JPH0636165B2 - デイジタル信号処理装置 - Google Patents
デイジタル信号処理装置Info
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- JPH0636165B2 JPH0636165B2 JP60282134A JP28213485A JPH0636165B2 JP H0636165 B2 JPH0636165 B2 JP H0636165B2 JP 60282134 A JP60282134 A JP 60282134A JP 28213485 A JP28213485 A JP 28213485A JP H0636165 B2 JPH0636165 B2 JP H0636165B2
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- digital signal
- processing device
- signal processing
- channel
- sampling time
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/15—Correlation function computation including computation of convolution operations
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Computing Systems (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Complex Calculations (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 この発明は、数理演算が非遅延データと遅延データとの
間で行なわれるデイジタル信号処理装置に関するもので
ある。
間で行なわれるデイジタル信号処理装置に関するもので
ある。
このような処理装置は、自己相関関数又は相互相関関数
計算或いは又構造関数計算を行なうことができる。
計算或いは又構造関数計算を行なうことができる。
典型的デイジタル相関器に於ては、入力信号は引続いて
連続するサンプリング間隔に分割される。各サンプリン
グ間隔中の信号を表すデジタル数は相関用相関器を通つ
て逐次にクロツクされる。一連のデイジタル数のＭステ
ージのシフトレジスタに沿つてクロツクされて遅延信号
を形成する。一連の非遅延デイジタル数がＭ個の異なる
マルチプライヤ即ちかけ算器の１つの入力に加えられ
る。これらのマルチプライヤのその他の入力は、シフト
レジスタの次々に続くステージから取られる。このよう
に、各マルチプライヤは異なつた遅延の上で働く。各マ
ルチプライヤの入力は、Ｍ個の異なるチヤネルを提供す
るＭ個の異なるカウンタのうちの１つに累算される。実
験実施の終りに於て、カウンタの集合的内容が入力信号
の相関関数を示す。この相関器は、次々のチヤネル間の
遅延が直線的に増すので、リニヤ相関器と呼ぶこともで
きよう。
連続するサンプリング間隔に分割される。各サンプリン
グ間隔中の信号を表すデジタル数は相関用相関器を通つ
て逐次にクロツクされる。一連のデイジタル数のＭステ
ージのシフトレジスタに沿つてクロツクされて遅延信号
を形成する。一連の非遅延デイジタル数がＭ個の異なる
マルチプライヤ即ちかけ算器の１つの入力に加えられ
る。これらのマルチプライヤのその他の入力は、シフト
レジスタの次々に続くステージから取られる。このよう
に、各マルチプライヤは異なつた遅延の上で働く。各マ
ルチプライヤの入力は、Ｍ個の異なるチヤネルを提供す
るＭ個の異なるカウンタのうちの１つに累算される。実
験実施の終りに於て、カウンタの集合的内容が入力信号
の相関関数を示す。この相関器は、次々のチヤネル間の
遅延が直線的に増すので、リニヤ相関器と呼ぶこともで
きよう。
デイジタル信号処理装置のもう１つの型のものでは、長
い実験の間相関関数と等価の形状を持つ入力信号の「構
造関数（structure function）」が計測されている。こ
のもう１つの関数を計測するためには、上述の相関器と
全く同じ働きをする「ストラクチユレータ」を必要とす
るが、しかしこれは乗算回路を、２つの入力を減じ次い
でその結果を２乗する回路と取替えると云う点で異なつ
ている。
い実験の間相関関数と等価の形状を持つ入力信号の「構
