Многоканальный коррелятор

 

600564

3 ми источника постоянных напряжений и блока запоминания уровня сигнала, информациопны11 вход которого подкл10чен к Выходч дополнительного двухполупериодного детектора, вход которого соединен с выходом первого блока согласования.

Блок-схема коррелятора приведена на чертеже.

Коррелятор содержит блок 1 согласования, блок 2 запоминания знака, двухполупериодпый детектор 3, блок 4 запоминания уровня сигнала, парафазный усилитель 5, дискриминатор 6 знака, элементы И 7 каждого канала, реверспвные счетчики 8 каждого канала, переключающий блок 9, преобразователь 10 напряжение — временной интервал, блок 11 согласования, двухполупериодный детектор

12, преобразователь 13 напряжение — частота, элемент И 14, генератор 15 импульсов, коммутатор 16, источник 17 постоянных напряжсний, Входы блоков 1 и 11 соединены с исто1никами исследуемых сигналов X(t) и У(() соответственно. Выход блока 1 согласования соединен с сигнальным входом блока 2 запоминания знака сигнала Х(/) и со входом двухполупериодного детектора 3. Сигнальный выход блока 2 запоминания знака соединен с управляющим входом парафазного усилителя 5, Выход детектора 3 подключен к си! пальному входу блока 4 запоминания уровня сигнала, сигнальный выход которого подключен к управляющему входу переключающего блока 9. Сигнальный вход парафазного усилителя 5 соединен с источником сигнала У(/), а выход — со входом дискриминатора 6 знака.

Два выхода дискриминатора 6 соединены с управляющими входам сложения и вычитания соответственно реверсивных счетчиков 8 каждого канала. Счетный вход счетчиков 8 подкл1очен к соответствующим выходам канальных схем элементов И 7. Два сигнальных входа переключающего блока 9 соединены с источником 17 постоянного напряжения U! и

2 U! соответственно, а выход подключен к сигнальному входу преобразователя 10 напряжение — временной интервал, сигнальный выход которого подключен ко второму входу элемента И 14. Выход блока 11 согласования второго сигнала подключен ко входу детектора 12, выход которого соединен со входом преобразователя 13 напряжение — частота.

Выход преобразователя 13 соединен с первым входом элемента И 14, выход которого соединен с первыми входами канальных элементов И 7. Выход генератора 15 импульсов соединен с управляющим входом преобразователя 10 и со входом коммутатора 16. Выходы коммутатора 16 с первого по (n — 1) подключены ко вторым входам канальных элементов И 7. Кроме того, первый выход коммутатора соединен с запоминающим входом блоков 2 и 4, а последний выход коммутатора 16 соединен со сбросовым входом блоков 2и4, 5

4

Коррелятор работас1 следующим образом

После усиления центрированная реализация сигнала Х(1) поступает одновременно на блок 2 запоминания знака и через двухполупериодный детектор 3 — на блок 4 запоминания уровня сигнала. В исходном состоянии блок 2 запоминания знака, воздействуя на управляющий вход парафазного усилителя

5, подключает ко входу дискриминатора 6 знака инвертированный выход парафазного усилителя 5. В зависимости от знака сигнала, поступающего на дискриминатор 6, последний подключает выходы элементов И 7 каждого канала либо к суммирующим, либо к вычитающим входам рсверс11вных счетчиков 8. Блок 4 запоминания уровня сигнала в исходном состоянии, воздействуя на управляющий вход переключающего блока 9, подключает ко входу преобразователя 10 напряжение — времеппои интер Ià I постоянное 1.:Iпряжение U!. При этом предполагается, 11о сигнал Х(1) квантуется на четыре уровня с учетом знака (на два уровня без учета знака), а сигнал 7(t) по уровню не кваптуется, т. е. работа коррелятора основана на алгоритме Стилтьеса. Усиленный в блоке 11 сшнал У(() поступает на двухполупсриодпьш детектор 12. Сигнал /У(I)/ с BIIxo;J, детектора 12 поступает на преобразователь 13 напряжение — частота, на ьыходе которого получаются импульсы с частотой повторения, прямо пропорциональной /У(/)/. Эти импульсы поступают на первый вход элемента И 14.

Преобразователь 10 формирует одинакоьой длительности импульсы (пропорциональные

UI) в моменты времени, задаваемые генератором 15 импульсов. Импульсы с выхода преобразователя 10 поступают на второй вход элемента И 14. Таким Образом, в исходном состоянии на выходе элемента И 14 образуются пачки импульсов. Число импульсов в пачке пропорционально произведению

/У(1)/ /Х„,(1)/. Учет знака сомножителей, а значит и знака произведения осуществляется следующим образом.

