Многоканальный коррелятор

 

О П И С А Н И Е п11 552613

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.03.74 (21) 2004144/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.03.77. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 11.04.77 (51) M. Кл. G 06F 15/34

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 681.323:619.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

T А. Алиев, Г. Г. Гасанов и М. Ю, Алиев

Институт кибернетики АН Азербайджанской ССР

4 к« щя (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЪНЫЙ КОРРЕЛЯТОР

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может быть применено для автоматизации обработки статистической информации, в частности для вычисления корреляционной функции данных, полученных физиологическими экспериментами.

Известны многоканальные корреляторы, содержащие канальные реверсивные счетчики, блок управления, подключенный к управляющим входам регистра сдвига, к первым входам канальных элементов И, к управляющим входам первого и второго аналого-цифровых преобразователей и к первым входам первой и второй групп управляющих элементов И, вторые входы которых соединены с выходом первого аналого-цифрового преобразователя, а выходы первой группы управляющих элементов И подключены к разрядным входам накопительного счетчика соответственно, вторые входы канальных элементов И связаны с соответствующими разрядными выходами регистра сдвига, а их выходы подключены к согласующим элементам.

Для уменьшения же числа элементов регистра сдвига требуется значительное увеличение шага квантования по времени, а это,вносит погрешность на результат вычисления и увеличивает время вычисления корреляционной функции. При этом накопительные счетчики коррелятора также содержат большое количество элементов.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

5 Это достигается тем, что коррелятор содержит блок определения разности соседних отсчетов сигнала, подключенный входом к выходу второго аналого-цифрового преобразователя, первым выходом — к входу регистра

10 сдвига, а вторым выходом — к входу блока управления, первый и второй входы канального реверсивного счетчика соединены с выходом соответствующего согласующего элемента и с соответствующим выходом управля15 ющего элемента И второй группы.

Блок-схема многоканального коррелятора представлена на фпг. 1; управляющие импульсы — на фиг. 2.

Коррелятор содержит блок 1 управления, 20 выход которого подключен к входам аналогоцифровых преобразователей 21 и 22. С другими входами этих преобразователей соединены входы устройства. Выходы преобразователя

21 подключены к входам управляющих логи25 ческих элементов И 3> и 32 первой и второй группы, к другим входам которых подсоединены соответствующие выходы блока 1 управления, а выходы преобразователя 22 — к входам блока 4 определения разности соседних

30 отсчетов сип али. Выход блока 4 соединен с

552613

65 входами блока 1 управления и регистра

51 — 5 сдвига, сдвиговый вход регистра сдвига — с соответствующим выходом блока 1 управления. Выходы регистра сдвига подключены к входам канальных логических элементов

И 61 — 6„, к другим входам этих элементов

И вЂ” соответствующие выходы блока 1 управления. Выходы элементов И 61 — б„подсоединены к входам развязывающих согласующих элементов 7(— 7, выходы согласующих элементов — к управляющим входам канальных реверсивных счетчиков 81 — 8(o. Разрядные входы реверсивных счетчиков подключены к выходам логических элементов И 32, выходы логических элементов И 31 — к разрядным входам накопительного счетчика 9.

Работает устройство следующим образом.

Тактовые импульсы, выработанные блоком

1 управления требуемой частоты в зависимости от частотных свойств исследуемых процессов, запускают аналого-цифровые преобразователи 2ь 22, и входные сигналы, представлен ные в виде напряжений, преобразуются в код, содержащий, например, пять двоичных разрядов. С целью создания временной задержки сигнала по одному входному каналу относительно сигнала по другому. входному каналу, что необходимо при вычислении корреляционной функции использован регистр 5I — 5„сдвига, который реализует операции запоминания и сдвига значений знака разности последующих ординат.

Для определения значения знака разности последующих ординат перед началом некоторого i-го такта работы, сигналами из блока 1 управления дополнительный код значений предыдущей ординаты « I I из преобразователя 22 передается в блок 4, осуществляется сдвиг информации в регистре сдвига на один разряд и первый разряд регистра сдвига освобождается для записи значения знака разности очередных последующих ординат. Во время преобразования входных сигналов значение измеряемой ординаты У; прибавляется к содержимому блока 4, и по окончании измерения в блоке 4 образуется значение разности двух последующих ординат.