造関数（structure function）」が計測されている。こ
のもう１つの関数を計測するためには、上述の相関器と
全く同じ働きをする「ストラクチユレータ」を必要とす
るが、しかしこれは乗算回路を、２つの入力を減じ次い
でその結果を２乗する回路と取替えると云う点で異なつ
ている。
相関器はデータに自己相関又は相互相関を行なう。自己
相関に対しては、入力信号は２個の等しい信号に反復さ
れる。即ち、一方の信号は遅延し、他方の非遅延信号に
よつて乗算が行われる。相互相関器に対しては、第１の
信号が遅延し、第２の非遅延信号と乗算が行なわれる。
相関に対しては、入力信号は２個の等しい信号に反復さ
れる。即ち、一方の信号は遅延し、他方の非遅延信号に
よつて乗算が行われる。相互相関器に対しては、第１の
信号が遅延し、第２の非遅延信号と乗算が行なわれる。
デイジタル信号処理は、信号に高精度数理演算を行なう
ことを可能にする。論理速度の最近の進歩によつて、複
雑な処理をリアルタイムで行なうことができる。又、或
る事象の統計理論の進歩によつて、或る関数の処理が簡
単化された。その１つの例がレーザ光線散乱実験、特に
弱い散乱事象にある。
ことを可能にする。論理速度の最近の進歩によつて、複
雑な処理をリアルタイムで行なうことができる。又、或
る事象の統計理論の進歩によつて、或る関数の処理が簡
単化された。その１つの例がレーザ光線散乱実験、特に
弱い散乱事象にある。
光線散乱の性質に対する詳細検討は、英国特許第1,290,
336号明細書に記載されている単一のクリツプされたデ
イジタル相関器の進歩をもたらした。この相関器は、単
一光子の敏感な検知器への到達を示す信号の処理を可能
にした。このことから、全作業範囲が可能となつた。例
えば、粒子の懸濁により液体内に散乱させた光線を粒子
拡散係数を得るように処理することのできるレーザ光線
散乱である。
336号明細書に記載されている単一のクリツプされたデ
イジタル相関器の進歩をもたらした。この相関器は、単
一光子の敏感な検知器への到達を示す信号の処理を可能
にした。このことから、全作業範囲が可能となつた。例
えば、粒子の懸濁により液体内に散乱させた光線を粒子
拡散係数を得るように処理することのできるレーザ光線
散乱である。
上述のリニヤデイジタル相関器に於ては、相関関関数
は、次々のサンプリング間隔チヤネル内で得られる情報
から累算される。サンプリングチヤネルの数を増せば更
に情報が得られるが、これは装置の経費の高騰を招く。
は、次々のサンプリング間隔チヤネル内で得られる情報
から累算される。サンプリングチヤネルの数を増せば更
に情報が得られるが、これは装置の経費の高騰を招く。
多くのサンプリング間隔から情報を集める問題に対する
１つの解決策は英国特許第2,115,192Ａ号明細書に記載
されている。この明細書では、各チヤネル間の時間遅延
は幾何級数的に増加している。即ち、例えばチヤネル間
に 数列を持つ26チヤネルを使用すると、情報は、例えば英
国特許第1,290,336号のリニヤ相関器に於ける8192の遅
延間隔の等価物から得ることができる。英国特許第2,11
5,192Ａ号の相関器は、或る与えられた数のチヤネルに
対して最大の情報を得るために、幾何学的に増加する遅
延で信号を相関させることに依存している。しかし依然
として情報な非相関遅延から得ることができる。このよ
うな集められなかつた情報は、低い計数レートで増々重
要になつてくる。英国特許第2115192Ａ号では増加遅延
の原理を構造関数（structure function）の計測に適用
している。
１つの解決策は英国特許第2,115,192Ａ号明細書に記載
されている。この明細書では、各チヤネル間の時間遅延
は幾何級数的に増加している。即ち、例えばチヤネル間
に 数列を持つ26チヤネルを使用すると、情報は、例えば英
国特許第1,290,336号のリニヤ相関器に於ける8192の遅
延間隔の等価物から得ることができる。英国特許第2,11
5,192Ａ号の相関器は、或る与えられた数のチヤネルに
対して最大の情報を得るために、幾何学的に増加する遅
延で信号を相関させることに依存している。しかし依然
として情報な非相関遅延から得ることができる。このよ
うな集められなかつた情報は、低い計数レートで増々重
要になつてくる。英国特許第2115192Ａ号では増加遅延
の原理を構造関数（structure function）の計測に適用
している。
