DE2241848C3 - Digitale Einrichtung zur Auswertung statistischer Funktionen durch Korrelieren - Google Patents

Description

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das die Ordnungszahl der betreffenden Schieberegisterstufe (2) anzeigende Signal aus einer Anzahl von Impulsen besteht, welche gleich der Grundzahl der betreffenden Ordnungszahl ist.

Die Erfindung betrifft eine digitale Einrichtung zur Auswertung statistischer Funktionen durch Korrelieren mit einem Schieberegister, in welchem eines zweier miteinander zu korrelierender digitalisierter Signale fortschreitend um bestimmte Zeitintervalle

5» verzögert wird, ferner mit einer Vergleichereinrichtung, in welcher die Inhalte sämtlicher Schieberegisterstufen wiederholt mit dem anderen der zu korrelierenden Signale verglichen werden, weiter mit den einzelnen Schieberegisterstufen zugeordneten Zählern, in welchen die jeweiligen Vergleichsergebnisse jeweils für sich aufaddiert werden, und mit einer sämtlichen Zählern zugeordneten Weiterverarbeitungseinrichtung, in welcher die Ergebnisse dieser Einzeladditionen zwecks Darstellung des Auswertungsergebnisses verarbeitet werden.

Eine derartige Einrichtung ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 014 529 bekannt. Bei dieser bekannten Einrichtung handelt es sich um einen Auto-

korrelator, der zur Auswertung eines mittels eines Fotovervielfachers abgetasteten optischen Signals Anwendung findet. Die bekannte Einrichtung weist einen Impulsformer zur Digitalisierung des Eingangssignals, ferner achtzehn als Zähler ausgebildete parallele s Speicher, weiter siebzehn CIe Vergleichereinrichtung bildende Koinzidenzgatter, die jeweils dem zweiten bis achtzehnten Zähler vorgeschaltet sind, fernerhin ein taktgebergesteuertes Schieberegister mit siebzehn Schieberegisterstufen, die der Reihe nach mit den Koinzidenzgattern verbunden sind, und schließlich eine dem Schieberegister vorgeschaltete bistabile Schaltung zur Verzögerung des zum Schieberegister gelangenden Signals um die Länge eines Taktimpulses auf. Das zu korrelierende Eingangssignal gelangt daher einerseits an den ersten Speicher und die siebzehn Koinzidenzgatter und andererseits über die bistabile Schaltung in das Schieberegister. Im Schieberegister wird das Signal nach Maßgabe des Taktgebers fortschreitend verzögert, und nach jedem Verschiebevoi gang werden die Inhalte sämtlicher Schieberegisterstufen in den Koinzidenzgattern mit dem unverzögerten, unmittelbar an die Koinzidenzgatter geführten Signal verglichen. Bei Koinzidenz der beiden Signale wird der jeweils zugehörige Speicher ange- »5 steuert, der die Vergleichsergebnisse aufaddiert. Die in den Speichern gespeicherten Zahlen geben also jeweils die Ordinatenwerte für die Autokorrelationsfunktion über den den einzelnen Speichern zugeordneten Punkten der Zeitachse an, wobei diese Punkte der Zeitachse jeweils durch die Anzahl der in den Schieberegisterstufen erfolgten Verschiebungszeitintervallen bestimmt sind. Zum Auswerten der Korrelationsfunktion ist es erforderlich, den Zählerstand jedes einzelnen Speichers mittels einer nachgeschalteten Weiterverarbeitungseinrichtung sichtbar zu machen, wofür beispielsweise ein Digital-Analog-Wandler erforderlich ist, so daß die bekannte Einrichtung in der Hauptsache durch die notwendige Weiterverarbeitungseinrichtung sehr umfangreich und aufwendig wird. Außerdem kann die bekannte Einrichtung nur zur Autokorrelation, nicht aber zur Kreuzkorrelation zweier Signale Anwendung finden.

Ferner ist aus »IBM Technical Disclosure Bulletin«, Vol. 4, Nr. 7, Dezember 1961, S. 51, eine digitale Einrichtung zur Autokorrelation und Kreuzkorrelation bekannt. Diese bekannte Einrichtung weist zwar unter anderem ein Schieberegister, nachgeschaltete Signalvergleichsorgane und diesen nachgeschaltete Zähler auf, jedoch gibt diese Druckschrift dem Fachmann keinen Aufschluß über den funktioneilen Zusammenhang zwischen diesen einzelnen Komponenten, noch über die Arbeitsweise dieser Einrichtung als solche, noch über das zu erwartende Ergebnis.

Vorwiegend in der Meßtechnik kommt es vor, daß die Zeitverzögerung zwischen zwei miteinander in Beziehung stehenden Signalen gemessen werden soll. Ein Beispiel hierfür ist ein Verfahren zur Durchflußmessung, bei welchem die Tatsache ausgenutzt wird, daß Turbulenzen in einem strömenden Medium zu zufälligen Schwankungen beispielsweise der Diclne des Mediums oder der Konzentration von darin enthaltenen Teilchen führen. Diese Schwankungen werden an zwei mit bekanntem Abstand voneinander entfernten Punkten des Strömungsweges über Meßwertumformer gemessen, die jeweils ein Signal abgeben. Aus der Verzögerung zwischen diesen beiden Signalen, die der Durchlaufzeit der Turbulenzgebilde durch die bekannte Strecke entspricht, läßt sich die Strömungsgeschwindigkeit des strömenden Mediums ermitteln.

Bei einem derartigen Anwendungsfall interessiert also nur die zeitliche Verzögerung zwischen den beiden miteinander zu korrelierenden Signalen. Zu diesem Zweck genügt es, denjenigen Zeitpunkt zu ermitteln, in welchem die Korrelationsfunktion ihren Höchstwert hat, woraus sich unmittelbar die Verzögerung zwischen den beiden zu korrelierenden Signalen ergibt. Eine Verwendung der bekannten Einrichtungen, weiche jeweils die genauen Werte der ganzen Korrelationsfunktion ermitteln, bedeutet daher einen unnötig großen Aufwand und ist unwirtschaftlich, da von allen Korrelationswerten jeweils nur der Höchstwert interessiert. Daher ist es wünschenswert, für solche Zwecke eine wesentlich einfachere Einrichtung zu verwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs dargelegten Art in möglichst einfacher Weise so auszubilden, daß jeweils der Zeitpunkt bestimmt werden kann, an welchem der Korrelationswert zweier miteinander zu korrelierender Signale seinen Höchstwert hat.

Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe ist eine solche digitale Einrichtung zur Auswertung statistischer Funktionen durch Korrelieren gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Zähler eine bestimmte, unter sich gleiche Kapazität haben und, sobald der Zählerstand eines dieser Zähler diese Kapazität erreicht, der betreffende Zähler ein Signal abgibt, welches festgehalten und in ein Signal umgesetzt wird, daß der Ordnungszahl der Schieberegisterstufe entspricht, welcher der signalliefernde Zähler zugeordnet ist.

Da die Signalverzögerungcn in den einzelnen Schieberegisterstufen bekannt sind, ist jedem Zähler ein bestimmter Punkt der Zeitachse der Koirelationsfunktion zugeordnet. Es ist leicht einzusehen, daß also derjenige Zähler, der zuerst das das Erreichen der Zählkapazität anzeigende Signal abgibt, die zeitliche Lage des Höchstwerts des Korrelationswcrts anzeigt.

