Коррелометр

 

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам для обработки информации специального назначения, и может быть использовано в различных областях науки и техники. Целью изобретения является повышение точности за счет повышения разрешающей способности. Работа коррелометра основывается на применении детерминированной неэквидистантной дискретизации входного сигнала. Коррелометр содержит блоки 1<SB POS="POST">1</SB> - 1<SB POS="POST">5</SB> памяти, регистры 2<SB POS="POST">1</SB> - 2<SB POS="POST">4</SB>, группу регистров 3<SB POS="POST">1</SB> - 3<SB POS="POST">4</SB> памяти, регистры 4<SB POS="POST">0</SB> - 4<SB POS="POST">14</SB> памяти коэффициентов, группы умножителей 5 (матрица), умножители 6<SB POS="POST">0</SB> - 6<SB POS="POST">14</SB>, коммутаторы 7<SB POS="POST">1</SB> - 7<SB POS="POST">3</SB>, группу блоков 8<SB POS="POST">1</SB> - 8<SB POS="POST">3</SB> памяти, накапливающие сумматоры 9<SB POS="POST">0</SB> - 9<SB POS="POST">14</SB>, аналого-цифровой преобразователь 10, ключи 11<SB POS="POST">1</SB> - 11<SB POS="POST">4</SB>, элементы 12<SB POS="POST">1</SB> - 12<SB POS="POST">4</SB> сравнения, три элемента ИЛИ 13 - 13<SB POS="POST">3</SB>, счетчики 14 - 17. 1 ил.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1550532 (я)5 G 06 F 15/336

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

2 (54) KOPPEJIOMETP

27

33

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 4480582/24-24 (22) 31.05.88 (46) 15,03,90. Бюл, Р 10 (71) Львовский политехнический институт им, Ленинского комсомола (72) В,Ф,Козлов, Ю,А,Тараненко, А.А,Звягин, В,M,×àïëûãà и Ю,Н,Спиченков (53) 681.3(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1292007, кл. С 06 F 15/336, 1985. (57) Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам для обработки информации специального назначения, и может быть использовано в различных областях науки и техники, Целью изобретения является повышение точности за счет повышения разрешающей способности, Работа коррелометра основана

1550532 а применении детерминированной не." квидистантной дискретизации входноо сигнала, Коррелометр содержит блоки 1 -1 . памяти, регистры 2„-2,, Группу регистров 31-3 памяти, регистры 4 "4„ памяти коэффициентов, группы умножйтелей 5 (матрица), умИзобретение относится к вычислиельной технике, а именно к устройтвам для обработки информации спе- 15 иального назначения, и может бьггь использовано в различных областях ауки и техники, Целью изобретения является повыение точности за счет повышения 20 .разрешающей способности.

На чертеже представлена структур 9ая схема коррелометра„

Коррелометр содержит блоки 1,-1, 1амяти9 регистры 2 ;2, группу ре- 25 истров 31-34 памяти, регистры 4 -4 амяти коэффициентов, группы умнотелей 5 (матрица), умножители 64коммутаторы 7,-7з., группу бло14 9 ов 8 -8 памяти, накапливающие суматоры 9„-9„, аналого-цифровой пре«9бразователь .10, ключи 111-114, эле14енты 12 1-12 4 сравнения, три элемента ИЛИ 13,-13, счетчики 14-17, Информационный вход 18, вход 19 зауска, вход 20 синхронизации,. выходы ф1-35 отсчетов корреляционной функ1 ии и выход 36 окончания вычислений, Коррелометр работает следующим образом, 40 ,В блоки 1 -1 памяти записывают8 ся дискретные значения опорного сигнала Y(r) согласно значениям импульс" ного потока Iil (t), В регистры 3,-34 памяти записываются значения импульс- 5 ного потока Н,(с) К, К, К з и К 4 соответственно, значение К 1(К,=О) не используется„так. как при циклическом повторении К „= К, В регистры 4 -4 памяти коэффициентов запиО 14 сываются значения коэффициентов масштабирования, В группу блоков 8;8 памяти записываются адреса коммутации, Регистры 2,-2 и,накапливающие сумматоры 9 -9,4 обнуляются, Счетчики 15-17 сброшены в начальное состояние, Счетчик 14 работает с коэффи". циентом деления г1, счетчик 15 - с коэффициентом п-1, счетчик 16 - с ножители 6„-6,4, коммутаторы 7 -7

1 з группу блоков 8 1-8 памяти, накапливаюшие сумматоры 9 -9,, аналогоцифровой преобразователь 10, ключи

11 -1149 элементы 12 -12 сравнения, три элемента ИЛИ 13,-13з и счетчики

14-17. 1 ил, коэффициентом 4(n-1), а счетчик 17 с коэффициентом 4(п-1).