この発明は、例えば英国特許第2,115,192Ａ号に於て示
されている相関器又はストラクチユレータから集めたデ
ータを、英国特許第1,290,336号のリニヤ相関器をただ
単に拡張したとした場合に必要と考えられる装置チヤネ
ルの巨大な増加を伴なうことなく、拡張するものであ
る。
されている相関器又はストラクチユレータから集めたデ
ータを、英国特許第1,290,336号のリニヤ相関器をただ
単に拡張したとした場合に必要と考えられる装置チヤネ
ルの巨大な増加を伴なうことなく、拡張するものであ
る。
この発明によれば、マルチチヤネル相関器又はストラク
チユレータに於て、チヤネル間の時間遅延及び次々に続
くチヤネルに於けるサンプリング時間は共に漸進的に増
大する。
チユレータに於て、チヤネル間の時間遅延及び次々に続
くチヤネルに於けるサンプリング時間は共に漸進的に増
大する。
本発明は、(イ)一連のデイジタル数を連続するサンプリ
ング時間間隔(T)に於て受け取る装置(1,3)と、(ロ)受け
取つたデイジタル信号の総数を計数するためのアキユム
レータ１０と、(ハ)複数のチヤネル（チヤネル１−Ｍ、
ｍはチヤネル数に等しい整数）と、を備え、前記各チヤ
ネルに、(i)一連のデイジタル数が遅延信号を提供する
ために沿つて転送される一連の遅延装置(61-6M)と、(i
i)一方の入力でデイジタル信号を受け取り、他方の入力
で遅延信号を受けるための演算装置(71-7M)と、(iii)こ
の演算装置の出力を受け取るためのアキユムレータ(81-
8M)と、(iv)連続する前記チヤネル内のサンプリング時
間間隔(TS)を漸進的に増大させるための装置(51-5M,91-
9M)と、(v)連続する前記チヤネル内の遅延（τ(m)）を
増大させるための装置(91-9Mと、前記遅延装置と前記演
算装置との間の結線）とを設けて成るデイジタル信号処
理装置にある。
ング時間間隔(T)に於て受け取る装置(1,3)と、(ロ)受け
取つたデイジタル信号の総数を計数するためのアキユム
レータ１０と、(ハ)複数のチヤネル（チヤネル１−Ｍ、
ｍはチヤネル数に等しい整数）と、を備え、前記各チヤ
ネルに、(i)一連のデイジタル数が遅延信号を提供する
ために沿つて転送される一連の遅延装置(61-6M)と、(i
i)一方の入力でデイジタル信号を受け取り、他方の入力
で遅延信号を受けるための演算装置(71-7M)と、(iii)こ
の演算装置の出力を受け取るためのアキユムレータ(81-
8M)と、(iv)連続する前記チヤネル内のサンプリング時
間間隔(TS)を漸進的に増大させるための装置(51-5M,91-
9M)と、(v)連続する前記チヤネル内の遅延（τ(m)）を
増大させるための装置(91-9Mと、前記遅延装置と前記演
算装置との間の結線）とを設けて成るデイジタル信号処
理装置にある。
演算装置はマルチプライヤ即ちかけ算器でもよいが、こ
の場合は処理装置は相関器である。その代りとしてこの
演算装置はデイフエレンススクエアラ回路（difference
squarer circuit）でもよく、この場合処理装置はスト
ラクチユレータである。
の場合は処理装置は相関器である。その代りとしてこの
演算装置はデイフエレンススクエアラ回路（difference
squarer circuit）でもよく、この場合処理装置はスト
ラクチユレータである。
各チヤネルの遅延信号は、デイジタル信号をマルチステ
ージ・マルチビツト・シフトレジスタに沿いクロツキン
グすることによつて得ることができる。
ージ・マルチビツト・シフトレジスタに沿いクロツキン
グすることによつて得ることができる。
チヤネルサンプリング時間(TS)を漸進的に増大させるた
めの装置は、遅延信号をクロツクするためサンプリング
時間(T)を設定量で分割するようにセツトした分周器で
よい。これらの分周器は一定値を持つものでもよいし、
異なる実験ごとに適応するように可変にしてもよい。
めの装置は、遅延信号をクロツクするためサンプリング
時間(T)を設定量で分割するようにセツトした分周器で
よい。これらの分周器は一定値を持つものでもよいし、
異なる実験ごとに適応するように可変にしてもよい。
チヤネルｍとチヤネル(m-1)との間の(TS)の増加は一定
の乗数であればよい。即ち、 ＴS (m)＝αＴS (m-1)……(1) 従つて ＴS (m)＝αm-1ＴS (1)……(2) αは整数でよく或いはαm-1を最も近い整数に丸めて非
整数値を取つてもよい。遅延時間では、一定値又はＴS