Da bei der erfindungsgemäßen Einrichtung nur die zeitliche Lage des Höchstwerts der Korrelationsfunktion, nicht aber der Korrelationswert selbst interessiert, weist die erfindungsgemäße Einrichtung den Vorteil eines sehr einfachen Aufbaus auf. Im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen kann bei der erfindungsgemäßen Einrichtung an Stelle einer festen Integrationszeit ein Zählen bis zu einem festgelegten Zählwert, nämlich bis zur Kapazität der Zähler, angewandt werden. Das ist deshalb möglich, weil das Erreichen dieses festgelegten Zählwerts durch den ersten der Zähler notwendigerweise der Lage eines Scheitels der Korrelationsfunktion entspricht. Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung liegt darin, daß die von den Zählern jeweils abgegebenen Signale nur die Form eines einzigen Bits zu haben brauchen, so daß die Weiterverarbeitungskomponente außerordentlich einfach aufgebaut sein kann, da sie nicht eine aus einer großen Anzahl von Bits bestehende Zeichenkette verarbeiten muß. Auf Grund ihrer Einfachheit und der Tatsache, daß sie leicht durch Aneinanderreihen vieler unter sich gleicher Einheiten aufgebaut werden kann, eignet sich die erfindungsgemäße Einrichtung besonders für eine Herstellung in integrierter Schultungslcchnik.

Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung bilden Gegenstand der Unteransprüchc.

Eine bevorzugte Ausführungsform wird im folgernden mit Bezug auf die Zeichnungen beispielsweise beschrieben. In den Zeichnungen stellt dar

Fi g. 1 ein Funktionsschaltbild der Einrichtung,

F i g. 2 ein Funktionsschaltbild einer Zusatzeinrichtung, welche der Einrichtung nach Fig. 1 hinzugefügt werden kann, und

Fi g. 3, 4 und 5 erläuternde Diagramme.

Grundsätzlich erfordert die Bestimmung der Zeitverzögerung zwischen zwei Signalen A (r) und ß(i) durch Kreuzrelation die Berechnung der Funktion

^ rf

C(y) =

A{t)B(t-y)dt

für alle möglichen Werte des Verzögcrungspara- so meters y und die Bestimmung desjenigen Wertes von y, bei welchem die Funktion C(y) ihren Höchstwert hat. Bei der Einrichtung wird diese Berechnung wesentlich vereinfacht. Erstens wird anstatt der Funklichen Polaritälsabtastcinrichtung 5 angelegt. Die Ausgangssignale dieser Polaritätsabtasteinrichlungen 4 und 5 sind Binärsignalc, die sich am Ende eines Taklimpulses nur dann ändern, wenn die Polarität

des jeweils zugehörigen Rauschsignals am Anfang des Taktimpulses von seiner Polarität am Anfang des vorhergehenden Taktimpulses verschieden ist.

Die an den Ausgängen der aufeinanderfolgenden Stufen 2 des Schieberegisters 1 erscheinenden Signale

ίο sind zunehmend verzögerte Ausführungen des Ausgangssignals der Polarilätsabtasteinrichlung4, wobei der Verzögerungswert für die r-te Schieberegisterstufe 2 gleich rlF ist. Der Wert von F wird unter Berücksichtigung des Wertes von R so gewählt, daß die

Verzögerung für die letzte Schieberegisterstufe 2 den größten erwarteten Wert der zu bestimmenden Zeitverzögerung übersteigt. Im Falle der Durchflußmessung entspricht dem selbstverständlich die kleinste erwartete Strömungsgeschwindigkeit.

Jeder Stufe 2 des Schieberegisters 1 ist ein exklusives ODER-Glied 6, ein Negator 7, ein UND-Glied 8 und ein Zähler 9 nachgeschaltet. Die Glieder 6, 7, 8 bilden die Vcrglcichereinrichtung. Die anderen Eingänge der exklusiven ODER-Glieder 6 sind mit dem

deimaßen lautet:

rf

A(I)
AUV

Zweitens wird keine echte Integration durchgeführt, sondern das voreilende der beiden digitalisierten, zu korrelierenden Signale wird in einem

lionC(v) die Polaritälsform benutzt, welche folgen- 25 Ausgang der Polaritätsabtaslcinrichtung 5 verbunden.

Die Zähler 9 besitzen alle eine gleiche Zählkapazität /V. Der Ausgang jedes Zählers befindet sich so B<t - y) lange im Logisch-O-Zustand, bis die Zählkapazität

-df überschritten wird. Dann nimmt der Ausgang den

ß(t-~y)' 30 Logisch-1-Zustand ein und verbleibt so lange in

diesem Zustand, bis der betreffende Zähler durch Anlegen eines Logisch-1 -Signals an seinen Rückstellanschluß in die Nullstellung zurückgestellt wird.

Die Ausgänge der Zähler 9 sind der Reihe nach an

Schieberegister fortschreitend "um bestimmte Zeit- 35 die einen Eingänge einer Reihe von ODER-Gliedern intervaile'verzögert, und in einer Vergleichereinrich- 10 angelegt, deren zweite Eingänge mit Ausnahme tune werden die Inhalte sämtlicher Schieberegister- des ersten ODER-Glieds 10 jeweils mit dem Ausgang stufen nach jedem Verzöeerungsintervall mit dem un- des vorhergehenden Glieds 10 der Reihe verbunden vcrzöecrtcn nacheilenden Signal der beiden Signale sind. Am Hingang des ersten ODER-Glieds 10 liegt verziehen, und die Vergleichsergebnisse werden in 40 über einen Anschluß 11 stets ein Logisch-fl-Signal. den" einzelnen Schieberegisterstufen zugeordneten und der Ausgang des letzten Glieds 10 ist an einen Zählern aufaddiert. Der höchste Zählerstand ent- Negator 12 geführt, dessen Ausgang mit einem festspricht dem Höchstwert der Korrelationsfunktion. stehenden Kontakt eines Zweiweg-Schaltcrs 13 ver- und die dem betreffenden Zähler zugeordnete Ver- bunden ist. Der andere unbewegliche Kontakt des zöeeruncszeit ist die Verzögerungszeit zwischen den 45 Zweiweg-Schalters 13 ist mit einem Anschluß 14 verbeklen Signalen. Die Auswertung der beiden Signale bunden. an welchen ein ständiges Logisch-1-Signal findet aiso nur für bestimmte Werte des Parameters y anliegt. Der bewegliche Kontakt des Schalters 13 ist _slatt mit einem Eingang eines UND-Glieds 15 verbunden.

Gemäß F i g. 1 enthält die Einrichtung ein Schiebe- an dessen anderen Eingang die Taktimpulse angereaisterl. welches eine große Anzahl R gleicher, bi- 50 legt werden. Der Ausgang des UND-Glieds 15 ist mit närer Stufen 2 aufweist, von denen nur die erste, die den zweiten Eingängen sämtlicher UND-Glieder 8 zweite, die {R- l)-tc und die /Me in der Zeichnung
dargestellt sind. Die Schieberegisterstufen 2 besitzen jeweils einen Takteingang, und Änderungen ihrer Ausgangszustände zwischen logisch-0 und logisch-1 55 sind nur jeweils am Ende der Taktimpulse möglich, wobei der vom Ausgang einer Stufe eingenommene Zustand am Ende des Taktimpulses jeweils gleich

dem Zustand des Eingangs dieser Stufe am Anfang

verbunden, so daß die Taktimpulse stets an die zweiten Eingänge sämtlicher UND-Glieder 8 gelangen.

