г I
Фиг.1 Изобретение относитс к сйециализированным средствам вычислительной техники и может быть использовано дл построени многоканальных коррел торов , определ ющих оценку взаимно коррел ционной функции двух сигналов Известен параллельный коррел тор, содержащий блок преобразовани входного сигнала, генератор импульсов, регистры сдвига, элементы равнозначности и накопители Параллельный вывод информации в этом коррел торе затрудн ет организа цию вторичной обработки результатов вычислени . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс устройство, содержащее два входных аналого-цифровых преобразовател (АЦП), регистр, генератор импульсов и сумматоры, информационные входы которых подключены к выходу первого АЦП, а входы управлени через ре ,гистр св заны с выходом второго АЦП, тактовые Входы всех блоков соединены с выходом генератора импульсов, а выходы сумматоров вл ютс выходами коррел тора 2j . Недостатком этого устройства вл етс сложность его организации. Кроме того, недостатком вл етс относительно большое число выходов, что затрудн ет вывод информации на внеш ние устройства и усложн ет реализацию коррел тора в микроэлектронном исполнении. Цель изобретени - упрощение устройства . Указанна цепь достигаетс тем, что в цифровой коррел тор, содержащи общий регистр из М чеек, М сумматоров , первые информационные входы которых объединены и вл ютс первьм информационным входом коррел тора, первьй вход управлени К-го сумматора (,2...М) подключен к первому информационному выходу К-й чейки общего регистра, выход М-го сумматора вл етс выходом коррел тора, управл ющий вход общего регистра вл етс первым тактовым входом коррел тора , введены коммутатор и М регистров , упра вл ющие входы которых объединены и вл ютс вторым тактовымвходом коррел тора, информационный вход первого регистра вл етс вторым информационным входом коррел те ра, выход К-го регистра соединен с вторым информационным входом К-го. сумматора, выход каждого сумматора, кроме М-го, соединен с информационным входом(К+1)-го регистра, второй вход управлени К-го сумматора подключен к второму информационному выходу К-й чейки общего регистра, инфорг ационные входы чеек которого подключены к соответствующим выходам коммутатора, управл ющий вход которого объединен с управл ющим входом общего регистра, информационный вход коммутатора вл етс третьим информационным входом коррел тора. На фиг.1 изображена структурна схема коррел тора на фиг.2 - схема последовательности загрузки общего регистра. Цифровой коррел тор содержит М сумматоров 1, общий регистр 2 из М, чеек, коммутатор 3 и М регистров 4. Объединенные первые информационные входы сумматоров 1,. информационньй вход первого регистра, информационный вход коммутатора 3, объединенные управл ющие входы общего регистра 2 и коммутатора 3, объединенные тактовые входы регистров 4 и выход М-го сумматора 1 вл ютс соответственно первым, вторым и третьим информационными входами, первым и вторым тактовыми входами и выходом коррел тора. Выходы коммутатора 3 через общий регистр 2 соответственно св заны с входами управлени сумматоров 1 . Выход К-го регистра 4 (, .. ,М) подключен к второму информационному входу К-го сумматора-, выход которого кроме М-го сумматора, .соединен с информационным входом СК+1)-го регистра 4.Цифровой коррел тор pa6oTaet следующим образом в случае представлени сигнала Y двухразр дным двоичным кодом . .. Двоичный многоразр дный код X;, соответствующий значени м исследуемого случайного сигнала X, в момент времени t поступает на первые информационные входы сумматоров 1 группы. Двухразр дный двоичный код albl, соответствующий значени м второго сигнала Y, ;% моменты времени t,j/f записываетс импульсами с первого тактового входа коррел тора в двухразр дную чейку общего регистра 2, номер которой определ етс коммутатором 3. Общий регистр 2 с параллельными и последовательным вводом информации содержит М двухразр дных 31 чеек с номерами ,...,М. Если код а;Ь записан в чейку с номером К об щего регистра 2, то очередной код а , b . записываетс в чейку с номером (К+1)/ Если код ajb; записан в последнюю чейку регистра 2 с номе ром М, то код a, записываетс в первую чейку этого регистра. Содержимое чеек общего регистра 2 поступает на входы управлени соответству ющих сумматоров 1. Коррел тор содержит М.