SU1617447A1 - Autocorrelator - Google Patents
Autocorrelator Download PDFInfo
- Publication number
- SU1617447A1 SU1617447A1 SU894621205A SU4621205A SU1617447A1 SU 1617447 A1 SU1617447 A1 SU 1617447A1 SU 894621205 A SU894621205 A SU 894621205A SU 4621205 A SU4621205 A SU 4621205A SU 1617447 A1 SU1617447 A1 SU 1617447A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- group
- memory block
- elements
- Prior art date
Links
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к технике измерени характеристик случайных процессов и предназначено дл определени автокоррел ционных функций (АКФ) текущих стационарных процессов. Целью изобретени вл етс повышение точности. В автокоррел торе реализуетс алгоритм оценки АКФ с экспоненциальным сглаживанием. Автокоррел тор содержит генератор импульсов, аналого-цифровой преобразователь, блоки пам ти, формирователи импульсов, элементы И, элементы ИЛИ, счетчики, делитель частоты на три, триггеры, сумматоры, блоки умножени , блоки вычитани , регистры, элементы задержки, накапливающие сумматоры. 1 ил.The invention relates to a technique for measuring the characteristics of random processes and is intended to determine the autocorrelation functions (ACFs) of current stationary processes. The aim of the invention is to improve the accuracy. In the autocorrelator torus, an ACF estimation algorithm with exponential smoothing is implemented. The autocorrelator includes a pulse generator, analog-to-digital converter, memory blocks, pulse formers, AND elements, OR elements, counters, frequency divider by three, triggers, adders, multipliers, subtractors, registers, delay elements accumulating adders. 1 il.
Description
Изобретение относитс к технике измерени характеристик случайных процессов и предназначено дл определени автокоррел ционных функций текущих стащюнарньгх процессов.The invention relates to a technique for measuring the characteristics of random processes and is intended to determine the autocorrelation functions of current squeezed processes.
Цель изобретени - повышение точности .The purpose of the invention is to improve accuracy.
На чертеже приведена схема предлагаемого автокоррел тора.The drawing shows the scheme of the proposed autocorrelator.
Автокоррел тор содержит генератор 1 импульсов, аналого-цифровой пре- образователь (АЦП) 2,блок 3 пам ти на Jj чеек, первый 4 и второй 5 формирователи импульсов, пэлементов И 6 первой и п элементов И 7 второй групп, п элементов ИЛИ 8, (п-1) счетчиков 9, делитель 10 частоты на три, п триггеров 11, п блоков Г2 пам ти группы, п сумматоров 13, (п-И) блоков 14 умножени , (п+1) блоков 15 вычитани , (п+1).регистров 16 второйThe autocorrelator includes a pulse generator 1, an analog-to-digital converter (ADC) 2, a memory block 3 for Jj cells, first 4 and second 5 pulse shapers, And 6 elements of the first and n elements And 7 of the second group, n elements OR 8 , (n-1) counters 9, divider 10 frequencies by three, n flip-flops 11, n blocks G2 of memory group, n adders 13, (n-I) multiplication blocks 14, (n + 1) subtract blocks 15, (n +1). Registers 16 second
группы, (п+1) дополнительных счетчиков 17, (п+1) регистров 18 первой группы, (п+1) элементовТЭ задержки и (п+1) накапливаю1чих сумматоров 20.groups, (n + 1) additional counters 17, (n + 1) registers 18 of the first group, (n + 1) elements of delay TE and (n + 1) accumulating 1 such adders 20.