При включении коррелометра на информационный вход 18 подается входной сигнал Х(с), на вход 20 синхронизации " последовательность импульсов тактовой частоты устройства, и один раэ за все время работы коррелометра на вход 19 запуска подается импульс запуска. Импульс с входа 19 запуска через элементы ИЛИ 13„ и 13 подается на вход запуска аналогоцифрового преобразователя (АЦП) 10 и управляющие входы регистра 2 и клю1ча 11, . По переднему фронту импульса АЦП 10 производит преобразование сигнала Х(с) . Полученное дискретное значение Х поступает на информацион1 ный вход ключа 11, который открываетая передним фронтом импульса с элемента ИЛИ 13, Производится запись значения в регистр 2,, которое пода ется на первый столбец матрицы умножителей 5, где реализуются произведения Х У, Х 19 Х1У,9 Х94, и

Х Y,. Результат Х У, суммируется

99 в накапливающем сумматоре 999 а результат Х,Y, — в накапливающем сумматоре 914, Результаты Х,У 99 Х У>1, Х„У „ поступают на коммутаторы 7,, 7 и 7з соответственно. Блоки 8 памяти второй группы согласно значению счетчика 15 выставляют адрес .коммутации: 8 - выставлено 3 8 — выстав1 9 лено 8; 8 - выставлено 10, Каждый из коммутаторов 7 -7 переключается

3 на свой заданный выход, результат

Х1У 1 суммируется в накапливающем сумматоре 9> результат Х.1У4, - в накапливающем сумматОре 9 49 а результат Х Y — в накапливающем суммато1 49 ре 9 1 . На. данном шаге произведено накапливание в накапливающих сумматорах 9» 9» 949 91, и 914, При совпадении значений содержиI мого регистра 34 со значением содер, жимо-о счетчика 14 в элементе 12 g ции, Обнуление накапливающих сумматоров 9 происходит по переднему фронту первого импульса первого шага каждого (и- 1) -ro цикла работы коррелометра, поступающего от элемента ИЛИ

13 на счетный вход счетчика 17, который формирует импульс обнуления накапливающих сумматоров 9, Далее коррелятор работает по циклам, описанным ранее, Формула изобретения

Коррелометр, содержащий и (n— число отсчетов сигнала) блоков памяти, 14 (11 - число отсчетов корреляционной функции) умножителей, и групп умножителей по и-1 умножйтелей в каждой группе, и-1 регистров, первый регистр памяти коэффициентов, пп- 1 регистров памяти параметров импульс5,15505 сравнения поступает импульс на элемент ИЛИ 13 и на управляющие входы регистра 2 и ключа 11, В то же 2 время с выхода элемента ИЛИ 13 че5 рез элемент ИЛИ 13„ поступает импульс на управляющий вход АЦП 10. Этот же импульс подается на входы счетчиков !

5-17, которые изменяют свое содержимое на единицу. В результате изменения содержимого счетчика 15 в блоках 1 памяти первой группы происходит сдвиг значений опорного сигнала

Y(t) а также изменяются адреса ком" мутации, выставляемые блоками 8 памяти второй группы: 8 - выставлено

5; 8 - выставлено 7; 8Э вЂ” выставлено 11, Полученное из АЦП 10 дискретное значение Х через ключ 11 записывается в регистр 2 и посту- 20 пает на второй столбец матрицы умножителей 5, где реализуются произведения ХгУ гг Xg гг, Х Уэг, Х,У г и

Х Y <>. Результат Х гУ, суммируется г Эг ° в накапливающем сумматоре 9, а 25 результат X Y — в накапливающем сумматоре 9 ч, Реэультать! Х У«, Х У и Х Y > . поступают на коммун таторы 7, 7 и 7з соответственно, Каждый из коммутаторов 7 -7э пере- 30 ключается на свой заданный выход, результат Х<У< суммируется в накапливающем сумматоре 9, результат

X Y — в накапливающем сумматоре 9

2., Эг г а результат Х У г — в н к плива щем сумматоре 9, На первом и втором

Н шагах прЬизведено накопление в накапливающих сумматорах 9, 9, "s >

97 9, 9(о, 9 14 и 974

Далее при совпадении значений 40 содержимого регистра Зэ со значением содержимого счетчика 14 в элементе 12> сравнения поступает импульс на элемент ИЛИ 13 и на управляющие входы регисгра 2э и ключа ll>, Результат Х У суммируется в накапливающем сумматоре 9,результат

Х Y — в накапливающем сумматоре

9» а результат Х У вЂ” в накапливающем сумматоре 9,г, На первом, 50 втором, третьем и четвертом шагах работы коррелометра. прозведено накопление в накапливающих сумматорах

9о> 9, 9э, 94 9Э, 9, 9у 9, 9, 9,, 9 г, 9 гг и 9 г+, Закончился первый цикл работы коррелометра, состоящий из четырех шагов.:

