Высокочастотный коррелометр

 

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (iii647689

Союз Советснин

Соцмалистическин

Респубпин (61) Дополнительиое к авт. сеид-ву(22) Заявлеио 21.07,76(21) 2387383/18- 24 с присоедииеийем заявки Рй(23) Приоритет—

Опубликоваио15.02.79.бюллетень И 6

Дата опубликования описания 15. 03. 79 (5Ц м. кР

G 06,$ 15/34 1.

ГосудврстМвиный нюмнтвт ссср па делам изобретений и вткрытий (5З) УД 681.аа2 (088.8) A. -А. С. Шюша, В.-А, В. Буйнявичюс, С.-Р. C. Петрикис и А. Ю. Микуцкао (72) Авторы изобретеиия (71) Заявитель (54) ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ КОРРЕЛОМЕТР

Изобретение относится к области специализированных средств вычислительной техники и может быть использовано при разработке аппаратуры для исследования быст- рых случайных сигналов со спектром до сотен мегагерц, а также для их преобразования в последовательность кодов и наблюдения корреляционной функции.

Известен Высокочастотный коррелометр

11), который содержит два канала, каждый из которых составлен из схемы выборки и расширителя импульсов выборки. Выходы каналов соединены со входами умножителя.

Тактовый генератор соединен с одной схемой выборки через первый делитель частоты, а с другой — через второй делитель частоты с кратным соотношением коэффи циентов деления. Однако принцип расширения спектра исследуемых сигналов, который заключается в образовании <скользящей» задержки момента квантования между каналами коррелометра, имеет ограниченные возможности его реализации из-за отсутствия быстродействующих делителей частоты свыше 100 Мгц.

Из известных высокочастотных коррелометров наиболее близким по технической

2 сущности к предложенному является коррелометр типа Хб-! 12). Он содержит блок регистрации, первый и второй входы которого подключены к соответствующим цифроаналоговым преобразователям, первый и второй квантователи, первые входы которых являются соответственно первым и вторым входами коррелометра, вторые входы кваятователей подключены к соответствующим источникам вспомогательных сигналов, управляющий вход первого квантователя соединен с выходом генератора тактовых импульсов и со входом счетчика числа усреднений, выходы квантователей соединены с соотвегствующими входами блока умножения, выход которого подключен ко входу счетчика-накопителя.

Недостатком известного коррелометра является то, что он не м,ожет. работать в реальном масштабе времени, так как измеряет только дискретные значения коррелящ ционной .функции. Кроме того, из-за трудностей с реализацией расширителя импульсов и линий задержки наносекундного диапазона очень ограничивается частотный спектр исследуемых сигналов.

647689.3

Целью. изобретения является расширение спектра исследуемых сигналов, а также обеспечение воэможности работы в реальном масштабе времени.

Указанная цель достигается за счет того, что в высокочастотный коррелометр ввелены счетчик временных координат, преобразователь код-временной интервал, блок элементов И и регистр результата, выход которого подключен к коду первого цифроаналогового преобразователя, а вход соединен с выходом блока элементов И, первый вход которого подключен к выходу счетчика-накопителя, а второй — к выходу счетчика числа усреднений, к управляющему входу счетчика-накопителя и ко входу счетчика временных координат, разрядные выходы которого подключены ко входам второго цифроаналогового преобразователя и к первому входу преобразователя код —..временной интервал, второй вход которого подключен к- выходу генератора тактовых импульсов, а выход — к управляющему входу второго квантователя.

На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого высокочастотного коррелометра; на фиг. 2 представлены временные диаграммы сигналов в отдельных точках предлагаемого коррелометра.

Входы предлагаемого высокочастотного коррелометра (фиг. 2) через первый и второй квантователи 1 н 2 раздельно соединены со входами блока умножения 3. Амплитудный вход каждого квантователя соединен со своим источником вспомогательных сигналов 4 и 5. Выход блока умножения 3 через счетчик-накопитель 6, блок элементов

И 7, регистр результата 8 и первый цифроаналоговый преобразователь 9 соединен с одним из .входов блока регистрации IO, другой код которого через второй цифроаналоговый преобразователь 11 и счетчик временных координат 12 соединен со счетчиком числа усреднений 13, выход которого соединен со входом установки нуля счетчика-накопителя 6 и с управляющим входом блока элементов И 7. Выходы счетчика временных координат 12 соединены со входами преобразователя код — временной интервал 14, выход которого соединен с управляющим входом второго квантователя 2.

Выход: тактового генератора 15 соединен с временным входом первого квантователя 1, счетчика числа усреднений 13 и преобразователя код — временной интервал 14.

