DE1474136C - Anordnung zur Berechnung von Korrelationsfunktionen - Google Patents

Description

werte in vorgegebenen Zeitpunkten und Intervallen anbieten. Nach der Multiklikation erfolgt automatisch die Löschung des Speichers, so daß nie Werte verschiedener Intervalle miteinander multipliziert werden können. Die Löschschaltung synchronisiert die unterschiedlich modulierten Signale des oberen und des unteren Kanals.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert:

In Fig. 1 ist die Blockschaltung der Anordnung gezeigt, in F i g. 2 ist die Prinzipschaltung der Anordnung dargestellt.

In Abhängigkeit von der Anzahl der zu berechnenden Punkte der Korrelationsfunktion, besteht die Anordnung aus einer entsprechenden Anzahl, von. Blocks.

Ein Block dieser Anordnung enthält den Speicher A (s. F i g. 1), der über die Torschaltung B mit dem Eingang der Anordnung verbunden ist, den ao Sperrschwinger C, der die Torschaltung B steuert, den Multivibrator D, der über einen Kondensator mit dem Sperrschwinger C verbunden ist, das Phantastron E, das über eine differenzierende Kette mit dem Ausgang des Multivibrators D und über eine Diode mit dem Eingang der Anordnung verbunden ist. Der Block der Anordnung enthält ferner die Multiplizierschaltung F. An die Basis des Transistors der Multiplizierschaltung ist der Ausgang des Phantastrons angeschlossen, während an den Kollektor der Triode der Multiplizierschaltung F der Ausgang des Speichers A angeschlossen ist. Ferner ist die Löschschaltung G, die durch einen Kondensator an das Phantastron E und durch die Löschwicklung an den Speicher A angeschlossen ist, sowie der Oszillator H, der mit dem Speicher A verbunden ist, und der Integrator /, der an den Ausgang der Multiplizierschaltung angeschlossen ist, vorgesehen.

Der Sperrschwinger C, der Impulse vorgegebener Folgefrequenz erzeugt, dient zum Auslösen der An-Ordnung und besteht aus dem Impulstransformator 1 (F i g. 2), dem Kondensator 2, dem Transistor 3 und dem Widerstand 4. Der Eingang des Sperrschwingers ist an die Hauptspeisequelle angeschlossen, während der Ausgang über den Kondensator 5 und den Widerstand 6 an die Basis des Transistors 7 der Torschaltung B angeschlossen ist.

Als Speicher A dient der Transfluxor 8, der zwei öffnungen besitzt. Der Ferritkern des Transfluxors 8 hat die vier Wicklungen 9,10, U und 12. Hierbei ist die Wicklung 9 für das Einspeichern der Eingangsspannung, die Wicklung 10 für die Speisung, die Wicklung 11 für das Ausspeichern der Daten und die Wicklung 12 für das Löschen der eingespeicherten Daten vorgesehen. Die Wicklung 9 ist über den Begrenzungswiderstand 13, der parallel zu dem Transistor? der Torschaltung B und dem Kollektorwiderstand 14 liegt, an den Eingang angeschlossen. Daher erfolgt die Aufzeichnung der Eingangsspannung bei einem Impuls nur dann, wenn der Transistor der Torschaltung gesperrt ist. Hierdurch erreicht man, daß die Speicherung der Korrelationsgröße der Funktion zu dem vorbestimmten Zeitpunkt erfolgt. Der Magnetisierungsgrad des Kernes wird durch die Größe der Eingangsspannung bestimmt. Die Erhöhung der Genauigkeit der Multiplikation und damit der Genauigkeit der Berechnung der Korrelationsfunktion erfolgt durch die Abfrage des Transfluxors mit Hochfrequenz, so daß dessen Inhalt kontinuierlich ausgespeichert wird. Deshalb ist die Wicklung 10 an den Oszillator H, der den Transformator 15, den Widerstand 16, den Schwingkreis 17 und den Transistor 18 enthält, angeschlossen. Der Start des Oszillators H erfolgt im Moment des Einschaltens der Anordnung. Der Kondensator 19 erdet den Basiskreis hochfrequenzmäßig. Der aus den Widerständen 20 und 21 bestehende Spannungsteiler,' wobei der Widerstand 21 regelbar ist, dient zur Einstellung des Arbeitspunktes des Transistors 18.