Если запомненное значение знака X(t) поло1кптельное, то знак частичных произведений такой же, как знак сигнала У®, и, если запомненное значение знака X(t) отрицательное, то знак частичных произведений противоположен знаку 7(t), Для этой цели совместно с блоком 2 запоминания знака

X(t) служит дискриминатор 6 знака У(/) с выхода парафазного усилителя 5. Пачки импульсов с выхода элемента И 14 поступают на первые входы элементов И 7 каждого канала, которые в исходном состоянии закрыты соответствующими потенциалами с выходов коммутатора 16.

Допустим, что собственно процесс измерения начинается с момента включения генератора

15 импульсов в запускающую цепь коммутатора 16. Тогда первый же импульс переведет коммутатор в первое положение, при котором на его первом выходе возникает высокий по600564

45 тенциал. В зависимости от того, какой знак и уровень имеет сигнал X(t), блоки 2 и 4 останутся в исходном состоянии либо перебросятся в другое состояние, т. е. в этот момент времени произойдет запоминание знака и уровня реализации сигнала X(t) на время (и — 1)Лт, где Лт — период следования импульсов генератора. С этого же момента на время Лт открывается элемент И 7 первого канала, в результате чего пачка импульсов с выхода элемента И 14 поступает в зависимости от знака произведения на суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика 8 первого канала. Длительность пачки определяется запомненным уровнем сигнала X(t). Для правильной работы коррелятора необходимо, чтобы наибольшая длительность пачки была несколько меньше длительности импульсоВ с ВыходОВ кОммутатОра.

Направление счета в данныи мОмент опреде ляется знаком неинвертированного сигнала

7(t), если запомнено положительное значение знака Х(/), или инвертированного, если запомнено отрицательпое значение знака

Х(/). С приходом второго импульса коммутатор 1б перейдет в следующее состояние, при котором открывается элемент И 7 второго канала, и пачка импульсов с выхода элемента

И поступит на вход второго реверсивного счетчика 8 и т. д. С приходом и-го импульса высокий потенциал с и-го выхода коммутатора установит блоки 2 и 4 в исходное состояние. Следующий импульс генератора опять производит запоминание знака и уровня реализации сигнала Х(/), т. е. цикл повторяется.

По окончании измерения показания счетчиков 8 будут пропорциональны оценкам ординат корреляционпой функции. Масштаб измерения можно задать показанием вспомогательного счетчика, подключенного, например, к первому выходу коммутатора (на чертеже не показан) .

Формула изобретения

Многоканальный коррелятор, содержащий коммутатор и в каждом канале реверсивный счетчик, счетный вход которого подключен к выходу соответствующего элемента И, первый вход элемента И каждого канала соедп0

ЗО

40 нен с соответствующим выходом коммутатора, вход которого подключен к генератору импульсов, первым входом коррелятора является вход первого блока согласования, выход которого подключен к информационному входу блока запоминания знака, управляющие входы которого соединены соответственно с первым и HocJlopHHxI выходами коммутатора и с управляющими входами блока запоминания уровня сигнала, вторым входом коррелятора является вход второго блока согласования, выход которого через двухполуперподный детектор подключен ко входу преобразователя напряжение — частота, выход которого подключен к первому входу дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с выходом преобразователя напряжение — временной иптсрвал, псрьый вход которого подключен к выходу генератора импульсов, выход дополнительного элемента И соединен со вторым входом элемента И каждого канала, отличающийся тем, что, с целью упрощения, в многоканальный коррелятор введены дополнительный двухполуперподный детектор, перекл1очающий блок, источник постоянных напряжений, парафазный усилитель и дискрихп натор знака, вход которого соединен с выходом парафазного усилителя, а выходы подключены соответственно к управляющим входам реверсивных счетчиков каждого канала, управляющий вход парафазпого усилителя соединен с выходом бло1 2 запомпнанllя знаl 2, а ВХОД Параф23НОГО усилителя подключен ко второму входу коррелятора, входы перек,.почающего блока соединены соответственно с выходами источника постоянных напряжешш и блока запоминания уровня сигнала, информационный вход которого подключен к выходу дополнительного двухполупериодного детектора, вход которого соединен с выходом первого блока согласования.

Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР № 222022, кл. G 06F 15/36, 1968.

2.Мирский Г. Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. М., «Энергия», 1972, с. 137, 144, 193.

600564

Г ) 7

Г

1 у

<

Г г

) !

Редактор Н. Ваничева

Заказ 270/13 Изд. ¹ 338 Тираж 841 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

-И

, 1

) Составитель В. Жовинский

Тсхред А. Камышникова

Корректоры: E. Мохова и Е. Хмелева