の可変倍数であればよい。即ち、 τ(m)＝βＴS (m)……(3) ここでβは整数である。
の乗数であればよい。即ち、 ＴS (m)＝αＴS (m-1)……(1) 従つて ＴS (m)＝αm-1ＴS (1)……(2) αは整数でよく或いはαm-1を最も近い整数に丸めて非
整数値を取つてもよい。遅延時間では、一定値又はＴS
の可変倍数であればよい。即ち、 τ(m)＝βＴS (m)……(3) ここでβは整数である。
以下この発明をその実施例について添付図面を用いて詳
細に説明する。
細に説明する。
第１図に示す実施例に於て、方程式(1)に於ける拡張因
数αは２であり、遅延因数βは３である。
数αは２であり、遅延因数βは３である。
第１図の相関回路は増倍型光電管(1)から信号を受け
る。増倍型光電管の出力はパルスの流れであつて、これ
らのパルスはそれぞれ光束(2)中の光子の受領を表わし
ている。これらのパルスの振幅及び電荷はランダム分布
である。これらのパルスは、標準化回路(3)によつて等
しい振幅及び持続時間のパルスに変換される。
る。増倍型光電管の出力はパルスの流れであつて、これ
らのパルスはそれぞれ光束(2)中の光子の受領を表わし
ている。これらのパルスの振幅及び電荷はランダム分布
である。これらのパルスは、標準化回路(3)によつて等
しい振幅及び持続時間のパルスに変換される。
基本周期(t)のサンプルタイムクロツク(4)はサンプリン
グ間隔Ｔ＝utを提供するようにプログラムすることがで
きる。ここで(u)は実験用に適するように変えられた整
数である。これによつて相関器は、相関器の遅延時間ス
ペースに於ける有効スパン及びレインジを変えながら、
標準化されたデータを異なる時間間隔でサンプリングす
ることができる。
グ間隔Ｔ＝utを提供するようにプログラムすることがで
きる。ここで(u)は実験用に適するように変えられた整
数である。これによつて相関器は、相関器の遅延時間ス
ペースに於ける有効スパン及びレインジを変えながら、
標準化されたデータを異なる時間間隔でサンプリングす
ることができる。
相関器はＭ個のチヤネルを持ち、典型的なＭは24であ
る。使われる数は検討されつつある実験の性質に依存
し、ただ最初の10又はその程度の数のチヤネルだけが必
要とされることが多い。
る。使われる数は検討されつつある実験の性質に依存
し、ただ最初の10又はその程度の数のチヤネルだけが必
要とされることが多い。
各チヤネルは、カウンタ(5)、シフトレジスタ(6)、マル
チビツトマルチプライヤ(7)及びアキユムレータ(8)を備
えている。シフトレジスタ(61-M)は、マツチビツトで任
意のステージ数のものでよい。
チビツトマルチプライヤ(7)及びアキユムレータ(8)を備
えている。シフトレジスタ(61-M)は、マツチビツトで任
意のステージ数のものでよい。
この例では、マルチプライヤ(71-M)は、レジスタ(61-M)
のステージ(1)及びステージ(4)に接続され、後述のよう
に（固定の）タイムアベレジ を形成するようにアキユムレータ(8)に送られる。ここ
で は、時間tdを中心とする持続時間(TS)のサンプリング間
隔に受けたパルス数であり、ブラケツトは平均を表わ
す。他のプロセツサ例では（図示してない）、マルチプ
ライヤ（７m）は、実験状態に適するようにレジスタの
ステージ(1)及びステージ(n)（ｎ＞３）に接続されてい
る。
のステージ(1)及びステージ(4)に接続され、後述のよう
に（固定の）タイムアベレジ を形成するようにアキユムレータ(8)に送られる。ここ
で は、時間tdを中心とする持続時間(TS)のサンプリング間
隔に受けたパルス数であり、ブラケツトは平均を表わ
す。他のプロセツサ例では（図示してない）、マルチプ
ライヤ（７m）は、実験状態に適するようにレジスタの
ステージ(1)及びステージ(n)（ｎ＞３）に接続されてい
る。
カウンタ(51-M)は、標準化回路(3)からパルスを受け
る。持続時間(T)のサンプルタイムクロツクパルスが、
次表に示すように、この例用に設定した分周器(9)を経
て各シフトレジスタに送られる。
る。持続時間(T)のサンプルタイムクロツクパルスが、
次表に示すように、この例用に設定した分周器(9)を経
て各シフトレジスタに送られる。
ＴS (m)はチヤネル(m)で使用されたサンプリング時間で
ある。これは基準クロツクサンプリング時間(T)に、分
周器回路(9m)によつて設定された数を乗じたものであ