Der Transfluxor gibt die ausgespeicherte Information wechselstrommäßig mit der Frequenz der erzwungenen Schwingungen ab. Der Mittelwert der Stromamplitude entspricht dem Magnetisierungsgrad des Kernes.

Das Ablesen der Daten erfolgt über die Wicklung 11 und die Diode 22. Der Kondensator 23 dient zur Glättung.

Die Ausgangsspannung des Transfluxors wird so lange als Speisespannung zu dem Transistor 25 der Multiplizierschaltung geleitet, bis die Lösung der Einspeicherung über die Wicklung 12 erfolgt. Damit erreicht man die Verzögerung der im Zeitpunkt t eingespeicherten, amplitudenmodulierten Eingangsspannung.

Die erforderliche Impulslängenmodulierung, wobei die Dauer proportional der Eingangsspannung ist, die im Zeitpunkt t + τ gemessen wird, wird folgendermaßen erzielt: Den Beginn der Impulsbildung steuert der Sperrschwinger C über den Kondensator 26 und den aus den Widerständen 27 und 28 bestehenden Spannungsteiler, der sich am Eingang des Multivibrators D befindet. Der Multivibrator D besteht aus den Transistoren 29 und 30 mit den Kollektorwiderständen 31 und 32 und der .RC-Kette mit dem Kondensator 33 und den Widerständen 34 und 35. Die Korrelationsdauer r wird durch die Zeitkonstante dieser Kette bestimmt und kann durch den Regelwiderstand 35 verändert werden. Der Widerstand 36 dient zur Begrenzung des Stromes im Emitterkreis. Der Multivibrator D verzögert den Impuls des Sperrschwingers um die Zeitr, so daß beim Einschalten dem Phantastron £ eine Spannung, die dem Zeitpunkt ί+τ entspricht, zugeführt wird.

Da für das Auslösen des Phantastrons E ein negativer Impuls bestimmter Größe erforderlich ist, ist am Eingang des Multivibrators eine Differenzierschaltung vorgesehen, die aus dem Kondensator 37 und den Widerständen 38 und 39 besteht. Nach Differenzierung der hinteren Flanke des Rechteckimpulses entsteht der negative Auslöseimpuls für das Phantastron E.

Das Phantastron E besteht aus einem linearen Oszillator, dessen Ablenkungsdauer von der Ladung des Kondensators 40 abhängt. Über den Widerstand 41 und die Diode 42 ist das Phantastron an den Eingang der Anordnung angeschlossen. Jedoch ist bei gesperrtem Transistor 43 des Phantastrons der Spannungsabfall an dem Widerstand 44 in dem Kollektorkreis des Transistors 46, wobei dieser in Folgeschaltung arbeitet, so groß, daß der Kondensator 40 abgeschaltet wird. Beim Abschalten des Phantastrons erfolgt dann beim Eintreffen des verzögerten Impulses das Aufladen des Kondensators bis zu dem Wert, der dem Wert der Eingangsspannung im Zeitpunk t + r entspricht.

Sodann wird der Kondensator 40 über Widerstände

41 und 44 entladen. Hierbei wird an der Basis des Transistors 25 über den Spannungsteiler 47, 48 die negative Spannung für eine Zeit, die der Ladung des Kondensators proportional ist, festgehalten. Damit erfolgt die Zeitmodulation des Eingangssignals unter Berücksichtigung der erforderlichen Verschiebung. Da dem Transistor 25 schon die amplitudenmodulierte information zugeführt ist, wird die Zeit der Spannungsbeibehaltung an dessen Ausgang vollständig von der Zeit des Entladens des Kondensators 40 des Phantastrons bestimmt. Wenn der Kondensator 40 entladen ist, wird über die Widerstände 49 und 50 ein Impuls auf den Kondensator 51 und den Spannungsteiler 52, 53 gegeben, durch welchen der Transistor 54 gesperrt wird. Über den Widerstand 55 wird bei gesperrtem Transistor 54 mittels des Kondensators 56 ein negativer Impuls auf den Transistor 57 gegeben, so daß der Transistor entsperrt wird. Dann fließt über den Widerstand 58, den Transistor 57 und die Wicklung 12 ein starker Strom, dessen Richtung entgegengesetzt der Stromrichtung in der Wicklung 9 ist. Mit Hilfe dieses Stromes erfolgt die Entmagnetisierung des Kernes, d. h., das Löschen der eingespeicherten Information. ■·..-.·.. In der beschriebenen Weise werden alle Funktiqnswertepaare korreliert und sodann die Ergebnisse integriert, wozu die Anordnung über den Widerstand 59 an den Integrator J angeschlossen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2