регистров 4 и М сумматоров 1. Запись информации в регистры 4 группы производитс импульсами с второго тактового входа коррел тора, частота следовани кото рых равна f. . В сумматорах 1, на вто рые информационные входы которых с выходов соответствующих регистров 4 подаютс коды S, формируютс суммы (-1). То есть в зависимости о двоичного кода аЬ новое значение чис ла S равно S; (S-X), (S+X). Вычисление казвдой ординаты оценки коррел ционной функции производитс за N циклов. Цикл состоит из М тактов , продолжительность которых равна l/fj . Такт начинаетс записью кода a-bj в соответствую1цую чейку общего регистра 2. Пусть ,2, , тогда в нулевой такт вычислени значение записываетс в первую чейку общего регистра 2 и в первом сумматоре 1 формируетс число. apC-l), которое в конце такта записываетс во второй регистр 4. В те чение nepBipro такта вычислени во вторую чейку общего регистра 2 записываетс число а,Ь, в первом и втором сумматорах 1 группы формируютс соответственно суммы S Х.а ( -1)0 и (-1) , которые в конце такта записываютс соответственно во второй и третий регистры 4. В последний (М-1)-й такт первого цикла в чейку общего регистра 2 с номером М записываетс число , а в сумматорах 1 с номерами ,..., М формируютс соответственно суммь Sj,.,X«.,ae(-1) SM..j-bX«.,a(-1)° s... Сумма 8д поступает на выход коррел тора . Последующие М тактов на выход устройства поочередно поступают сумм 5 -,.к-,(-1 S. .5: X, Если , то 5ц с выхода . коррел тора необходимо подать на вход первого регистра Р (). Тогда на выходе коррел тора в течение цикла с номером N формируютс поочередно сум-. ММ-11, XU.(-I) Два цикла формировани сумм 8| при. показаны на фиг.З. - , Если fp fJ f,/(м+1), то выходные суммы коррел тора равны Ч Т X К И / Дл .получени К-й ординаты оценки взаимной .коррел ционной функции сигналов X и У достаточно значение Sy умножить на коэффициент пропорциональности R,,, (K/f2 Коэффициент у зависит от способа преобразовани сигнгша У, который измен етс на интервале f-A.A в код аЬ. При вычислении экстремальной коррел ционной функции, котора дл узкополосных сигналов пропорциональна релейной коррел ционной функции Rs-ba -ilRt,,j.p, . V v fO при 1 при , J a t при ,.« 1 Y,Q 0 при других у При вычислении взаимной коррел ции функции исследуемого сигнала X с : опорным сигналом Y в течение первого цикла вычислени значени , ... ,а|ц. , соответствующие опорному сигналу, записываютс в общий регистр 2. В последующие циклы вычислени содержимое общего регистра 2 не измен етс . В этом режиме работы на вход первого регистра 4 коррел тора подаетс нулевой код, кажда сумма определ етсд за М тактов, а количёст во ординат (n/fj), где ,1,2, ..., зависит от времени анализа сигнала X. . При релейном алгоритме вычислени а - весова функци Го при LI npri Коррел тор вычисл ет оценку взаимной коррел ционной функции релейным с двум вспоь огательными сигналами методом, если jj Го при ; при других Y,, Г1 при где, С I О, при других Y; Z I и. 1а вспомогательные сигналы независимые от исследуемых сигналов X и Y и равномерно распределенные со ответствеИно на итерватапх -A,0j и ГО.А. в частн1 к случа х или , В этом режиме работы коррел тора коэффициент у А/2. 5 Если ,, то коррел тор определ - ет оценку автокоррел ционной функции. Введение в коррел тор группы регистров , коммутатора и дополнительных соединений позвол ет упростить коррел тор и производить вывод информации .последовательно без увеличени общего времени анализа, при этом число выходов снижаетс в М раз, где М число .вход щих в коррел тор сумматоров . Цифровой коррел тор обладает регул рной структурой при относительно небольшом количестве внешних вьшодов, поэтому он может быть выполнен в микроэлектронном исполнении, что позвол ет уменьшить габариты, стоимость и потребл емую мощность коррел тора.
ajA,
Д«
Sl/Se 2
Xs
uz.2