Счетчик 14 считает импульс синх ронизации с входа 20 с коэффициен32 6 том деления N> заканчивает свой цикл на один такт позже после совпадения значений содержимого регистра 3 со f значением содержимого счетчика 14, При этом совпадении вырабатывается импульс элементом 12„ сравнения, ко« торый поступает на управляющий вход регистра 2, управляющий вход ключа

11 и на элемент ИЛИ 13З, В это же время с выхода элемента ИЛИ 1Зэ через элемент ИЛИ 13„ поступает импульс на управляющий вход АЦП 10, На чинается первый шаг второго цикла работы коррелометра, который полностью идентичен первому, По завершении четвертого цикла работы коррелометра после перехода в начальное состояние счетчик 16 формирует импульс, который подается на управляющий вход накапливающих сумматоров 9, которые передают свои значения накопленных сумм на первые входы умнолжтелей 6 -6 + . Умножители 6 перемножают накопленные в накапливающих сумматорах 9 суммы на коэффициенты масштабирования, хранящиеся в регистрах 4 0-4„ памяти коэффициентов, Результаты умножения появляются на выходах 21-35 отсчетов корреляционной функции па окончании и- 1-го цикла работы коррелометра, сопровождаемого сигналом стробирования от счетчика 16 на выход 36 управления перезаписью, в это время происходит снятие результатов со всех выходов

21-35 отсчетов корреляционной функ1550532

Составитель В,Орлов

Техред N.Èopãåíòàë. Корректор О,Ципле

Редактор.А,Лежнина

Заказ 1865 Тираж 571 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ного потока, аналого-цифровой преоб- разонатель, и-1 ключей, п-1 элемен- тов сравнения, три элемента ИЛИ, два счетчика, причем выход "го (i=1, 2, ..., и) блока памяти соединен с первыми входами умножителей i-и группы, вторые входы.)-х (3.- 1,...,и-1) умножителей каждой группы соединены с выходами j го регистра, информа,ционный вход аналого-цифрового пре-! образователя является информационным входом коррелометра, выход аналогоцифрового преобразователя соединен, .с информационными входами с первого !

,по (n- 1)-й ключей, выходы которых соединены с информационными входами

:,соответствующих регистров, первый вход каждого элемента сравнения со) единен с выходом соответствующего ре-20 . гистра памяти параметров импульсного гпотока, вторые входы элементов сравнения соединены с выходом первого счетчика, счетный вход которого является тактирующим входом коррело,метра, первый вход первого элемента

ИЛИ соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и является входом запуска коррелометра, выход первого элемента сравнения соединен с вторым 30 входом второго элемента ИЛИ и первым входом третьего элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с управляющим входом первого ключа и входом разрешения сдвига первого регист- 35 ра, выход К-го (К=2, ..., n- 1) элемента .сравнения соединен с управляю"щим входом. -ro ключа, входом разрешения сдвига K-ro регистра и К-м вхо-, дом третьего элемента ИЛИ, выход кото-40 рого соединен со счетным входом второго счетчика и вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом запуска аналого-цифрового преобразователя, выход второго счетчика соединен с адресным входом каждого блока памяти, выход каждого умножителя является выходом соответствующего отсчета корреляционной функции коррелятора, выход первого регистра памяти коэффициентов соединен с первым входом первого умножителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет повышения разрешающей способности, в него дополнительно введены

N-1 регистров памяти коэффициентов, п-2 коммутаторов, группа из п»2 блоков памяти, N накапливающих сумматоров, третий и четвертый счетчики, причем выходы умножителей первой группы через МОНТАЖНОЕ ИЛИ соединены с информационным входом первого накапливающего сумматора, выходы умножителей К-й группы через МОНТАЖНОЕ

ИЛИ соединены с информационным входом (К-1)-го коммутатора, 1-е (1 = 1, N-2) выходы каждого коммутатора через NOHTNKHOE ИЛИ соединены с информационным входом (1+ 1)-го накапливающего сумматора, выходы умножителей и-й группы соединены через МОНТАЖНОЕ ИЛИ с информационным входом

N-го накапливающего сумматора, счетные входы третьего и четвертого счет чиков соединены с выходом третьего элемента ИЛИ, выход переполнения третьего счетчика соединен с входами разрешения считывания каждого накапливающего сумматора и является выходом окончания вычислений коррелометра, выход переполнения. четвертого счетчика соединен с входом обнуления каждого накапливающего сумматора, первый вход каждого (кроме первого) умножителя соединен с выходом соответствующего регистра памяти коэффициентов, выход каждого накапливающего сумматора соединен с вторым входом .соответствующего умножителя, выход второго счетчика соединен с адресными входами блоков памяти группы, выход каждого блока памяти груп пы соединен с адресным входом соответствующего коммутатора,.