, после чего происходит изменение периода сигнала на некоторую величину. После выполнения всех циклов анализа на выходных шинах устройства выдается код,номера цикла, в котором модульная функция принимает минимальное значение, что соответствует периоду входного сигнала, выделенному на фоне помех. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь, синхронизатор, генератор эталонного сигнала, два счетчика, делитель, регистр п-каналов, в каждом канале — регистр, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, элемент ИЛИ, счетчик, триггер, элемент И. 2 ил.

1280394 г

Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для статического анализа случайных процессов путем вычисления взаимомодульной функции и может быть использовано в качестве приемника шумоподобных сигналов с модулированным периодом в условиях воздействия сосредоточенных периодических помех.

Цель изобретения — повышение по- ® мехоустойчивости.

Сущность изобретения заключается в том, что за счет дополнительного введения генератора эталонного сигна-. ла в устройстве вычисляется двумерf5 ная взаимомодулярная функция G между входным шумоподобным сигналом и эталонным, период которого принимает Ь различных значений (k=1 2,... ...,1;,1=1,2,...,n — временной сдвиг;

; 20

n — число символов шумоподобного сигнала), На выходе вычи"лителя взаимомодулярной функции соотношение сигнал/шум пропорционально входному coZ5 отношению сигнал/шум и объему выборки, что позволяет существенно повысить помехоустойчивость приема шумоподобных сигналов с модулированным периодом.

В основу алгоритма работы устройства положена развертка периода эталонного сигнала, который сравнивается в каждом канале устройства с входным шумоподобным сигналом, фаза кото- 35 рого неизвестна. В процессе работы устройства в каждом цикле корреляционной свертки эталонного сигнала заданного периода с входным сигналом происходит запоминание минимального 40 значения модульной функции, сформированного в одном из каналов. После этого происходит изменение периода эталонного сигнала на некоторую величину. После выполнения всех. циклов 45 анализа на выходных шинах устройства выдается код номера цикла, в котором модульная функция принимает минимальное эначение, что соответствует периоду входного сигнала, выделенному 50 на фоне помех.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, регистры 2, синхронизатор 3, генератор 4 эталонного сигнала, первый счетчик 5, дели-. тель 6, второй счетчик 7, регистр,8, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, элементы ИЛИ 10, счетчик 11, триггер 12, элемент И 13.

Устройство работает следующим образом.

Вычисление точек двумерной взаимо модульной функции и определение ее минимального значения осуществляется на протяжении L циклов, каждый из которых состоит из (0+1)-го тактов.

В начале каждого цикла измерения на третьем выходе синхронизатора 3 формируется короткий импульс, по фронту нарастания которого осуществляется сброс счетчиков 11 и триггеров 12 всех каналов, а также счетчика 5 и делителя 6 в нулевое состояние.

По фронту спада импульса происходит увеличение на единицу кода, хранящегося в счетчике 7. Одновременно с этим на втором выходе синхронизатора 3 формируются короткие импульсы, следующие с частотой f„, которые запускают аналого-цифровой преобразователь 1, тактирующий сдвиги в генераторе 4 эталонного сигнала и в регистрах 2. На первом выходе с синхронизатора 3 вырабатывается последовательность высокочастотных импульсов, тактирующих работу элементов

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9. При запуске аналого-цифрового преобразователя 1 на его выходе формируется временной интервал, длительность которого пропорциональна значению входного напряжения. За счет этого в каждом такте измерения на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9 j-го канала формируется пачка импульсов, количество которых пропорционально абсолютной разности значений входного сигнала х; н,)-го сдвига эталонного сигнала у,„ . Импульсы с выхода элемента ИСКЛЮЧА10ЩЕЕ ИЛИ 9 каждого канала через элемент ИЛИ 10 своего канала поступают на тактовый вход счетчика 11. Та-, ким образом, после И тактов в каждом j-м счетчике il будет накоплен код значения модульной функции и