Автокоррел тор реализует алгоритм оценивани коррел ционной функции (КФ) с экспоненциальным логарифмическим сглаживанием..Вид алгоритма определ етс функциональным преобразованием над отсчетами сигнала.The autocorrelator implements an algorithm for estimating the correlation function (QF) with exponential logarithmic smoothing. The type of algorithm is determined by the functional transformation over the signal samples.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Перед началом работы блок 3 пам ти, блоки 12 пам ти, триггеры 11, счет- . чики 9, регистры 18 и накапливающие сумматоры 20 обнулены. В i-x регистрах 16 и счетчиках 17 занесен код, предназначенный дл логарифмировани числа импульсов в системе счислени , в которой работает устройство. Дл двоичной системы счислени это кодBefore you start, the memory block 3, memory blocks 12, triggers 11, score-. 9, registers 18 and accumulating adders 20 are zero. In i-x registers 16 and counters 17, a code is entered to log the number of pulses in the number system in which the device operates. For a binary number system, this is the code
SS
(Л(L
сwith
0505
4four
JJM..n,, где m - разр дность регистров 16. В нулевом регистре 16 - кодJJM..n ,, where m is the width of the registers 16. In the zero register 16 is the code
,111...0. АЦП 2 осуществл ет дискре г , 111 ... 0. A / D converter 2
тиза цию во времени входного сигнала или его знака по передним фронтам пр моугольных счнхросигналов тактовой частоты генератора 1 импульсов, по которым осуществл етс прием дис- кретизированного входного сигнала в первую чейку блока 3 пам ти и сдвиг содержимого чеек блока 3 пам ти. Формирователи 4 и 5 импульсов формируют короткие импульсы по передним фрон- там каждого второго тактового синхроимпульса начина соответственно с первого и второго тактового синхросигнала . Таким образом осуществл етс вьфаботка серий коротких синхро- импульсов половинной частоты тактового синхросигнала, сдвинутых друг относительно друга на 180 . С приходом йервого переднего фронта первого синхросигнала генератора 1 импульсов происходит прием первого дискретизи- рованного сигнала в первую чейку блока 3 пам ти, и начинает работать первый блок 14 умножени , первый блок 15 вычитани , первый регистр 18 и первый накапливающий сумматор 20, в которых происходит накопление суммы квадратов отсчетов входного сигнала: temporalization of the input signal or its sign on the leading edges of the rectangular clock signals of the oscillator 1 of the pulses, which are used to receive the discrete input signal in the first cell of the memory block 3 and shift the contents of the memory cells of the memory block 3. The shapers of 4 and 5 pulses form short pulses along the leading edges of every second clock sync pulse, starting from the first and second clock sync, respectively. In this way, a series of short sync pulses of a half clock frequency clock shifted 180 relative to each other is carried out. With the arrival of the first leading edge of the first clock signal of the pulse generator 1, the first sampled signal is received in the first cell of the memory block 3, and the first multiplication unit 14, the first subtraction unit 15, the first register 18 and the first accumulator 20 starts to work accumulation of the sum of squares of samples of the input signal:
. - Ч . - H
(1)(one)
где KX(O) f 0.where KX (O) f 0.
Если используетс вариант алгоритма оценки КФ релейный, пол рный и дрIf a variant of KF evaluation algorithm is used, relay, polar, etc.
то соответствующее функциональноеthen the corresponding functional
преобразование может быть выполнено перед умножением в блоке 14. the conversion can be performed before multiplication in block 14.