Am Ausgang der UND-Glieder 8 treten immer dann Impulse auf, wenn während eines Taktimpulses eine Koinzidenz zwischen dem Zustand des Ausgangs der Polaritätsabtasteinrichtung 5 und dem Zustand des Ausgangs der mit dem betreffenden UND-Glied

dieses Taktimpulses ist. Ein Impulsgenerator 3 legt 60 zusammengeschalteten Schieberegisterstufe 2 vorhan-

die Taktimpulse mit einer Frequenz F an die Takt- den ist. Diese Impulse werden jeweils durch den zu-

eingänge der SchieberegisterstuFen 2 an. Der Eingang gehörigen Zähler 9 gezählt

derWsten Schieberegisterstufe 2 ist mit dem Ausgang Wie im folgenden noch näher erläutert wird, stellt

Polaritätsabtasteinrichtung 4 verbunden, an die Einrichtung bei einer Betriebsart, die nachstehend

emer

deren Einaang das vorauseilende der beiden zu korre- 65 als Betriebsart 1 bezeichnet wird, fest, welcher Zäh-

lierenden Signale, welche die Form von Rausch- Ier 9 zuerst die Zählkapazität erreicht, und bestimmt

sienalen haben! angelegt wird. Das nacheilende dieser folglich den Verzögerungswert, bei welchem die

beiden Rauschsignale wird an den Eingang einer ahn- Korrelationsfunktion ihren Höchstwert hat Bei einer

zweiten Betriebsart, die nachstehend als Betriebsart II bezeichnet wird, wird die Form der Korrelationsfunktion bildlich dargestellt.

Bei beiden Betriebsarten arbeitet die Anlage in sich wiederholenden Zyklen. Selbstverständlich muß jeder Zyklus mindestens N Taktitnpulse enthalten, da sonst keiner der Zähler 9 die Zählkapazität erreichen kann. Um genaue Resultate zu erhalten, sollte N jedoch ein Vielfaches von R sein. Bei der Betriebsart I soll der größte Wert der Integrationszeil für jeden Zyklus den Kleinstwert nicht wesentlich übersteigen dürfen, um sicherzustellen, daß das Erreichen der Zählkapazität bei einem der Zähler 9 genügend statistische Bedeutung hat. Genauer gesagt, wenn das Auflinden eines Scheitels der Korrelationsfunktion nur dann als genügend bedeutsam betrachtet wird, wenn der zugehörige Wert des Korrclationskoeffizienten nicht kleiner als λ ist, muß die größte Anzahl von Taktimpulsen pro Zyklus gleich 2 N'(S ^! 1) gemacht werden.

Zur Steuerung der zyklischen Arbeitsweise ist eine Steuereinrichtung mit einem Zahler 16 vorgesehen, an dessen Eingang die Taklimpulse angelegt werden. Der Zähler 16 weist eine einstellbare Zählkapazität M auf. Die Steuereinrichtung enthält weiter eine binäre Speicherstufe 17. deren Ausgang mit den Riickstcllanschlüssen sämtlicher Zähler 9 und des Zählers 16 verbunden ist. An den Eingang der Speicherstufe 17 ist der Ausgang eines ODER-Glieds 18 angeschaltet, an dessen einen Eingang der Ausgang des Zählers 16 und an dessen anderen Eingang über einen Zweiweg-Schakcr 19 entweder der Ausgang des letzten ODER-Glieds 10 oder über einen Anschluß 20 ein ständiges Logiseh-O-Signal geführt ist.

Die Arbeitsweise des Steuerkreises ist aus F i g. 3 ersichtlich, in welcher die Diagramme«, /) und c die Ausgangssignalc des Impulsgenerator«» 3. des ODER-Glieds 18 und der Speieherslufc 17 am Ende eines Arbeitszyklus und am Anfang des nächsten Arbeitszyklus darstellen, wobei der Taktimpuls/, der letzte Taktimpuls des vorhergehenden Zyklus ist. Wenn sich der Schalter 19 in dem in Fig. 1 dargestellten Schaltzustand befindet, ist der Taklimpuls L derjenige Impuls, welcher zuerst zum Erreichen der Zählkapazität durch einen der Zähler 9 und/oder den Zeitzähler 16 führt, während der Taktimpuls L bei der anderen Schaustellung des Schalters 19 derjenige Impuls ist. der das Erreichen der Zählkapazität durch den Zeitzählerle hervorruft. In beiden Fällen nimmt der Ausgang des ODER-Glieds 18 am Ende des Taktimpulses L den Logisch-1-Zustand ein. so daß der Ausgang der Speicherstufe 17 am Ende des nächsten Taktimpulses den Logisch-1-Zustand einnimmt und dadurch sämtliche Zähler 9 und den Zeitzähler 16 in die Nullstellung zurückstellt. Dadurch fällt der Ausgang des ODER-Gatters 18 wieder in den Logiseh-O-Zustand zurück, in welchem er bis zum Ende des nächsten Zyklus verbleibt, so daß der Ausgang der Speicherstufe 17 am Ende des zweiten Taktimpulscs nach dem Taktimpuls /. ebenfalls in den I.ogisch-O-Zusland zurückfällt. Der dritte Taktimpuls nach dem Taklimpuls L ist demzufolge der

ίο erste Taktimpuls des neuen Zyklus, während der erste und zweite Taktimpuls nach dem Impuls L zwischcnzyklischc Impulse sind.

Zur Betriebsart I befinden sich die beiden Schalter 13 und 19 entweder in der Sehaltstellung gemäß Fig. 1, wenn die Einrichtung asynchron in Zyklen veränderlicher Länge arbeitet, wobei jeder Zyklus beendet wird, sobald einer der Zähler 9 oder der Zeitzähler 16 seine Zählkapazität erreicht hat, oder die Schalter 13 und 19 sind beide in ihren anderen Sehaltzustand umgeschaltet, wenn die Anlage synchron in Zyklen fester Länge arbeitet, wobei jeder Zyklus erst dann beendet wird, wenn der Zeitzähler 16 seine Zählkapazität erreicht hat. Im letzteren Fall nimmt der Ausgang des Negators 12 den Logisch-O-Zustand ein, wenn irgendeiner der Zähler 9 die Zählkapazität erreicht, so daß während der restlichen Zeit des laufenden Zyklus das Anlegen weiterer Impulse an die Eingänge der Zähler 9 verhindert wird und kein weiterer Zähler9 die Zählkapazität erreichen kann.

In jedem Fall variiert die wirksame Integrationszeit für einen Zyklus zwischen NIF Sekunden und Ml·' Sekunden, je nachdem, wie schnell einer der Zähler9 die Zählkapazität erreicht. Das Erreichen der Zählkapazität durch den Zeitzähler 16 vor einem der Zähler 9 bedeutet einen Zyklus, bei welchem keine signifikante Korrelation zwischen den Rauschsignalcn auftritt.

Bei der Betriebsart H steht der Schalter 13 in seinem in Fig. 1 dargestellten Schaltzustand und der Schalter 19 in einem anderen Schaltzustand. Die Anlag arbeitet infolgedessen synchron, jedoch können in diesem Fall während des gesamten Zyklus Impulse an die Eingänge aller Zähler9 angelegt werden, so daß mit fortschreitendem Ablauf des Zyklus eine wachsende Anzahl von Zählern 9 die Zählkapazität erreichen kann. Diese Tatsache wird durch Betrachtung eines vereinfachten Beispiels besser verständlich, welches in der untenstehenden Tafel I dargestellt ist und für eine hypothetische Korrelationsfunktion die sich nach aufeinanderfolgenden Taktimpulsen ergebenden Anordnungsbilder der Ausgangszustände der Zähler 9 während eines Zyklus zeigt. R soll dabei den Wert 20 haben.

