SU1488837A1 - Unit for sliding spectral-correlation analysis - Google Patents

Unit for sliding spectral-correlation analysis Download PDF

Info

Publication number
SU1488837A1
SU1488837A1 SU874364243A SU4364243A SU1488837A1 SU 1488837 A1 SU1488837 A1 SU 1488837A1 SU 874364243 A SU874364243 A SU 874364243A SU 4364243 A SU4364243 A SU 4364243A SU 1488837 A1 SU1488837 A1 SU 1488837A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
register
multiplier
synchronizer
Prior art date
Application number
SU874364243A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Vladimir S Osadchuk
Viktor A Gikavyj
Igor D Prokopov
Viktor I Volynets
Original Assignee
Vinnitsky Politekhn Inst
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vinnitsky Politekhn Inst filed Critical Vinnitsky Politekhn Inst
Priority to SU874364243A priority Critical patent/SU1488837A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1488837A1 publication Critical patent/SU1488837A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах для вычисления корреляционных функций детерминированных и случайных процессов,а также в устройствах цифровой корреляционной фильтрации. Цель изобретениярасширение класса решаемых задачThe invention relates to computing and can be used in devices for calculating the correlation functions of deterministic and random processes, as well as in digital correlation filtering devices. The purpose of the invention is the expansion of the class of tasks

за счет вычисления корреляционнойby calculating the correlation

функции. Устройство содержит два аналого-цифровых преобразователя 1 , 2, блок -3 прямого теоретико—числового спектрального преобразования и блоки 4, 5 обратного теоретико-числового временного преобразования, каждый из которых содержит сумматор, узлы 7, 8 памяти, регистры 9 - 12, сумматор 13 по модулю числа Ферма, умножитель на число два в положительной целой степени (блоки 4, 5 содержат умножители на число два в отрицательной целой степени), регистры 15, 16 результата, умножитель 17 и синхронизатор 18. Работа устройства основывается на аналитическом результате, позволяющим осуществить вычисление функции корреляции в "скользящем окне" по значениям мгновенных спектров входных сигналов.functions. The device contains two analog-digital converters 1, 2, block-3 direct theoretical-numerical spectral conversion and blocks 4, 5 of the inverse number-theoretic temporal conversion, each of which contains an adder, nodes 7, 8 of memory, registers 9-12, adder 13 modulo Fermat numbers, a multiplier for the number two in a positive integer degree (blocks 4, 5 contain multipliers for the number two in a negative integer degree), result registers 15, 16, a multiplier 17 and a synchronizer 18. The device is based on the analytical result, allowing to calculate the correlation function in the "sliding window" on the values of the instantaneous spectra of the input signals.

1 ил.1 il.

сwith

1488837 А11488837 A1

33

14888371488837

4four

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в устройствах для вычисления корреляционных функций детерминированных и случайных процессов, а также в устройствах цифровой корреляционной фильтрации.The invention relates to the field of computing and can be used in devices for calculating the correlation functions of deterministic and random processes, as well as in digital correlation filtering devices.

Цель изобретения — расширение класса решаемых задач за счет вычисления корреляционной функции.The purpose of the invention is the extension of the class of tasks by calculating the correlation function.

Вычисление корреляционных функций с использованием теоретцко—числовых преобразований (ТЧП) основывается на следующем.The calculation of the correlation functions using theoretical-numerical transformations (PTS) is based on the following.

Если и £у(п)^ - последовательности действительных чисел и их функция корреляции определяется соотношениемIf and £ y (n) ^ are sequences of real numbers and their correlation function is determined by the relation

ζ(η) = X- х(п)у(п+т), (1)ζ (η) = X - x (n) y (n + m), (1)

N т±гоN t ± go

то 5* = Τ4Π{ζ(η)} = ПТЧП[у(п)]хthen 5 * = Τ4Π {ζ (η)} = FTHP [y (n)] x

*ОТЧП[х(п)^, (2)* OTCHP [x (p) ^, (2)

где ПТЧП и ОТЧП - прямое спектральное и обратное временное теоретикочисловые преобразования;where PTSHP and OTCHP - direct spectral and inverse time theory and number transformations;

= I έζ(η)'^ηΚ, (3)= I έ ζ ( η ) '^ ηΚ , (3)

п=оn = o

Процедура вычисления корреляционной функции методом переноса вычислений из временной области в частотную по выражению (1) сводится, таким образом, к вычислению поточечных произведений ОТЧП ίχ(η)} и ТЧП {у(п)}·The procedure for calculating the correlation function by transferring computations from the time domain to the frequency domain by expression (1) is thus reduced to calculating the pointwise products of UTPP ίχ (η)} and PTS {y (n)} ·

На чертеже приведена структурная схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.