る。
ある。これは基準クロツクサンプリング時間(T)に、分
周器回路(9m)によつて設定された数を乗じたものであ
る。
遅延時間τ(m)は、マルチプライヤ(7m)に至る非遅延入
力及び遅延入力間の時間の遅延である。
力及び遅延入力間の時間の遅延である。
アキユムレータ(10)は、後述のように、＜nTS＞を形成
するための実験期間中の標準化されたパルスを累算す
る。アキユムレータ(11)は、クロツクパルスの総数(N)
を得るために１つの実験を通ずる持続時間(T)のクロツ
クパルスを集める。
するための実験期間中の標準化されたパルスを累算す
る。アキユムレータ(11)は、クロツクパルスの総数(N)
を得るために１つの実験を通ずる持続時間(T)のクロツ
クパルスを集める。
実験を行なうに当つては、(u)従つて(T)（Ｔ＝ut）の値
を、考えられる成績例えば以前の諸実験に従つて設定す
る。典型的には、(u)の値を１ないし3200の間に設定
し、又(t)を１microsecに設定することができる。この
例に於ては、(T)はこのように１microsecないし32milli
sec間で変化させることができる。すべての相関器記憶
装置、カウンタ(5)、アキユムレータ(8)(10)(11)、レジ
スタ(6)の内容は零に設定する。実験からの光線例えば
粒子懸濁によつて散乱した光は増倍型光電管(1)で受
け、同光電管の出力は標準化回路(3)に送る。標準化回
路(3)からのパルスはカウンタ(5)に入り、適当なチヤネ
ルサンプリング時間にクロツクされる。チヤネルｍに固
有のサンプリング時間(TS (m))の終りにカウンタ(5)の内
容がシフトレジスタ(6)の第１ステージ内にクロツクさ
れ、第１ステージの前回の内容は第２ステージにシフト
され、以下これに倣う。又、ステージ(1)(4)の内容もマ
ルチプライヤ(7)に於て乗算され、その出力はアキユム
レータ(8m)に累算される。
を、考えられる成績例えば以前の諸実験に従つて設定す
る。典型的には、(u)の値を１ないし3200の間に設定
し、又(t)を１microsecに設定することができる。この
例に於ては、(T)はこのように１microsecないし32milli
sec間で変化させることができる。すべての相関器記憶
装置、カウンタ(5)、アキユムレータ(8)(10)(11)、レジ
スタ(6)の内容は零に設定する。実験からの光線例えば
粒子懸濁によつて散乱した光は増倍型光電管(1)で受
け、同光電管の出力は標準化回路(3)に送る。標準化回
路(3)からのパルスはカウンタ(5)に入り、適当なチヤネ
ルサンプリング時間にクロツクされる。チヤネルｍに固
有のサンプリング時間(TS (m))の終りにカウンタ(5)の内
容がシフトレジスタ(6)の第１ステージ内にクロツクさ
れ、第１ステージの前回の内容は第２ステージにシフト
され、以下これに倣う。又、ステージ(1)(4)の内容もマ
ルチプライヤ(7)に於て乗算され、その出力はアキユム
レータ(8m)に累算される。
実験の進行は典型的には多数のサンプリング時間
(TS (m))続くであろう。実験の終りに於ては、チヤネル
アキユムレータ(8m)は次の値を持つ。
(TS (m))続くであろう。実験の終りに於ては、チヤネル
アキユムレータ(8m)は次の値を持つ。
ここでＮ(m)は実験中に起つたチヤネル(m)に個有なサン
プリング時間の総数である。これは、アキユムレータ(1
1)から得られたサンプリング時間の総数Ｎと次式即ち Ｎ(m)＝Ｎ／ｆ (m)……(4) を通して関係づけられており、ここでｆ(m)は分周器(9
m)に設定された分割周波数である。又、実験の終りに於
てアキユムレータ(10)は実験中に累算されたパルス（ｎ
p）の総数に相当する値を持つている。１サンプリング
時間(TS (m))に得られたチヤネル(m)に個有なパルスの平
均数は次式の通りである。
プリング時間の総数である。これは、アキユムレータ(1
1)から得られたサンプリング時間の総数Ｎと次式即ち Ｎ(m)＝Ｎ／ｆ (m)……(4) を通して関係づけられており、ここでｆ(m)は分周器(9
m)に設定された分割周波数である。又、実験の終りに於
てアキユムレータ(10)は実験中に累算されたパルス（ｎ
p）の総数に相当する値を持つている。１サンプリング
時間(TS (m))に得られたチヤネル(m)に個有なパルスの平
均数は次式の通りである。
デイジタル相関理論は、例えばEds H.F.Cummins and E.