Tafel I

Taktimpuls-Nr.

V I

r 7

O

O

O

O

Zustände der Ausgänge der Zähler 9

O (

) O O

O

O O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

Π

V 2

O

O

O

O

O

O (

)

O O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

η -

h 3

O

O

O

O

O

O

O O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

η J

-4

O

O

O

O

O

1

1 O

O

O

O

O

O

O

O

O

O

η -

r5

O

O

O

1

1

1

1 1

O

O

O

O

O

1

O

O

O

η -

η 4- 6

O

O

1

1

1

1

I 1

1

1

O

O

1

1

1

O

O

η -

η -

1

1

1

1

1

1

1

1 1

1

1

1

1

1

1

1

1

O

1

1

1

1

1

1

1 1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

709 624/184

ίο

Die obere Bcgrenzungslinic der Anordnung von Einsen in der Tafel 1 entspricht näherungsweise der Form der Korrelationsfunktion, so daß eine auf der Anordnung der Zustände, wie sie in Tafel I gezeigt ist, basierende Darstellungsweisc ein leichtes Sichtbarmachen der Korrelationslunktion ermöglicht.

Die Einrichtung enthält zu diesem Zweck weiter ein Zeichenregister 21, welches die Anordnung der Zustände der Ausgänge der Zähler 9 zeitweise speichern kann. Das Zeichenregistcr 21 wird hei der Betriebsart I einmal pro Zyklus und bei Betriebsart II einmal pro Taktimpuls adressiert. Das Zeichenregister 21 weist R parallele, nacheinander mit den Ausgängen der Zähler 9 verbundene Eingänge 22 und ebenfalls R parallele Ausgänge 23 auf. Das Zeichenregister 21 besitzt außerdem einen gemeinsamen Ausgang 24, einen seriellen Eingang 25 und einen seriellen Ausgang 26, weiterhin eine mit dem Ausgang des Impulsgenerators 3 verbundene Taktimpulsleitung 28, eine Verschiebeimpulsleitung 29, welche über einen Zweiweg-Schalter 30 entweder mit dem Ausgang eines Impulsgenerators 31 oder mit einem ständig mit einem Logisch-O-Signal beaufschlagten Anschluß 32 verbindbar ist, und eine Betriebsartsteuerleitung 33, welche über einen weiteren Zweiweg-Schalter 34 entweder mit dem Ausgang eines weiteren Impulsgenerators 35 oder mit dem Ausgang des ODER-Glieds 18 verbindbar ist. Bei der Betriebsart I stehen die beiden Schalter 30 und 34 in dem in F i g. 1 dargestellten Schaltzustand, während sie bei der Betriebsart II beide in ihre andere Schaltstellung umgeschaltet sind.

Das Zeichenregister 21 enthält lerner R binäre Speicherstufen 36, denen jeweils zwei ODER-Glieder 37 und 38 und zwei UND-Glieder 39 und 40 zugeordnet sind. Der Ausgang des jeweiligen ODER-Glieds 37 ist an den Eingang der betreffenden Speicherstufe 36 und deren Ausgang ist an einen Eingang des entsprechenden ODER-Glieds 38 und an den entsprechenden Ausgang 23 des Zeichenregisters geführt. Die zweiten Eingänge der ODER-Glieder 38 und deren Ausgänge sind derart geschaltet, daß die ODER-Glieder 38 ähnlich den ODER-Gliedern eine zwischen dem gemeinsamen Ausgang 24 des Zeichenregisters und dem ständig mit einem Logisch-O-Signal beaufschlagten Anschluß 21 liegende Reihe bilden. An die Eingänge der ODER-Glieder 37 sind die Ausgänge der jeweils zugeordneten UND-Glieder 39 und 40 angeschaltet. Ein Eingang der UND-Glieder 39 ist jeweils mit dem entsprechenden Eingang des Zeichenregisters und sein anderer Eingang mit der Betriebsartsteuerleitung 33 verbunden. Die Betriebsartsteuerleitung 33 ist auch mit dem Eingang eines Negators 42 verbunden, dessen Ausgang an jeweils einen Eingang sämtlicher UND-Glieder 40 geführt ist. Der zweite Eingang des der letzten Speicherstufe 36 zugeordneten UND-Glieds 40 ist mit dem seriellen Eingang 25 des Zeichenregisters verbunden, während die zweiten Eingänge der anderen UND-Glieder 40 jeweils mit dem Ausgang der Speicherstufe 36 mit der nächsthöheren Ordnungszahl zusammengeschaltet sind.

Daraus ist also ersichtlich, daß die Ausgänge der Zähler 9 beim Anlegen eines Logisch-1-Signals an die Betriebsartsteuerleitung 33 nacheinander an die Eingänge der Speicherstufen 36 geschaltet werden, während die Speicherstufen 36 beim Anlegen eines Logisch-O-Signals an der Betriebsartsteuerleitung zwischen dem seriellen Eingang 25 und dem seriellen Ausgang 26 des Zeichenregisters in mit Bezug auf die Schieberegisterstufen 2 umgekehrter Reihenfolge geschaltet sind. Im letzteren Fall bilden die Speicherstufen 36 also ein Schieberegister, welches durch Anlegen von Impulsen an die Slcucranschlüsse sämtlicher Speicherstufen 36 betrieben werden kann und dessen Ausgangssignale am seriellen Ausgang 26 des Zeichenregisters erscheinen. Der serielle Eingang 25 ίο kann entweder mit einem ständigen Logisch-O-Signal beaufschlagt sein, so daß das Schieberegister beim Anlegen einer ausreichend großen Anzahl von Impulsen an die Steueranschlüssc der Speicherstufen 36 gelöscht wird, oder der serielle Eingang 25 kann mit dem seriellen Ausgang 26 verbunden werden, so daß der Inhalt des Schieberegisters nach dem Anlegen von R Impulsen an dieStcueranschlüsse der Speicherstufen 36 wieder in seinen ursprünglichen Zustand zurückgestellt wird.

ao Das Zeichenregister 21 enthält ferner zwei UND-Glieder 43 und 44 und ein ODER-Glied 45. Die Eingänge des UND-Glieds 43 sind mit der Taktimpulsleitung 28 und der Betriebsartsteuerleitung 33 und die Eingänge des UND-Glieds 44 sind mit der Veras schiebeimpulsleitung 29 und dem Ausgang des Negators 42 verbunden. Die Ausgänge der UND-Glieder 43 und 44 sind an die Eingänge des ODER-Glieds 45 geführt, dessen Ausgang mit den Steueranschlüssen sämtlicher Speicherstufen 36 zusammengeschaltet ist. Daraus geht also hervor, daß der Ausgang des Impulsgenerators 3 beim Anlegen eines Logisch-1-Signals an die Betriebsartsteuerleitung 33 an die Steueranschlüsse sämtlicher Speicherstufen 36 geführt ist, während beim Anlegen eines Logisch-O-Signals an die Betriebsartsteuerleitung 33 das an der Verschiebeimpulsleitung 29 auftretende Signal an die Steueranschlüsse sämtlicher Speicherstufen 36 angelegt wird.