Устройство содержит первый и второй аналого-цифровые преобразователи (АЦП) 1 и 2, блок 3 ПТСЧП, первый и второй блоки 4 и 5 ОТЧВП, каждый из.которых содержит сумматор 6, первый и второй узлы 7 и 8 памяти, первый, второй, третий и четвертый регистры 9—12, сумматор 13 по модулю числа Ферма, умножитель 14 на число два в положительной целой степени (первый и второй блоки 4 и 5 ОТЧВП содержат умножитель на число два в отрицательной целой степени), регист ры 15 и 16 результата, умножитель 17, синхронизатор 18.The device contains the first and second analog-to-digital converters (ADC) 1 and 2, block 3 PTSCHP, the first and second blocks 4 and 5 OTCHVP, each of which contains the adder 6, the first and second nodes 7 and 8 of the memory, first, second, the third and fourth registers 9–12, the adder 13 modulo the Fermat number, the multiplier 14 by the number two in a positive integer (the first and second blocks 4 and 5 of the PELVS contain a multiplier by the number two in the negative integer), the registers 15 and 16 of the result , multiplier 17, synchronizer 18.

Устройство работает следующим образом. 'The device works as follows. '

Синхронизатор 18 вырабатывает импульсы так, что смена информацйи в первом и втором АЦП 1 и’ 2, первом блоке 7, регистрах 9, 15 и 16 происходит в К раз реже, чем в остальных блоках, где К - число вычисляемых коэффициентов.The synchronizer 18 generates pulses so that the change of information in the first and second ADCs 1 and 2, the first block 7, registers 9, 15 and 16 occurs K less often than in other blocks, where K is the number of calculated coefficients.

Обрабатываемые числа в устройстве ппедставляются в виде целых чисел по модулю где = 2 , + 1 . Число ячеек памяти N = ζ , разрядность Ъ = 2*.The numbers to be processed in the device are given as integers modulo where = 2, + 1. The number of memory cells is N = ζ, the bit width b = 2 *.

С подачей на информационный вход АЦП 1 значения функции у(п) и сигнала "Начало Ц" на входы запуска АЦП 1 и синхронизатора 18 вырабатываются сигналы, необходймые для синхронизации работы устройства. Каждый импульс с четвертого выхода синхронизатора производит запись приращения отсчета у(п) - у(п-Ц) в первый регистр 9, в первый узел 7 памяти записывается значение отсчета у(п) и на его выходе появляется значение отсчета у(п-П+1)=А. Первый АЦП 1 вырабатывает код нового отсчета у(п+1)=В и подает его на первый вход сумматора 6 и на вход первого узла 7 памяти. На второй вход сумматора 6 с выхода первого узла 7 памяти подано значение А. Сумматор 6 производит вычита—: ние В~А и результат подается на информационный вход первого регистра 9. В таком состоянии первый АЦП 1, сумматор 6 , первый узел 7 памяти и первый регистр 9 остаются до прихода следующего импульса с четвертого выхода синхронизатора 18, который записывает следующую разность в первый. регистр 9 и последовательность операций повторяется.With the input to the information input of the ADC 1, the values of the function y (n) and the signal "Start C" to the start inputs of the ADC 1 and synchronizer 18 generate the signals necessary to synchronize the operation of the device. Each pulse from the fourth output of the synchronizer records the increment of the reference y (n) - y (p – D) into the first register 9, the first node 7 of the memory records the value of the reference y (n) and the output value y appears on its output (p –P +1) = A. The first ADC 1 generates a new reference code y (n + 1) = B and supplies it to the first input of the adder 6 and to the input of the first memory node 7. The second input of the adder 6 from the output of the first memory node 7 is supplied with the value A. The adder 6 performs the subtraction -: В ~ А and the result is fed to the information input of the first register 9. In this condition, the first ADC 1, the adder 6, the first memory node 7 and The first register 9 remains until the next pulse arrives from the fourth output of the synchronizer 18, which writes the next difference to the first. register 9 and the sequence of operations is repeated.