R.Pike,Plenum,New York,1974によるPhoton Correlatio
n and Light Beating Spectroscopyから知ることができ
る。又デイジタル構造体関数理論は、例えばC.J.Oliver
and E.R.Pike,Optical Acta 281,345-58,1981から知る
ことができる。
R.Pike,Plenum,New York,1974によるPhoton Correlatio
n and Light Beating Spectroscopyから知ることができ
る。又デイジタル構造体関数理論は、例えばC.J.Oliver
and E.R.Pike,Optical Acta 281,345-58,1981から知る
ことができる。
大抵のデイジタル相関実験に対して、次の式によつて定
義される入力信号の相関関数ｇ(2)〔τ(m)〕を得ること
が必要になる。
義される入力信号の相関関数ｇ(2)〔τ(m)〕を得ること
が必要になる。
ここで、 は、時間ｔdを中心とするサンプリング時間(TS (m))に数
えられたパルス数であり、又＜……＞は長時間平均を表
わしている。例えば粒子の懸濁によつて散乱しているレ
ーザ光線に於ては次の通りである。
えられたパルス数であり、又＜……＞は長時間平均を表
わしている。例えば粒子の懸濁によつて散乱しているレ
ーザ光線に於ては次の通りである。
ｇ(2)〔τ(m)〕＝１＋｛ｇ(1)〔τ(m)〕｝２……(7) ここで Γは相関関数の崩壊率 ＤTは粒子の並進拡散係数 λは光線の波長 θは散乱角、である。
量ｇ(2)〔τ(m)〕はアキユムレータ出力から次の計算式
によつて得ることができる。
によつて得ることができる。
ストラクチユレータは同じ関数の評価を次の式によつて
行なつている。
行なつている。
上述の相関器は種々の方法によつて適応させることがで
きる。即ち、 分周器(9)に設定した分割周波数及びマルチプライヤ(7)
で接続したシフトレジスタステージは実験の必要性に適
するように任意の値にプログラミングを行なうことがで
きる。
きる。即ち、 分周器(9)に設定した分割周波数及びマルチプライヤ(7)
で接続したシフトレジスタステージは実験の必要性に適
するように任意の値にプログラミングを行なうことがで
きる。
相関器は、スイツチ（図示してない）によつてリニヤ相
関器としてすべてのチヤネルに接続するように適応させ
ることができる。これは第１チヤネルのシフトレジスタ
をチヤネルと同数のステージ数を持つように拡張するこ
とを含んでいる。次いでマルチプライヤ(71-M)は、スイ
ツチによつてこの拡張されたシフトレジスタ(81)の第１
ステージ及び次々に続くステージに接続される。
関器としてすべてのチヤネルに接続するように適応させ
ることができる。これは第１チヤネルのシフトレジスタ
をチヤネルと同数のステージ数を持つように拡張するこ
とを含んでいる。次いでマルチプライヤ(71-M)は、スイ
ツチによつてこの拡張されたシフトレジスタ(81)の第１
ステージ及び次々に続くステージに接続される。
サンプリング時間(TS (m))が例えば１millisecよりも長
くなるような遅いチヤネルでは、使用する処理装置にも
よるが、上述の相関器の使用は適当にインターフエース
を行なつたコンピユータによつて（上述のハードウエヤ
を使うよりも）ソフトウエヤに於て行なうことができ
る。
くなるような遅いチヤネルでは、使用する処理装置にも
よるが、上述の相関器の使用は適当にインターフエース
を行なつたコンピユータによつて（上述のハードウエヤ
を使うよりも）ソフトウエヤに於て行なうことができ
る。
２個の相異なる信号の相互相関を行なうために、第１図
のシフトレジスタ(6)のステージ１に接続されたマルチ
プライヤ(7)の入力は、第２の信号に働いている標準化
回路(3)と類似の標準化装置によつて供給を受けている
カウンタ(5)と類似の追加カウンタによつて代つて供給
を受ける。
のシフトレジスタ(6)のステージ１に接続されたマルチ
プライヤ(7)の入力は、第２の信号に働いている標準化
回路(3)と類似の標準化装置によつて供給を受けている
カウンタ(5)と類似の追加カウンタによつて代つて供給
を受ける。
生長しつつある相関関数は、各サンプリング間隔
(TS (m))の後、正規化されていない の形でオスシロスコープ上に表示することができる。
(TS (m))の後、正規化されていない の形でオスシロスコープ上に表示することができる。
上述の相関器に於ける制限が所謂テンポラルインテグレ
ーシヨンから生じてくる。式(8)の形式の相関関数に対
しては、サンプリング時間ＴSを用いて得た計測された
相関関数ｇm (1)(τ)は、次の式によつて理想関数exp
（−Γτ）と関連を持つている。
ーシヨンから生じてくる。式(8)の形式の相関関数に対
しては、サンプリング時間ＴSを用いて得た計測された
相関関数ｇm (1)(τ)は、次の式によつて理想関数exp
（−Γτ）と関連を持つている。