Wenn die Einrichtung in der Betriebsart I arbeitet, weist das der Betriebssteuerleitung 33 zugeführte Signal die durch das Diagramm b in F i g. 3 dargestellte Form auf, so daß das Zeichenregister 21 nur jeweils während eines kurzen, unmittelbar auf das Ende eines Zyklus folgenden Zeitraumes durch die Ausgänge ♦5 der Zähler 9 adressiert wird. Weiterhin weist das Ausgangssignal des ODER-Glieds 45, da die Verschiebeimpulsleitung 29 mit einem Logisch-O-Signal beaufschlagt ist, die durch das Diagramm d in F i gdargestellte Form auf und besteht aus einem Impuls pro Zyklus, nämlich aus dem ersten zwischenzyklischen Taktimpuls. Demgemäß korrespondieren die entsprechenden Zustände der Ausgänge der Speicherstufen 36 während eines gegebenen Zyklus mit den entsprechenden Zuständen der Ausgänge der Zähler am Ende des jeweils vorhergehenden Zyklus, so daß das Zeichenregister 21 während des gegebenen Zyklus eine Information speichert, welche die Lage eines während des vorhergegangenen Zyklus festgestellten signifikanten Scheitels der Korrelationsfunktion be-60 inhaltet. Das am gemeinsamen Ausgang 24 des Zeichenregisters 21 erscheinende Signal ist also ein Logisch-1- oder ein Logisch-O-Signal, je nachdem, ob während des vorhergegangenen Zyklus ein signifikanter Scheitel festgestellt wurde oder nicht 65 In der Betriebsart I wird die Arbeitsweise des Verzögerungsanzeigekreises während eines Zyklus durch die im Zeichenregister 21 während dieses Zyklus gespeicherte Scheitellageinformation gesteuert. DerVer-

zögerungsanzeigckreis enthält cine Anordnung aus Ii binaren Speieherstufen 46, die den Sehieberegislerstufen 2 ähnlich und denselben nacheinander zugegeordnct. Der Ausgang des jeweiligen UND-Glieds 47 UND-Glieder 47 und 48 und ein ODER-Glied 49 zugeornet. Der Ausgang des jeweiligen UND-Glieds 47 ist an den Eingang der entsprechenden Speieherstufe 46 und deren Ausgang an einen Eingang des betreffenden UND-Glieds 48 gelegt, dessen anderer Eingang mit dem entsprechenden Ausgang 23 des Zeichenregisters verbunden ist. Die Ausgange der UND-Glieder 48 sind jeweils mit einem Eingang der zugehörigen ODER-Glieder 49 zusammcngeschaltet. Die zweiten Eingänge der ODER-Glieder 49 und deren Ausgänge sind derart zusammcngeschaltet, daß sie in gleicher Weise wie die ODER-Glieder 10 zwischen einem Funkt P und einem mit einem stetigen Logisch-O-Signal beaufschlagten Anschluß 50 hintereinandergeschaltet sind. Jeweils ein Eingang sämtlicher UND-Glieder 47 mit Ausnahme des der ersten Speicherstufe 46 zugeordneten Glieds 47 ist an den Ausgang eines Negators 51 geschaltet, dessen Eingang mit dem Punkt P verbunden ist, während jeweils der andere Eingang mit dem Ausgang der Speicherstufe 46 mit der nächsthöheren Ordnungszahl zusammengeschaltet ist. Beide Eingänge des der ersten Speicherstufe 46 zugeordneten UND-Glieds 47 sind mit einem ein ständiges Logisch-1 -Signal führenden Anschluß 52 verbunden. Ein Impulsgenerator 53 legt Impulse mit einer Frequenz G an die Stcucranschlüsse sämtlicher Speicherstufen 46 und an einen Eingang eines UND-Glieds 54 an, dessen anderer Eingang mit dem Punkt /' verbunden ist.

Die Arbeitsweise des Schaltkreises bei jedem Zyklus wird nachstehend erläutert. Zuerst, wenn alle am Ausgang 23 des Zeichenregisters 21 erscheinende Signale Logisch-O-Signale sind, liegt am Punkt P ein ständiges Logisch-O-Signal, und folglich erschein; keiner der Impulse des Impulsgenerators 53 am Ausgang des UND-Glieds 54. Erscheint am ersten Ausgang 23 des Zeichenregisters 21 ein Logisch-1 -Signal, so erscheint am Punkt/' ein ständiges Logisch-1-Signal, da sich auch der Ausgang der ersten Speicherstufe 46 ständig im logisch-1-Zustand befindet, und folglich erscheinen alle Impulse des Impulsgenerator 53 am Ausgang des UND-Glieds 54. In irgendeinem anderen Fall wechselt das am Punkt P erscheinende Signal zwischen logisch-0 und logisch-1. Während das am Punkt P liegende Signal logisch-0 ist, bilden die zweite bis Ä-te Speicherstufe 46 ein durch die Impulse des Impulsgenerators 53 gesteuertes Schieberegister, dessen Eingangssignal ein ständiges Logisch-1-Signal ist. Die Ausgänge sämtliche; Stufen 46 des Schieberegisters nehmen also, beginnend mit der zweiten Stufe 46, jeweils am Ende der aufeinanderfolgenden Impulse des Impulsgenerators 53 den Logisch-1-Zustand ein. Dieser Vorgang setzt sich so lange fort, bis ein Logjsch-1-Signal am Ausgang der Speicherstufe 46 mit der niedrigsten Ordnungszahl erscheint, für welche am zugeordneten Ausgang 23 des Zeichenregisters 21 ein Logisch-1-Zustand vorhanden ist An Äeser Stelle wird das am Punkt P an liegende Signal logisch-1. Am Ende des nächsten Impulses des Generators 53 fallen die Ausgänge sämtlicher das Schieberegister bildender Speicherstufen 46 und folglich auch das am Punkt P liegende Signal in den Logisch-0-Zustand zurück und bewirken dadurch eine Wiederholung des Vorgangs. Ist die betreffende Allsgangsleitung 23 des Zeichenregisters die r-tc Ausgangsleilung 23, so befindet sich das am Punkt P liegende Signal während sich mit einer Frequenz von C/'/r wiederholender Perioden von jeweils l/G Sckunden Dauer im Logisch-1-Zustand, so daß jeder r-te Impuls des Generators 53 am Ausgang des UND-Gatters 54 erscheint.

Wenn folglich während eines Zyklus ein Scheitel dei Koiidationsfuiiktion festgestellt worden ist, dcs-

H> sen Lage einer Zeitverzögerung von r/l·" Sekunden entspricht, so besieht das während des nächsten Zyklus am Ausgang des UND-Glieds 54 erscheinende Signal aus einer Folge von Impulsen mit einer Frequenz von (i/r. Das ist in F i g. 4 dargestellt, wobei die Diagramme«,/) und c die Signale am Ausgang des Generators 53, am Punkt /' und am Ausgang des UND-Glieds 54 darstellen. Bei dem auf der linken Seite des Diagramms gezeigten Fall ist r 3, und bei dem auf der rechten Seite des Diagramms gezeigten Fall ist /■ 1. Das Ausgangssignal des UND-Glieds 54 wird einem gewöhnlichen Frequenzmesser 55 zugeführt, dessen An/.cige der Zeitverzögerung umgekehrt proportional und folglich im Falle der Durchflußmessung der Strömungsgeschwindigkeit direkt

»5 proportional ist.