Выход первого регистра 9 подается на первый вход сумматора 13 по модулю целого· числа Ферма, на второй вход которого подаются последовательно с выхода второго узла 8 памяти через второй регистр 10 значения 3^(п-1) коэффициентов, хранимых во втором узле 8 памяти. Полученная сумма [^5 *(η-ί) + (у(п) - у(п-Ц))3 должна быть умножена на 2к, где К номер исследуемой гармоники. Числа К генерируются в каждом цикле на третьем выходе синхронизатора.The output of the first register 9 is fed to the first input of the adder 13 modulo the integer Fermat number, the second input of which is fed sequentially from the output of the second memory node 8 through the second register 10 values 3 ^ (n-1) coefficients stored in the second memory node 8. The resulting sum [^ 5 * (η-ί) + (y (n) - y (pC)) 3 should be multiplied by 2 k , where K is the number of the harmonic under study. Numbers are generated in each cycle at the third output of the synchronizer.

Умножение на 2К производится загрузкой данных в регистр удвоеннойMultiplication by 2 K is performed by loading the data into the double register

длины, начиная с регистра высокихlengths starting with a register high

порядков, заполнения нулями регистраorders filled with zeros of the register

14888371488837

низких порядков, сдвигом содержимого регистра удвоенной длины влево и вычитанием содержимого регистра высоких порядков по модулю целого числа Ферма из регистра низкого порядка. Операция сдвига и вычитания в умножителе 14 на число два в положительной целой степени синхронизируются импульсами с второго выхода синхронизатора 18.low orders, shifting the contents of the double-length register to the left and subtracting the contents of the high-order register modulo the whole Fermat number from the low-order register. The operation of shift and subtraction in the multiplier 14 by the number two is in a positive integer degree synchronized by pulses from the second output of the synchronizer 18.

Аналогичным образом функционируют второй АЦП 2 и первый блок 4 ОТЧВП. Отличительной особенностью как первого блока 4 ОТЧВП, так и второго блока 5 ОТЧВП, является замена умножений на 2 умножениями на 2~ , что соответствует изменению направления сдвига чисел в умножителе 14.Similarly, the function of the second ADC 2 and the first block 4 OTCHVP. A distinctive feature of both the first block 4 OTSP and the second block 5 OTFC is the replacement of multiplications by 2 multiplications by 2 ~, which corresponds to a change in the direction of shift of numbers in the multiplier 14.

Таким образом, в течение одного / периода дискретизаций происходит полный цикл обмена чисел во втором узле 8 оперативной памяти, т.е. образуется П новых значений коэффициен—Thus, during one / sampling period, a full cycle of exchanging numbers in the second node 8 of the operational memory occurs, i.e. formed by the new values of the coefficient—

тов 5^ и соответственно для блока 25 входом второго узла памяти, выходComrade 5 ^ and, respectively, for block 25 with the input of the second memory node, output

3 ПТЧП и первого блока 4 ОТЧВП. Значения этих коэффициентов, вычисленных на последнем шаге каждого периода дискретизации, заносятся соответственно в регистры 15 и 16 результата,. с выходов которых они поступают на умножитель 17, где осуществляется их перемножение; выход умножителя 17 подключен к информационному входу второго блока 5 ОТЧВП, функционирующего аналогично первому блоку 4 ОТЧВП. На выходе второго блока 5 ОТЧВП образуются N значений корреляционной функции в течение каждого периода дискретизации.3 PTSHP and the first unit 4 OTCHVP. The values of these coefficients, calculated at the last step of each sampling period, are entered into result registers 15 and 16, respectively. from the outputs of which they arrive at multiplier 17, where they are multiplied; the output of the multiplier 17 is connected to the information input of the second block 5 of the TORP, which operates similarly to the first unit 4 of the PSTVP. At the output of the second block 5 OTSP, N values of the correlation function are formed during each sampling period.

Для каждой следующей пары входных отсчетов у(п) и х(п) процесс вычисления повторяется.For each next pair of input samples, y (n) and x (n), the calculation process is repeated.