（例えばCummins and Pikeの前記論文参照） ＴSがすべてのτに対して同じであるならば（リニヤ相
関器に於けるように）、最後の因子sinhΓＴSΓＴSは、
τとは無関係であり、従つて重要でない乗数を構成して
いる。しかしＴSがτの関数であるならば、式(3)に於け
るように、事情は複雑になる。式(3)を式(10)に代入し
式(10)の第２因子を展開すれば次の式を得る。
関器に於けるように）、最後の因子sinhΓＴSΓＴSは、
τとは無関係であり、従つて重要でない乗数を構成して
いる。しかしＴSがτの関数であるならば、式(3)に於け
るように、事情は複雑になる。式(3)を式(10)に代入し
式(10)の第２因子を展開すれば次の式を得る。
β≫１に対しては、大括弧内の修正項は比較的重要では
ない。例えばΓτ＝１，β＝３に対しては である。従つて、β３に対してはｇM (1)(τ)exp
（−Γτ）であり、テンポラルインテグレーシヨンの影
響は無視することができる。同様な結果は構造関数に対
しても成立つ。
ない。例えばΓτ＝１，β＝３に対しては である。従つて、β３に対してはｇM (1)(τ)exp
（−Γτ）であり、テンポラルインテグレーシヨンの影
響は無視することができる。同様な結果は構造関数に対
しても成立つ。
第１図はこの発明相関器の実施例の概略図、第２図は相
関関連させるべき信号を示すグラフである。 (1)……増倍型光電管、(2)……光束、(3)……標準化回
路、(4)……サンプリング時間クロツク、(5)……カウン
タ、(6)……シフトレジスタ、(7)……マルチビツトマル
チプライヤ、(8)……アキユムレータ、(9)……分周器、
(10)……アキユムレータ、(11)……アキユムレータ。
関関連させるべき信号を示すグラフである。 (1)……増倍型光電管、(2)……光束、(3)……標準化回
路、(4)……サンプリング時間クロツク、(5)……カウン
タ、(6)……シフトレジスタ、(7)……マルチビツトマル
チプライヤ、(8)……アキユムレータ、(9)……分周器、
(10)……アキユムレータ、(11)……アキユムレータ。
Claims (9)
- 【請求項１】(イ)一連のデイジタル数を連続するサンプ
リング時間間隔(T)に於て受け取る装置(1,3)と、(ロ)受
け取つたデイジタル信号の総数を計数するためのアキユ
ムレータ１０と、(ハ)複数のチヤネル（チヤネル１−
Ｍ、ｍはチヤネル数に等しい整数）と、を備え、前記各
チヤネルに、(i)一連のデイジタル数が遅延信号を提供
するために沿つて転送される一連の遅延装置(61-6M)
と、(ii)一方の入力でデイジタル信号を受け取り、他方
の入力で遅延信号を受けるための演算装置(71-7M)と、
(iii)この演算装置の出力を受け取るためのアキユムレ
ータ(81-8M)と、(iv)連続する前記チヤネル内のサンプ
リング時間間隔(TS)を漸進的に増大させるための装置(5
1-5M,91-9M)と、(v)連続する前記チヤネル内の遅延（τ
(m)）を増大させるための装置(91-9Mと、前記遅延装置
と前記演算装置との間の結線）とを設けて成るデイジタ
ル信号処理装置。 - 【請求項２】前記チヤネルサンプリング時間(TS)を漸進
的に増大させるための装置が、前記サンプリング時間
(T)を予め定められた量で割るように配置した分周器９
である、特許請求の範囲第(1)項記載のデイジタル信号
処理装置。 - 【請求項３】分周器９を、或るチヤネルサンプリング時
間(TS)を変えるように調整可能にした、特許請求の範囲
第(2)項記載のデイジタル信号処理装置。 - 【請求項４】すべての前記チヤネルに於ける遅延時間
（τ(m)）が、チヤネルサンプリング時間(TS (m))に対し
て一定の関係を備えた、特許請求の範囲第(1)項記載の
デイジタル信号処理装置。 - 【請求項５】隣接するチヤネル間のサンプリング時間(T
S)の増加(α)を２に等しくし、かつ各前記チヤネルに於
ける遅延時間（τ(m)）を３（β＝３）にこれと関連す
るチヤネルサンプリング時間(TS (m))を乗じたものに等
しくした、特許請求の範囲第(4)項記載のデイジタル信
号処理装置。 - 【請求項６】各前記チヤネルに於ける遅延時間
（τ(m)）を変更することができるようにした、特許請
求の範囲第(1)項記載のデイジタル信号処理装置。 - 【請求項７】前記演算装置が、マルチプライヤである、
特許請求の範囲第(1)項記載のデイジタル信号処理装
置。 - 【請求項８】前記演算装置が、デイフエレンススクエア
ラである、特許請求の範囲第(1)項記載のデイジタル信
号処理装置。 - 【請求項９】入力を前記演算装置に切替えるためのスイ
ツチを備えることにより、前記デイジタル信号処理装置
をリニヤ処理装置として構成した、特許請求の範囲第
(1)項記載のデイジタル信号処理装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB848431837A GB8431837D0 (en) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | Digital signal processor |