Im folgenden wird nun die Arbeitsweise des Zeichenregisters 21 bei der Betriebsart II der Anlage beschrieben. Der Impulsgenerator 31 erzeugt eine Reihe von Verschiebeimpulsen mit einer Wicder-

:io nolungsficquenz von etwas mehr Rl·' Impulsen/Sekunde, während der Impulsgenerator 35 eine Reihe von mit den Taktimpulsen synchronen Impulsen erzeugt, welche jedoch stets vor dem zugehörigen Taktimpuls beginnen und nach dem zugehörigen Taktimpuls enden, wobei während der Intervalle zwischen den Impulsen des. Generators 35 jeweils R Verschiebeimpulse auftreten. Das Zeichenregister 2! wird demzufolge jeweils während der Impulse des Generators 35 durch die Ausgänge der Zähler 9 adressiert. Am Ende der Taktimpulse nehmen deshalb die Ausgänge der Speicherstufen 36 jeweils den gleichen Zustand wie die Ausgänge der entsprechenden Zähler 9 am Ende des jeweils vorhergehenden Taktimpulses ein. Während der Intervalle zwischen den impulsen des Generators 35 gelangen jeweils R Veischicbeimpulse an die Steueranschlüsse sämtlicher Speicherstufen 36. Während der Intervalle zwischen aufeinanderfolgenden Taktimpulsen macht das am seriellen Ausgang 26 des Zeichenregisters erscheinende Signal deshalb eine Folge von (R + 1) Zuständen durch, wobei die ersten R Zustände den Zuständen der Ausgänge der Speicherstufen 36 am Ende des vorangegangenen Taktimpulses entsprechen. Dei letzte Zustand der Folge ist gleich dem ersten Zu stand, sofern die serielle Eingangsleitung 25 mit de; seriellen Ausgangs leitung 26 verbunden ist, er ist je doch ständig ein Logisch-0-Zustand, sofern ein stan diges Logisch-O-Signal an die serielle Eingangsleitunj 25 angelegt ist.

Die Arbeitsweise des Zeichenregisters 21 ist ii F i g. 5 erläutert, wobei die Diagramme a, b,c,d und 1 Signale am Ausgang des Impulsgenerators 3, am Aus gang des Impulsgenerators 35, am Ausgang des Im pulsgenerators 31, am Ausgang des ODER-Glieds 4i und an der seriellen Ausgangsleitung 26 des Zeichen registers 21 darstellen, welche im Falle des in Tafel dargestellten Beispiels erscheinen. Der Einfachhei halber sind die Verschiebeimpulse nur durch senk

rechte Striche dargestellt. Das an der Leitung 26 im Intervall zwischen den Taktimpulsen (n+1) und (n + 2) erscheinende Signal ist ständig logisch-Ü. Im Intervall zwischen den Taktimpulsen (n + 2) und (n + 3) ist das an der Leitung 26 auftretende Signal vom Ende des siebten Verschiebeimpuises bis zum Ende des achten Verschiebeimpulses logisch-1 und sonst logisch-0. Im Intervall zwischen den Taklimpulsen (/i + 3) und (n + 4) erscheint an der Leitung 26 UND-Glieds 64 des leizten Signalauswertungskre^es ist mit einem ständig logisch-0 führenden Anschluß 70 verbunden. In ähnlicher Weise ist mit Ausnahme des ersten Kreises bei allen Signalauswertungskreisen an den zweiten Eingang des UND-Glieds 65 der Ausgang des ODER-Glieds 67 des Signalauswertungskreises mit der nächstniedrigeren Ordnungszahl geführt Der zweite Eingang des UNDGlieds 65 d

führt. Der zweite Eingang des UND-Glieds 65 des ersten Signalauswertungskreises ist mit einem ständig

vom* Ende'des sechsten Verschiebeimpulses bis zum io logisch-0 führenden Anschluß 71 verbunden. Die Ende des neunten Verschiebeimpulses logisch-1 und Ausgänge der UND-Glieder 64 und 65 sind bei allen

Signalauswertungskreisen an die zweiten Eingänge der ODER-Glieder 68 bzw. 67 geführt, deren Aus-

sonst logisch-0 usw.

Die an der Leitung 26 auftretenden Signale werden

an den Oszillographen 27 angelegt, der ein Speicher- _, _w _

Oszillograph sein oder eine lange Nachleuchtdauer 15 bunden sind. Der Ausgang des NOR-Glieds 69 liegt

gänge mit den Eingängen des NOR-Glieds 69 verbd sind Der Ausgang des NORGlieds 69 lit

gp g

besitzen sollte. Der Oszillograph 27 besitzt einen Horizontalablenkergenerator 56, welcher den Elektronenstrahl während der Intervalle zwischen den Taktimpulsen jeweils einmal in horizontaler Richtung über den Bildschirm führt, und einen Vertikalablcnkgenerator57, der den Elektronenstrahl einmal pro Arbeitszyklus in vertikaler Richtung von oben nach unten über den Bildschirm ablenkt. Demzulolge erscheint auf dem Bildschirm bei jedem Taktimpuls, an dessen Ende der Ausgang einer oder mehrerer Speichcrstulcn 36 den Logisch-!-Zustand eingenommen hat, eine oder mehrere helle horizontale Linien in dem beircllendcn Taktimpuls entsprechender vertikaler Höhe. Die obere Grenzlinie des leuchtenden Teiles des Bildschirms entspricht der Form der Korrelationsfunktion.

In gewissen Fällen wird eine Untersuchung von Korrclalionslunklionen gewünscht, die mehr als einen Scheitel aufweisen. Dalur ist es in manchen Fällen zweckmäßig, eine Zusatzeinrichtung zum Feststellen der Lagen und der relativen Höhen der versdiiedenen Scheitel vorzusehen.

Fig. 2 zeigt eine derartige Mehriaehschcitcl-Naehwciscinrichtung. welche an die in F i g. 1 dargestellte

am zweiten Eingang des UND-Glieds 66, dessen Ausgang mit der zugehörigen Parallcleingangsleitung 63 des Zeichcnrcgislers 58 verbunden ist.

Zum Betrieb der Mehrfachscheitel-Nachweiseinrichtung werden die Schalter 13,19 und 34 auf Betriebsart II geschaltet, ebenso der Schalter 20, falls gleichzeitig die Anzeigeeinrichtung benutzt werden soll, anderenfalls steht er auf Betriebsari 1. Im crstcren Fall ist es r ltwcndig, daß die serielle Eingangs-

S5 leitung 25 des Zeichenregisters 21 und die AusgangslciUing 26 miteinander verbunden sind, so daß die Zustände der Ausgänge der Speicherstufen 36 am Anfang eines Taktimpulses gleich den Zuständen am Ende des jeweils vorhergehenden Taktimpuls« sind Der Ausgang des UND-Glieds 66 irgendeines Signalauswcrtungskrcises nimmt nur dann den Logisch-1 ■ Zustand ein, wenn der zugehörige Zähler 9 die Zählkapazität erreicht hat und die Ausgänge der beider ODER-Glieder 67 und 68 sich im Logisch-O-Zustam befinden. Die letztere Bedingung wird nicht erfüllt wenn entweder das an der zugehörigen Leitung 22 auftretende Signal logisch-1 oder wenn das an irgendeiner anderen Leitung 23 auftretende Signal logisch-1 ist und sich zwischen den betreffenden Signalaus· i Sil

Einrichtung angeschlossen werden kann. Diese An- 40 werümgskreisen kein weiterer Signalauswertungskrei!