ί·ί ·

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Устройство скользящего спектрально-корреляционного анализа, содержащее первый аналого-цифровой преобразователь, блок прямого теоретикочислового спектрального преобразования и синхронизатор, причем блок теоретико-числового спектрального преобразования содержит сумматор, первый, второй, третий, четвертый регистры, первый и второй узлы памяти, сумматор по модулю числа Ферма и умножитель на число два в положительной целой степени, информационный вход аналогоцифрового преобразователя является первым информационным входом устрой-, ства, в блоке прямого теоретико—чис—A moving spectral correlation analysis device containing the first analog-to-digital converter, a direct theoretical-numerical spectral conversion unit and a synchronizer, the unit of the theoretical-numeric spectral conversion contains an adder, first, second, third, fourth registers, first and second memory nodes, modulo Fermat and multiplier by the number two in a positive integer, the information input of the analog-digital converter is the first information input of the device in the direct theoretician — numbers — 5 лового спектрального преобразования информационный вход первого узла памяти и первый вход сумматора соединен выходом первого аналого-цифрового преобразователя, второй вход сумма10 тора соединен с выходом первого блока памяти, выход сумматора соединен с информационным входом первого регистра, выход которого соединен с первым входом сумматора по модулю 15 числа Ферма, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго регистра и информационным входом третьего регистра, выход которого соединен с информаци2о онным входом умножителя на число два в положительной целой степени, выход которого соединен с информационным входом четвертого регистра, выход которого соединен с информационным5 second spectral conversion information input of the first memory node and the first input of the adder are connected by the output of the first analog-digital converter, the second input of the sum of 10 tori is connected to the output of the first memory block, the output of the adder is connected to the information input of the first register, the output of which is connected to the first input of the modulo adder The 15th number of Fermat, the second input and output of which are connected respectively to the output of the second register and the information input of the third register, the output of which is connected to the information input ode multiplier by the number two to a positive integer, the output of which is connected to the information input of the fourth register, the output of which is connected to the information 4040 4545 5050 которого соединён с информационным входом второго регистра, тактирующий вход умножителя на число два в положительной целой степени соединен с 30 первым выходом синхронизатора, синхронизирующий вход умножителя на число два в положительной целой степени соединен с тактовыми входами второго, третьего, четвертого регистров, второго узла памяти и вторым выходом синхронизатора, тактовый вход умножителя на число два в положительной целой степени соединен с третьим выходом синхронизатора, тактовые входы первого регистра и первого узла памяти соединены с четвертым выходом синхронизатора и тактовым входом первого аналого-цифрового преобразователя, вход запуска синхронизатора соединен с входом запуска аналого-цифрового преобразователя и является входом запуска устройства, вход останова синхронизатора является входом останова устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет вычисления корреляционной функции, в него введены второй аналогоцифровой преобразователь, первый и второй регистры результата, умножитель и два блока обратного теоретико-числового временного преобразовав 1 ния, каждый из которых содержит сумматор и два узла памяти, четыре ре7which is connected to the information input of the second register, the clock input of the multiplier by the number two is in a positive integer degree connected to the 30th first output of the synchronizer, the synchronizing input of the multiplier to the number two is in the positive integer degree connected to the clock inputs of the second, third, fourth registers, the second memory node and the second output of the synchronizer, the clock input of the multiplier by the number two is positively connected to the third output of the synchronizer, the clock inputs of the first register and the first memory node connected to the fourth output of the synchronizer and the clock input of the first analog-to-digital converter, the synchronizer start input is connected to the start input of the analog-digital converter and is the device start input, the synchronizer stop input is the device stop input, characterized in that due to the calculation of the correlation function, the second analog-digital converter, the first and second result registers, the multiplier and two blocks of the inverse theorem are introduced into it Iko-numerical time transformation 1 , each of which contains an adder and two memory nodes, four pe7 14888371488837 8eight гистра, сумматор по модулю числа Ферма и умножитель на число два в отрицательной целой степени, причем в первом блоке обратного теоретико— числового временного преобразования информационный вход первого узла па” мяти и первый вход сумматора соедине— ны с выходом второго аналого-цифрово— го преобразователя, выход четвертого регистра соединен с информационным входом первого регистра результата, во втором блоке обратного теоретико— числового преобразования информации онный вход первого узла памяти и первый вход первого сумматора соединены с выходом умножителя, выход четвер— того регистра является выходом устройства, в первом и втором блоках обратного теоретико—числового временного преобразования второй вход сумматора соединен с выходом первого узла памяти, выход сумматора соединен с информационным входом первого регистра, выход которого ' соединен с первым входом сумматора по модулю числа Ферма, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом второго регистра и информационным входом третьего регистра, выход которого соединен с · умножителем на число два в отрицательной целой степени, выход которого соединен с информационным входом четвертого регистра, выход которогоa gistra, an adder modulo the Fermat number, and a multiplier by the number two to a negative integer degree; in the first block of the inverse time-theoretic transformation, the information input of the first memory node and the first input of the adder are connected to the output of the second analog-digital converter , the output of the fourth register is connected to the information input of the first register of the result; in the second block of the inverse number-theoretic transformation of information, the input of the first memory node and the first input of the first adder are soy dinene with the output of the multiplier, the output of the fourth register is the output of the device, in the first and second blocks of the inverse time-theoretic transformation, the second input of the adder is connected to the output of the first memory node, the output of the adder is connected to the information input of the first register, the output of which is connected to the first the adder modulo Fermat number, the second input and output of which are connected respectively to the output of the second register and the information input of the third register, the output of which is connected to the · multiplier by The number two in negative integer power, the output of which is connected to the data input of the fourth register, the output of which соединен с информационным входом второго узла памяти, выход которогоconnected to the information input of the second memory node, the output of which соединен с информационным входом второго регистра, тактирующий вход умножителя на число два в отрицательной целой степени соединен с первым выходом синхронизатора, синхронизирующий вход умножителя на число два в отрицательной целой степени соединен с тактовыми входами второго, третьего, четвертого регистров, второго узла памяти и вторым выходом синхронизатора, тактовый вход умножителя на число два в отрицательной целой степени соединен с третьим.выходом синхронизатора, тактовые входы- первого регистра и первого узла памяти соединены с четвертым выходом синхронизатора, выход четвертого регистра блока прямого теоретикочислового спектрального преобразования соединен с информационным входом второго регистра результата, тактовый вход которого соединен с тактовым входом первого регистра результата и четвертым выходом синхронизатора, выходы первого и второго регистров· результата соединены с соответствующими входами умножителя, информационный вход второго аналого-цифрового преобразователя является вторым информационным входом устройства, вход запуска и тактовый вход второго аналого-цифрового преобразователя под~ ключены соответственно к входу запуска устройства и четвертому выходу синхронизатора.connected to the information input of the second register, the clock input of the multiplier by the number two to a negative integer degree is connected to the first output of the synchronizer; the synchronizing input of the multiplier to the number two to the negative integer degree is connected to the clock inputs of the second, third, fourth registers, the second memory node and the second output synchronizer, the clock input of the multiplier by the number two is negatively connected to the third. to the third output of the synchronizer, the clock inputs of the first register and the first memory node are connected with the fourth output of the synchronizer, the output of the fourth register of the direct theoretical and numerical spectral conversion unit is connected to the information input of the second result register, the clock input of which is connected to the clock input of the first result register and the fourth synchronizer output, the outputs of the first and second result registers are connected to the corresponding inputs of the multiplier, information the input of the second analog-to-digital converter is the second information input of the device, the start input and clock the input of the second analog-to-digital converter is connected, respectively, to the device start input and the fourth synchronizer output.
SU874364243A 1987-10-26 1987-10-26 Unit for sliding spectral-correlation analysis SU1488837A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874364243A SU1488837A1 (en) 1987-10-26 1987-10-26 Unit for sliding spectral-correlation analysis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874364243A SU1488837A1 (en) 1987-10-26 1987-10-26 Unit for sliding spectral-correlation analysis