G. =Е 1х -у.

JK. I 1 1 2

В начале (5+1)-ro такта измерения

k-ro цикла на четвертом выходе синхронизатора 3 вырабатывается последовательность высокочастотных импульсов, поступающих на тактовые входы счетчика 5, делителя 6 и через элементы ИЛИ 10 на тактовые входы счетчиков 11. В момент переполнения счет1280394 чика il каждого канала íà его выходе формируется импульс, перебрасывающий триггер 12 своего канала в единичное состояние. После перехода триггеров 12 всех каналов в единичное состояние на выходе элемента

И 13 также появляется состояние "1, по фронту нарастания которого прекращается формирование импульсов на четвертом выходе синхронизатора 3, а 10 также происходит изменение частоты следования импульсов дискретизации с второго выхода синхронизатора 3.

Так как из всех триггеров 12 последним в единичное состояние перейдет триггер 12 j-го канала, в котором модульная функция в k-м цикле имеет локальный минимум G,, то количество импульсов, сформированных на четвертом выходе синхронизатора 3 и записанных в счетчике 5, равно значению обратного кода P-G„„«, где P — коэффициент пересчета счетчика ll. После окончания (k-l).-ro цикла коэффициент D,, пересчета делителя 6 равен значению максимального из обратных кодов, определенных на интервале (k-1)-ro циклов. Если значение P-G„ „„ k-ro цикла превьппает значение коэффициента пересчета

D„ то на выходе делителя 6 формируется импульс, разрешающий перепись кода из счетчика 5 в делитель 6. При этом происходит изменение коэффициента пересчета делителя 6, который ста- 35 новится равным значению кода, записанному в счетчике 5. Одновременно в регистр 8 переписывается код номера цикла, в котором знаЧение модульной функции минимально из всех полу- 40 ченных в предыдущих циклах.

В дальнейшем работа происходит аналогичным образом.

При этом в конце последнего L-ro цикла в регистре 8 будет формирован 45 код номера цикла, в котором взаимомодульная функция имеет глобальный минимум.

Формула из обретения 50

Многоканальное устройство для вычисления модульной функции, содержащее аналого-цифровой преобразователь, синхронизатор и п каналов (n — число 55 отсчетов модульной функции, натуральное число), каждый из которых содеркит регистр, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, счетчик и триггер, причем информационный вход аналого-цифрового преобразователя является входом устройства, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ каждого канала, вторые входы которых соединены с выходами регистров соответствующих каналов, а третьи входы соединены с первым выходом синхронизатора, второй выход которого соединен с тактовыми входами регистров каждого канала и аналого-цифрового преобразователя, информационный вход регистра каждого канала, кроме первого, соединен с выходом регистра предшествующего канала, выход счетчика каждого канала соединен с выходом установки s

"1" триггера соответствуюшего канала, вход установки в "0" триггеров и входы сброса счетчиков каждого канала соединены с третьим выходом синхронизатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в устройство введены генератор эталонного сигнала, первый и второй счетчики, делитель,. регистр и элемент И, а в каждый канал устройства дополнительно введен элемент

ИЛИ, тактовый вход генератора эталонного сигнала соединен с вторыми выходами синхронизатора, а выход соединен с информационным входом регистра первого канала, первый вход элемента

ИЛИ каждого канала соединен с выходом элемента ИСКЛ10ЧА:ОЩЕЕ ИЛИ своего канала, вторые входы элементов ИЛИ всех каналов соединены с тактовыми входами первого счетчика, делителя и подключены к четвертому выходу синхронизатора, выход элемента ИЛИ каждого канала соединен со счетным входом . счетчика своего канала, вход элемен- та И соединен с входом запуска синхронизатора, третий выход которого соединен со счетным входом второго счетчика и входами сброса делителя и первого счетчика, выход которого соединен с входом задания коэффициента пересчета делителя, выход которого соединен со своим входом разрешения записи и входом разрешения записи регистра, информационный вход которого соединен с выходом второго счетчика, а выход — является выходом устройства.

1280394

Корректор В. Бутяга

Редактор М. Дылын Техред М.Ходанич

Заказ 7052/43 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комйтета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4