ordnung enthält ein Zciehenregisler 58. dessen Aufbau Demjenigen des Zeichenregisters 21 ähnlich ist. Die Ausgänge der Impulsgeneratoren 3, 31 und 35 sind clircKt an die Taklimpulsleitung 59 bzw. die Vcrschiebeimpulsleitung 60 bzw. die Betriebsartsteuerleitung 61 des Zeichen registers 58 gelegt. Die serielle Eingangsleitung 62 des Zcichenregistcrs 58 ist mit einem ständig Logiseh-O-Signal beaufschlagt. An die Parallcleingangsleitungen 63 des Zeichenregisters 58 i

g g

befindet, dessen zugehöriger Zähler 9 die Zählkapazität noch nicht erreicht hat. Demgemäß nimmt dei Ausgang eines UND-Glieds 66 nur dann den Lo gisch-1-Zustand ein, wenn der zugehörige Zähler? infolge der Existenz eines Scheitels der Korrclations funktion die Zählkapazität erreicht hat. Beispiels weise in dem in Tafel I dargestellten Fall befindet siel der Ausgang des achten UND-Glieds 66 am Anfani des Taktimpulses (/1 +2) im Logisch-1-Zustand, el; Ed d ki

einander den Schiebcrcgisterstulcn 2 entsprechen. Die Signalauswcrtungskrcisc enthalten jeweils drei UND-Glieder 64, 65 und 66, zwei ODER-Glieder 67

sind nacheinander die Ausgänge von R Signalaus- 50 der achte Zähler 9 am Ende des Taktimpulses (n I 1 werlungskrciscn angeschaltet, welch letztere nach- die Zählkapazität erreicht. Jedoch sind die Ausgang!

des siebten, achten und neunten UND-Glieds 66 an Anfang des Taktimpulses (;i + 3) infolge der durcl die Existenz eines Logisch-1-Zustands an der achtel und 68 und ein NOR-Glied 69. Jeweils einer der Ein- 55 Leitung 23 hervorgerufenen Sperrwirkung im Lo gänge der UND-Glieder 64, 65 und 66 jedes Signal- Logisch-O-Zustand, obwohl der siebte, achte un< auswertungskreises ist mit der entsprechenden Leitung 22 verbunden, so daß an ihnen jeweils der Ausgang des zugehörigen Zählers 9 anliegt, wahrend jeweils ein Eingang tier ODF.R-Glieder 67 und 68 jedes 60
Signa!;iuswertungskreises mit der entsprechenden Leitung 23 verbunden ist. so daß an ihnen jeweils der
Ausgang der zugehörigen Speichersture 36 angeschaltet ist. Mit Ausnahme des letzten Kreises ist bei allen

Signalauswcrlungskreisen an den zweiten Eingang des 65 Anfang des Taktiinpulses (/1 UND-Glieds 64 der Ausgang des ODER-Glieds 68 stand befindet.

des Signalauswertungskreises mit der nächsthöheren Die Arbeitsweise des Zeichenregisters 58 ist der

Ordnungszahl angeschlossen. Der /weite Eingang des jenigen des Zeichenregisters 21 bei der Betriebsart I

neunte Zähler 9 die Zählkapazität erreicht hat. Diesi Sperrwirkung dehnt sich auf um so mehr Signalaus wcrtungskrcise aus, je mehr Zähler 9 die Zählkapazi tat erreichen, sie erreicht jedoch den siebzehnten Si gnalauswertungskreis bis zum Beginn des Taklinipul ses (/i ! 5) wegen des Logisch-O-Zuslands an de /wollten bis siebzehnten Leitung 22 nicht, so dal sich der Ausgang des siebzehnten UND-Glieds 66 an

im Logisch-1-Zu

ähnlich, so daß die Ausgänge der im Zeichenregister 58 enthaltenen binären Speicherstufen am Ende jedes Taktimpulses denselben Zustand wie der Ausgang des jeweils zugehörigen UND-Glieds 66 am Anfang des betreffenden Taktimpulses einnehmen. Am Ende irgendeines Taktimpulses, dem ein weiterer Taktimpuls folgt, an dessen Ende einer der Zahler 9 die Zählkapazität infolge der Existenz eines Scheitels der Korrelationsfunktion erreicht hat, nimmt folglich der Ausgang der entsprechenden Stufe des Zeichenregisters 58 den Logisch-1-Zustand ein, und deshalb ist auch das an der gemeinsamen Ausgangsleitung 72 des Zeichenregisters 58 erscheinende Signal ein Logisch-1-Signal. Während des nachfolgenden Intervalls zwischen zwei Taktimpulsen bleibt das an der Leitung 72 auftretende Signal so lange im Logisch-1-Zustand, bis die Ausgänge sämtlicher Stufen des Zeichenregisters 58 den Logisch-O-Zustamd eingenommen haben. Das ist am Ende desjenigen Verschiebeimpulses der Fall, dessen Ordnungszahl gleich der größten Ordnungszahl derjenigen Stufen des Zeichenregisters 58 ist, deren Ausgänge am Anfang des Intervalls im Logisch-1-Zustand waren.

Das an der Leitung 72 auftretende Signal wird dem Eingang eines UND-Glieds 73 zugeführt, an dessen anderen Eingang der Ausgang des Impulsgenerators 31 geschaltet ist. Der Ausgang des UND-Glieds 73 ist mit dem Eingang eines Impulszählers 74 verbunden. Impulse gelangen also nur dann an den Impulszähler 74, wenn an der Leitung 72 ein Logisch-1-Signal erscheint. Das Signal an der Leitung 72 wird ferner einem Impulsgenerator 75 zugeführt, welcher bei jedem Wechsel dieses Signals von logisch-1 nach logisch-0 einen kurzen Impuls erzeugt. Der Ausgang des Impulsgenerators 75 ist an die Eingabesteueranschlüsse zweier Pufferspeicher 76 und 77 und an den Rückstellanschluß des Impulszählers 74 geführt. Wenn ein Impuis am Ausgang des Impulsgenerator 75 auftritt, werden die im Impulszähler 74 und im Zeitzähler 16 registrierten Zahlen in den Pufferspeichern 76 und 77 zeitweise gespeichert und der Impulszähler 74 in seine Nullstellung zurückgestellt. Der Ausgang des Generators 3 kann über einen Schalter 78 an Ausgabesteueranschlüsse der Pufferspeicher 76 und 77 angeschlossen sein. Der Schalter 78 ist geschlossen, wenn die Mehrfachschcitel-Nachweiseinrichtung benutzt werden soll, so daß ein Taktimpuls das Ausgeben der während des unmittelbar vorhergehenden Intervalls zwischen zwei Taktimpulsen gespeicherten Zahlen aus den Pufferspeichern 76 und 77 bewirkt. Diese Zahlen können beispielsweise in eine Registriereinrichtung oder einen Rechner übertragen werden.

Es ist einzusehen, daß das Auffinden eines Scheitels der Korrelationsfunktion mit einer einer Zeitverzögerung von r/F Sekunden entsprechenden Lage und einer einem Wert H des Korrelationskoeffizientcn entsprechenden Höhe an einer geeigneten Stelle des Arbeitszyklus durch das Speichern der Zahlen r und 1 I 2 N/(H I 1) in den Pufferspeichern 76 und 77 signalisiert vird. Die Arbeitsweise der Anordnung ist in F i g. 5 dargestellt, wobei die Diagramme /, g, Ii und k die Signale am Ausgang des achten UND-Glieds 6(>. wenn der Schalter 30 auf Betriebsart I steht, an der Leitung 72, am Ausgang des UND-Glieds 73 und am Ausgang des Impulsgenerators 75 im Falle des in Tafel I dargestellten Beispiels darstellen. Im vorliegenden Fall werden während des Intervalls zwischen den Taktimpulsen (/i > 2) und (« + 3) in den Pufferspeichern 76 und 77 die Zahlen 8 und (/i +- 2) gespeichert und beim Auftreten des Taktimpulses (n + 3) ausgegeben.