| GB8431837 | 1984-12-17 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61198368A JPS61198368A (ja) | 1986-09-02 |
| JPH0636165B2 true JPH0636165B2 (ja) | 1994-05-11 |
Family
ID=10571321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60282134A Expired - Lifetime JPH0636165B2 (ja) | 1984-12-17 | 1985-12-17 | デイジタル信号処理装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4809210A (ja) |
| EP (1) | EP0186987B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0636165B2 (ja) |
| DE (1) | DE3583128D1 (ja) |
| GB (1) | GB8431837D0 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8628397D0 (en) * | 1986-11-27 | 1986-12-31 | Secr Defence | Digital correlator/structurator |
| GB2381607A (en) * | 2001-11-01 | 2003-05-07 | Matthew James Johnson | Serila-parallel correlator architecture |
| JP5057922B2 (ja) * | 2006-12-28 | 2012-10-24 | 株式会社堀場製作所 | コリレータ |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3842252A (en) * | 1969-03-26 | 1974-10-15 | Nat Res Dev | Optical signal processing |
| GB1477833A (en) * | 1973-08-24 | 1977-06-29 | Nat Res Dev | Apparatus for comparing two binary signals |
| US4071903A (en) * | 1976-08-04 | 1978-01-31 | International Business Machines Corporation | Autocorrelation function factor generating method and circuitry therefor |
| DE3381326D1 (de) * | 1982-02-15 | 1990-04-19 | Secr Defence Brit | Digitales signalverarbeitungsgeraet. |
-
1984
- 1984-12-17 GB GB848431837A patent/GB8431837D0/en active Pending
-
1985
- 1985-12-09 EP EP85308943A patent/EP0186987B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-12-09 DE DE8585308943T patent/DE3583128D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-12-17 JP JP60282134A patent/JPH0636165B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1985-12-17 US US06/809,782 patent/US4809210A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3583128D1 (de) | 1991-07-11 |
| GB8431837D0 (en) | 1985-01-30 |
| EP0186987A2 (en) | 1986-07-09 |
| EP0186987A3 (en) | 1988-02-24 |
| US4809210A (en) | 1989-02-28 |
| JPS61198368A (ja) | 1986-09-02 |
| EP0186987B1 (en) | 1991-06-05 |
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