tor, ein Verzögerungsglied mit einstellbarer Verzöge-

■ Patentansprüche: rungszeit τ, um die für die Korrelationsfunktion

selbst oder die Kreuzkorrelationsfunktion notwendige

. !.Anordnung zur Berechnung von Korrelations- Zeitverschiebung einzuführen, ein Multiplizierglied funktionen (Auto- und Kreuzkorrelationen), bei 5 und ein Integrationsglied. Bei diesem bekannten der Funktionswerte zu den Zeiten t und t + τ Korrelationsgerät wird ein.gemeinsamer Sinuswellenmittels zweier um die Zeit r gegeneinander ver- Generator, zur Erzeugung zweier in getrennten Kasetzten Impulsfolgen ausgewählt und die eine nälen/ weiterverarbeiteter' Impulsfolgen fester Fre-Impulsfolge entsprechend dem durch sie ausge- quenz /₀ *b"enützt.'"In beiden Kanälen werden durch wählten Funktionswert amplitudenmoduliert und io Impulsformerstufen zunächst Rechteckimpulse erdie andere Impulsfolge entsprechend dem durch zeugt. Dabei wird die Impulsfolge im zweiten Kanal diese ausgewählten, Funktionswert pulslängen- um. die Zeit τ gegenüber der Impulsfolge im ersten moduliert wird und bei* der ferner die modulier- verschoben. Beide Impulsfolgen werden anschließend ten Impulspaare eines Intervalls t₀ miteinander in besonderen Elementen pulsamplitudenmoduliert. multipliziert werden und das Ergebnis einem 15 Als Modulationssignal dient die Korrelationsfunk-Integrator zugeführt wird, an dessen Ausgang der tion. Im ersten Kanal folgt ein Rechteck-Generator, Wert der Korrelationsfunktion für die Verzöge- der pausenlos aufeinanderfolgende Impulse der rungszeitr auftritt, dadurch gekennzeich- Dauer/₀ und einer der Ordinate der Korrelationsnet,■ daß ein gemeinsamer Sperrschwinger (C) funktion zu Beginn der Zeit t₀ proportionaler Größe zur Erzeugung-beider Impulsfolgen vorgesehen ao erzeugt. Im zweiten Kanal folgt ebenfalls eine Imist, der einmal ausgangsseitig an den Steuerein- pulsformung und zusätzlich eine Pulslängenmodugang eines zwischen dem Eingang der Anordnung lation. Die bekannte Anordnung enthält also zwei für die Eingangsfunktion und einem magnetischen voneinander getrennte Impulsformerstufen. Im ersten Speicher (A) befindlichen Tores (B) und zum an- Kanal befindet sich eine Impulsformerstufe mit einem deren ausgangsseitig unter Zwischenschaltung 25 Verzögerungsglied erster Ordnung, die auch aus der eines Multivibrators (Z)) mit regelbarem Verzö- Zeitschrift »IRE-Transactions on Electronic Comgerungsglied (33 bis 35) an den Auslöseimpuls- puters«, Dezember 1956 (S. 197 bis 202), bekannt Eingang eines Phantastrons (E) gelegt ist, dessen ist und, wie ebenda beschrieben, nur eine Näherung Steuerspannungs-Eingang mit dem Eingang der der idealen Rechteckform bringt. _;.