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1488837A1 true SU1488837A1 (en) 1989-06-23

Family

ID=21349982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874364243A SU1488837A1 (en) 1987-10-26 1987-10-26 Unit for sliding spectral-correlation analysis

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1488837A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0661792A (en) Digital filter
FI96256B (en) Method and arrangement in a transposed digital FIR filter for multiplying a binary input signal by pin coefficients and a method for designing a transposed digital filter
SU1488837A1 (en) Unit for sliding spectral-correlation analysis
JPH0126204B2 (en)
JPS6053907B2 (en) Binomial vector multiplication circuit
SU1124322A1 (en) Device for solving linear integral volterra equations
SU1234848A1 (en) Device for analyzing instantaneous spectrum
SU877787A1 (en) Programme-controlled digital filter
SU789866A1 (en) Spectral analyser
SU714404A1 (en) Differentiating-smoothing arrangement
RU2097828C1 (en) Programmable digital filter
SU1020835A1 (en) Digital autocorrelator
RU2380752C2 (en) Neuron-network number-to-frequency converter
SU608157A1 (en) Multiplier
SU922721A2 (en) Device for orthogonal conversion by walsh
SU864291A1 (en) Device for computing walsh spectrum of sine and cosie functions
SU686034A1 (en) Multichannel digital smoothing device
SU1698953A2 (en) Nonrecursive digital filter-decimator
SU991419A2 (en) Digital function converter
SU1686697A1 (en) Analog-to-digital converter
SU932419A1 (en) Instantaneous spectrum digital analyzer
JPS6129168B2 (en)
SU1432509A1 (en) Device for computing polynomials
SU1727133A1 (en) Digital correlator
SU1290311A1 (en) Device for solving linear integral volterra equations