Предложенный высокочастотный коррелометр работает следующим образом. Исследуемые сигналы поступают на сигнальные входы квантователей 1 и 2, Где их сумма с сигналами источника вспомогательных сигналов 4 и 5 преобразуется в один бит двоичной информации. Моменты преоб-разования в них задаются временем поступления импульсов стробирования от генера4 тора тактовых импульсов 15 на временной вход квантователя. Последний для обеспечения быстродействия может быть выполнен в виде триггера на туннельном диоде.

Длительность стробирующих импульсов должна быть порядка 1 нсек. Тогда обеспечивается ширина спектра исследуемых сигналов до сотен мегагерц. Преобразователь код — временной интервал 14 задает задержку Ь т, между моментами квантования

10 в обоих каналах. Величина этой задержки поддерживается постоянной с помощью счетчика временных интервалов 12 в течение времени накопления одного значения корреляционной функции. — (!) где f — частота следования импульсов стробирования;

N — число усреднений.

Коды выборок исследуемых сигналов с выходов квантователей I и 2 (фиг. 2 а, б)

10 поступают на блок умножения 3. Результаты перемножения накапливаются в счетчике-накопителе 6 в течение периода накопления, определяемого из выражения (I ) (фиг. 2 в). Конец периода накопления задается сигналом переполнения счетчика усреднений 13, который открывает блок элементов И 7 для записи в регистр результата 8 усредненного значения корреляционной функции с определенного числа старших разрядов счетчика-накопителя 6. Одновременно но указанный сигнал счетчика !3 устанавливает счетчик-накопитель 6 в нулевое состояние и к содержимому счетчика временных координат 12 добавляют единицу, При этом параллельный код на входе преобразователя код — временной интервал 14 и задержЗ ка между импульсами стробирования в квантователях 1 и 2 увеличивается на один шаг по времени и начинается накопление другого значения корреляционной функции. Весь упомянутый процесс накопления повторяется М раз (где М вЂ” число дискретных . значений корреляционной функции) до переполнения счетчика временных координат 12.

После NM тактов генератора 15 с регистра результата 8 на цифроаналоговый преобразователь 9 выдается М цифровых значений корреляционной функции, Для наблюдения корреляционной функции на индикаторе (осциллографа или самописца) коды . функции с регистра результата 8 и ее аргумента со счетчика временных координат 12 в цифроаналоговых преобразователях 9 и 11 преобразуются в напряжения, которые управляют соответственно амплитудным и временным входами блока регистрации 10, Положительный эффект достигается за счет использования нового элемрнта — преобразователя «код — временной интервал»

14, управляемого счетчиком временных координат 12, и введения квантования суммы исследуемого сигнала и сигнала смещения

647689

Формула изобретения я

«

° ФЕ с

ШЛШ

1111И И ПИ Зайаа 3! 4 42 Тираж 779 Подписное

Фид к п. I II I Ï «Патента, г. Ужгород, уп. Проектная, 4 по времени с помощью импульса наносекундной длительности одновременно с квантованием по амплитуде.

Описанный высокочастотный коррелометр прошел технические испытания, которые показали, что он обеспечивает исследование корреляционных функций широкополостных сигналов со спектром до 200 Мгц.

Высокочастотный коррелометр, содержащий блок регистрации, первый и второй входы которого подключены к соответствующим цифроаналоговым преобразователям, .1З первый и в горой квантователи, первые входы которых являются соответственно первым и вторым входами коррелометра, вторые входы квантователей подключены к соответствующим источникам вспомогательных сигналов, управляющий вход первого квантователя соединен c выходом генератора тактовых импульсов н со входом счетчика числа усреднений, выходы квантователей соединены с соответствующими входами блока умножения, выход которого подключен ко входу счетчика- накопителя, отличающийся тем, что, с целью расширения спектра исследуемых сигналов, в высокочастотный коррелометр введены счетчик временных координат, преобразователь код — временной ин- тервал, блок элементов И и регистр результата, выход которого подключен ко входу первого цифроаналогового преобразователя, а вход соединен с выходом блока элементов И, первый вход которого подключен к выходу счетчика-накопителя, а второй— к выходу счетчика числа усреднений, к управляющему входу счетчика-накопителя и ко входу счетчика временных координат, разрядные выходы которого подключены ко входам второго цифроаналогового преобразователя и к первому входу преобразователя код — временной интервал, второй вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а выход —. к управляющему входу второго квантователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР № 498626, кл. G 06 F 15/34, 1974.

2. Техническое описание коррелометра

Х6-1, 1971,