Anordnung für die erwähnte oder eine weitere 30 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,'die für Eingangs-Funktion verbunden ist, und daß der die Multiplikation erforderliche zeitliche Koinzidenz Speicher (A) für die amplitudenmodulierten.Im- zu erreichen, d. h., daß jeweils Wertpaare des gleipulse, dessen Inhalt während des Intervalls t₀ chen Intervalls t₀ miteinander in Beziehung gebracht ständig einer Multiplizierschaltung (F) angeboten werden. Die Meßgenauigkeit - soll bei geringem wird, und der Ausgang des Phantastrons (E), 35 Schaltungsaufwand erreicht.werden. Gemäß der Erdessen um die Zeit r verzögerter, pulslängen- findung wird diese Aufgabe ausgehend vom Gegenmodulierter Impuls ebenfalls der Multiplizier- stand der eingangs erwähnten Gattung dadurch geschaltung (F) zugeführt wird, über eine Lösch- löst, daß ein gemeinsamer Sperrschwinger zur Erschaltung (G) zur automatischen Löschung des zeugung beider Impulsfolgen vorgesehen ist, der Speichers (A) beim Abschalten des Phantastrans 40 einmal ausgangsseitig an den Steuereingang eines (E) gekoppelt sind. zwischen dem Eingang der Anordnung für die Ein-

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- gangsfunktion und einem magnetischen Speicher bekennzeichnet, daß als Speicher (A) ein Trans- findlichen Tores und zum anderen ausgangsseitig fluxor (8) vorgesehen ist, der mittels Hochfre- unter Zwischenschaltung eines Multivibrators mit quenz abgefragt wjrd. ,..,.. 45 regelbarem Verzögerungsglied an den Auslöseimpuls-

"' Eingang eines Phantastrons gelegt ist, dessen Steuer-

spannungs-Eingang mit dem Eingang der Anordnung

für die erwähnte oder eine weitere Eingangsfunktion verbunden ist, und daß der Speicher für die ampli-

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung 50 tudenmodulierten Impulse, dessen Inhalt während zur Berechnung von Korrelationsfunktionen (Auto- des Intervalls t₀ ständig einer Multiplizierschaltung und Kreuzkorrelation), bei der Funktionswerte zu angeboten wird, und der Ausgang des Phantastrons, den Zeiten/ und t + τ mittels zweier um die Zeit τ dessen um die Zeit τ verzögerter* pulslängenmodugegeneinander versetzten Impulsfolgen ausgewählt lierter Impuls ebenfalls der Multiplizierschaltung zu- und die eine Impulsfolge entsprechend dem durch sie 55 geführt wird, über eine Löschschaltung zur aütomaausgewählten Funktionswert amplitudenmoduliert tischen Löschung des Speichers beim Abschalten des und die andere Impulsfolge entsprechend dem durch Phantastrons gekoppelt sind, <;, ■■
diese ausgewählten Funktionswert pulslängenmödu- Vorteilhaft ist im oberen Kanal ein Speicher an-

liert wird und bei der ferner die modulierten Impuls- geordnet, der taktgebunden arbeitet. Dafür wird paare eines -Intervalls t_Q miteinander multipliziert 60 vorzugsweise ein Transfluxor verwendet, der mittels werden und das-Ergebnis einem Integrator zugeführt Hochfrequenz abgefragt wird. Ein solcher Transwird, an dessen Ausgang der Wert der Kqrrelations- fluxor ist bekannt (USA.-Patentschrift 3106 704, funktion für die Verzögerungszeit τ auftritt. britische Patentschrift 858 208,; 858 209, 953 889).

Zum Aufbau einer solchen Anordnung benötigt Erfindungsgemäß wird jedoch der Transfluxor in man bekanntlich (USA.-Patentschrift 2 643 819) 65 Verbindung mit einer vom Pulslängen-Modulator einen Generator der Eingangsgröße, z. B. einen (Phantastron) bei seinem Abschalten eingeschalteten Rauschgenerator (bei der Analyse von Regelkreis- Löschschaltung gebraucht. Ein solcher Speicher kann gliedern) oder ein Mikrophon, einen Impulsgenera- daher dem Multipliziergerät konstante Amplituden-