Шаг квантования по оси времени Т в начале работы выбирается так, что значение разности последующих ординат находя(ся в пределах +1. Когда значение разности последующих ординат равно +1, то первый разряд регистра сдвига устанавливается в нулевое положение, если — 1, то в единичное. Если значение разности последующих ординат равно нулю, то в первый разряд регистра сдвига передается содержимое одноразрядного счетчика знаков блока 4 и в счетчик знаков блока 4 добавляется единица. Следовательно, если несколько раз значение разности последующих ординат равно нулю, то в первый разряд регистра сдвига заносятся последовательно нуль, единица. По окончании некоторого

i-го такта содержимое регистра сдвига соот5

45 ветствует значениям знака разностей следующих ординат: — У1 — 1) «I — 1 «! — 21 ° ° «1- (mn — I) «1 — mn где т — число разрядов регистра сдвига в каждом канале; п — число каналов коррелятора.

При i = mn+1 все разряды регистра сдвига заполняются значениями знака разностей.

Начиная с (тп+1) -ro такта, преобразованные коды чисел, находящиеся в преобразователях 21 и 22, перемножаются и произведения накапливаются в накопительном счетчике 9, у которого пять счетных входов. Первый вход имеет вес 2, второй — 2, третий 2, четвертый — 2, пятый — 24. Процесс перемножения значения Х;+ на У;(.„„осуществляется пу тем суммирования значения Х;+ „с содержимым накопительного счетчика 9, что производится передачей Х;+ на накопительный счетчик импульсами А — Е (фиг. 2), которые вырабатываются в блоке 1 управления. Импульсы А передают первый разряд множимого в первый вход накопительного счетчика 9, Б — второй разряд во второй вход,  — третий разряд в третий вход, à — четвертый раз. ряд в четвертый вход, Д вЂ” пятый разряд в пятый вход.

Для определения количества передач значение множимого Х;(„в накопительный счетчик 9, значение множителя У,+ в дополнительном коде передается в блок 4 и перед каждой передачей значение Х;+ „в накопительный счетчик 9 импульсы Е добавляют единицы к содержимому блока 4. Это повторяется в каждом такте работы прибора.

По окончании N тактов работы содержимое накопительного счетчика 9 равно величине

, = 1%+тп У1, mn з

I=1 которая позволяет определить значение первой ординаты корреляционной функции

RO . CO

Для определения значения ординат корреляционной функции i-го канала в каждом такте значение Х;+ „умножается на значение суммы разностей последующих ординат Л, равной

{ У1+тп+1 — (1+т(Й вЂ” 1)) «C+mn — (i+m(O — I)) ) t

)=1 и произведение накапливается на реверсивном счетчике й-го канала, где k=1, 2, ..., 10.

По окончании N тактов работы каждый из

РевеРсивных счетчиков 8ь 8» ..., 81o хРанит величину

Сй: %-;-ат

1=1

Можно показать, что содержимое накопительного счетчика 9 и реверсивных счетчиков

81 — 81О позволяет определить значение следу552613

1 р =л,— — с», Ф где К= 1,2,..., 10.

Формула изобретения сг Х 1

Составитель В. Жовинский

Техред А. Камышникова

Корректор Л. Денискина

Редактор И. Грузова

Заказ 676/17 Изд № 318 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 ющих ординат корреляционной функции по выражению

Многоканальный коррелятор, содержащий канальные реверсивные счетчики, блок управления, подключенный к управляющим входам регистра сдвига, к первым входам канальных элементов И, к управляющим входам первого .и второго аналого-цифровых преобразователей и к первым входам первой и второй групп управляющих элементов И, вторые входы которых соединены с выходом первого аналогоцифрового преобразователя, а выходы первой группы управляющих элементов И подключены к разрядным входам накопительного счетчика соответственно, вторые входы канальных элементов И соединены с соответст5 вующими разрядными выходами регистра сдвига, а выходы подключены к согласующим элементам, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, коррелятор содержит блок определения разности со10 седних отсчетов сигнала, подключенный входом к выходу второго аналого-цифрового преобразователя, первым выходом — к входу регистра сдвига, а вторым выходом — к входу блока управления, первый и второй входы

15 каждого канального реверсивного счетчика соединены с выходом соответствующего согласующего элемента и с соответствующим выходом управляюп;его элемента И второй группы.