Mit geringen Abwandlungen kann die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Anlage auch in anderer Weise als oben beschrieben Anwendung finden. Es ist demzufolge nicht notwendig, daß die an die zusammengeschalteten Eingänge der UND-Glieder 8 angelegten Impulse mit den das Schieberegister 1 betreibenden Impulsen synchron laufen müssen. Insbesondere kann eine Anzahl von Impulsen jeweils während der Intervalle zwischen den das Schieberegister 1 betreibenden Impulsen an die UND-Glieder angelegt werden oder umgekehrt. Wenn beispielsweise die in F i g. 1 dargestellte Anlage derart abgewandelt wird, daß an die UND-Glieder 8 jeweils während eines Intervalls zwischen zwei Taktimpulsen eine Anzahl von Impulsen angelegt wird, welche dem Wert des Betrages von A (r) zur Zeit des ersten dieser beiden Taktimpulse proportional ist, so stimmen die in den entsprechenden Zählern 9 registrierten Zahlen näherungsweise mit den Werten der Korrelationsfunktion

\B(t-y)\

für eine Reihe von Werten von y überein. Ferner ist es nicht notwendig, daß die nacheinander an den Eingang des Schieberegisters 1 und an die zusammengeschalteten Eingänge der ODER-Glieder 6 angelegten Signale von Rauschsignalen abgeleitet sein müssen. Insbesondere kann das letztere dieser Signale ein ständiges Logisch-1-Signal sein, wobei in diesem Fall die Zustände der Ausgänge sämtlicher Negatoren 7 stets gleich den Zuständen der Ausgänge der zugehörigen Schieberegisterstufen 2 sind. Bei einer solchen Anordnung kann beispielsweise das den Eingang des Schieberegisters 1 geführte Signal eine solche Form aufweisen, daß die Ausgänge der Schieberegisterstufen 2 beim Anlegen aufeinanderfolgender Taktimpulse in wiederholter Folge den Logisch-1-Zustand einnehmen und dadurch die Eingänge der Zähler 9 dem Anlegen von Impulsen in derselben wiederholten Folge während aufeinanderfolgender Intervalle zwischen Taktimpulsen zugänglich machen. Wenn in diesem Fall die zusammengeschalteten Eingänge der UND-Glieder 8 in einer ähnlich wiederholten Folge mit den Ausgängen einer Reihe von R Impulsgeneratoren verbunden werden, welch letztere nacheinander in den entsprechenden Intervallen Anzahlen von Impulsen erzeugen, wobei die Anzahlen nacheinander von den Werten einer Reihe von R verschiedenen gegebenen Variablen abhängen, so repräsentieren die in den entsprechenden Zählern 9 registrierten Zahlen die über eine Periode integrierten Werte dieser Variablen. Wenn die Anlage gemäß einer dieser verschiedenen Möglichkeiten eingesetzt wird, muß selbstverständlich die Arbeitsweise des Stcuerkrcises, insbesondere des Zeitzählers 16, und die Arbeitsweise der Anordnungen zum Abnehmen der Information aus dem Schieberegister 21 angepaßt weiden.

Hierzu 3 Blatt /.eichnuii'»cn

709 624/184

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Digitale Einrichtung zur Auswertung statistischer Funktionen durch Korrelieren, mit einem Schieberegister, in welchem eines zweier miteinander zu korrelierender digitalisiener Signale fortschreitend um bestimmte Zeitintervalle verzögert wird, ferner mit einer Vergleichereinrichtung, in welcher die Inhalte sämtlicher Schieberegisterstufen wiederholt mit dem anderen der zu korrelierenden Signale verglichen werden, weiter mit den einzelnen Schieberegisterstufen zugeordneten Zählern, in welchen die jeweiligen Vergleichsergebnisse jeweils für sich aufaddiert werden, und mit einer sämtlichen Zählern zugeordneten WeiterverarbeitungseinrichtuDg, in welcher die Ergebnisse dieser Einzeladditionen zwecks Darstellung des Auswertungsergebnisses verarbeitet werden, da durch gekennzeichnet, daß die Zähler (9) eine bestimmte, unter sich gleiche Kapazität haben und, sobald der Zählerstand eines dieser Zähler diese Kapazität erreicht, der betreffende Zähler ein Signal abgibt, welches festgehalten und in ein Signal umgesetzt wird, das der Ordnungszahl der Schieberegisterstufe (2) entspricht, welcher der signalliefernde Zähler zugeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Zählern gelieferten Signale in Speicherstufen (36) festgehalten und nach jedem Vergleichsvorgang an eine Anzeigevorrichtung (Oszillograph 27) ausgegeben werden.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (16 bis 19), welche sämtliche Zähler (9) wiederholt in ihre Nullstellung zurückstellt und dadurch bewirkt, daß die Einrichtung in sich wiederholenden Zyklen arbeitet.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (16 bis 19) einen Zähler (16) zur Zählung von Taktimpulsen aufweist, mittels welchem die Arbeitsweise der Einrichtung in Zyklen fester oder variabler Länge steuerbar ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (16 bis 19) eine Schaltungsanordnung (Speicherstufe 17, ODER-Glied 18) aufweist, weiche eine weitere Zähltätigkeit der Zähler (9) unterbindet, sobald der Zählerstand eines dieser Zähler (9) die Zählkapazität erreicht hat.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine weitere Komponente (10, 11), welche den Zähler (16) zur Zählung der Taktimpulse in seine Nullstellung zurückstellt, sobald der erste der Zähler (9) seine Zählkapazität erreicht hat.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch zwei jeweils eines der beiden miteinander zu korrelierenden Signale digitalisierende Polaritätsabtasteinrichtungen (4, 5), deren binäre Ausgangssignale für jedes Taktintervall jeweils von der Polarität des betreffenden Eingangssignals abhängig sind und an die erste Schieberegisterstufe (2) bzw. die Vergleichereinrichtung (6, 7, 8) angelegt werden.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1

bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte, die Ordnungszahl der Schieberegisterstufe (2), deren zugeordneter Zähler (9) seine Zählkapazität erreicht hat, angebende Signal aus einer Reihe von Impulsen besteht, deren Wiederholungsfrequenz umgekehrt proportional zu der der betreffenden Ordnungszahl entsprechenden Grundzahl ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung ein Oszillograph (27) mit langer Nachleuchtdauer oder ein Speicheroszillograph ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch eine Prüfeinrichtung (Glieder 64 bis 69), welche nach jedem Vergleichsvorgang die in die Speicherstufen (36) einzuspeichernde Information mit der nach dem vorhergehenden Vergleichsvorgang im Speicher gespeicherten Information vergleicht und ein Signal abgibt, welches anzeigt, für welche der Schieberegisterstufen (2) folgende drei Bedingungen erfüllt sind:

a) der zugeordnete Zähler hat die Zählkapazität erreicht,

b) der zugeordnete Zähler hatte beim vorhergehenden VergleichsvGrgang die Zählkapazität noch nicht erreicht, und

c) die betreffende Schieberegisterstufe ist von einer anderen Schieberegisterstufe, deren zugeordneter Zähler beim vorhergehenden Vergleichsvorgang die Zählkapazität erreicht hatte, durch mindestens eine weitere Stufe getrennt, deren zugeordneter Zähler die Zählkapazität noch nicht erreicht hat, und durch eine Schaltungsanordnung (3, 31, 35, 58, 73), welche, falls die drei Bedingungen für eine Schieberegisterstufe erfüllt sind, ein die Ordnungszahl dieser Schieberegisterstufe anzeigendes Signal erzeugt (F i g. 2).