Цикл работы при этом повтор етс с приходом каждого последующего син- хроимпульса. С приходом переднего фронта третьего синхроимпульса первый раз срабатывает делитель 10 частоты на три и его выходной сигнал через первый элемент И 7 второй группы, открытый единичным сигналом с инверсного выхода первого триггера 11, и через первый элемент ИЛИ 8 поступает на вход записи второго блока 12 пам ти, который осуществл ет прием трал отсчетов процесса или их знаков, наход щихс в его первых чейках. Этот же сигнал с выхода первого элемента ИЛИ 8 переключаетThe cycle of operation is repeated with the arrival of each subsequent sync pulse. With the arrival of the leading edge of the third sync pulse, the first time triggers a frequency divider 10 and its output signal through the first element And 7 of the second group, opened with a single signal from the inverse output of the first trigger 11, and through the first element OR 8 enters the recording input of the second memory block 12 TI, which receives the trawl of the process readings or their signs, which are in its first cells. The same signal from the output of the first element OR 8 switches
триггер 11 в единичное состо ние, запира первый элемент И 7 второй группы и открыва первый элемент И 6 первой группы. Так как на прохождение синхроимпульса через элемент И 7 и элемент ИЛИ 8 и срабатывание триггера 11 требуетс определенное врем , то короткий импульс с выхода первого формировател 4 импульсов, сформированный по переднему фронту третьего синхросигнала генератора 1 импульсов, не успевает пройти через первый элемент И 6 первой группы Следующий короткий импульс формируетс через два синхроимпульса генератора 1 импульсов.trigger 11 into one state, locking the first element And 7 of the second group and opening the first element And 6 of the first group. Since the passage of the clock through the element AND 7 and the element OR 8 and the triggering of the trigger 11 takes some time, a short pulse from the output of the first driver 4 pulses, formed on the leading edge of the third clock signal of the pulse generator 1, does not have time to pass through the first element And 6 Groups The next short pulse is formed through two clock pulses of the pulse generator 1.
За это врем в первом сумматоре 13 формируетс суммаDuring this time, the sum is formed in the first adder 13.
f(i) + fCij), (2)f (i) + fCij), (2)
в первом блоке 14 - произведениеin the first block 14 - the product
f(x,) + f(xj). fCio), (3)f (x,) + f (xj). fCio), (3)
в блоке 15 вычитани - разностьin block 15 subtraction - the difference
f(x,) + f(x,)f(i2) - К (1), (4)f (x,) + f (x,) f (i2) - K (1), (4)
О ABOUT
где Kj((1) О (в начальный момент работы устройства).where Kj ((1) O (at the initial moment of the device operation).
Первый синхроимпульс, пришедший с выхода первого элемента И 6 первой группы, разрешает запись содержимого второго блока 15 вычитани в регистр 18. Через врем задержки, достаточное дл срабатывани регистров 18 и 16 и счетчика 17, этот же синхроимпульс разрешает накопление содержимого регистра 16 в накапливающем сумматоре 20. Сигнал с выхода первого элемента И 6 первой группы поступает также через первый элемент ИЛИ 8 на вход записи блока 12 буферной пам ти, разреша прием следующих отсчетов в этот блок 12 буферной пам ти . Цикл работы первого канала коррел тора повтор етс через каждые два синхроимпульса генератора 1 импульсов.The first clock pulse, which came from the output of the first element And 6 of the first group, allows the contents of the second subtraction unit 15 to be written to the register 18. After a delay time sufficient to operate the registers 18 and 16 and the counter 17, this same clock also allows the accumulation of the contents of the register 16 in the accumulating adder 20. The signal from the output of the first element AND 6 of the first group also goes through the first element OR 8 to the input of the record of the buffer storage unit 12, allowing reception of the next samples to this buffer storage unit 12. The cycle of operation of the first channel of the correlator is repeated every two sync pulses of the pulse generator 1.
С приходом переднего фронта 3;-го синхросигнала тактовой частоты j-й раз срабатывает делитель 10 частоты на три и его выходной сигнал через j-й элемент И 7 второй группы, открытый единичный сигналом с инверсного выхода j-ro триггера 11, и через j-й элемент ИЛИ 8 поступает на счетный вход соответствующего счетчика 9 с коэффищ1еитом пересчета j. Так как до этого на вход этого счет516With the arrival of the leading edge of the 3rd; clock signal synchronization j-th time divider 10 frequencies into three and its output signal through the j-th element And 7 of the second group, opened by a single signal from the inverse output j-ro trigger 11, and through j element 8 or 8 is fed to the counting input of the corresponding counter 9 with a conversion factor j. Since before this, the input of this account516
чика 9 пришло (j-1) импульсов, то после прихода j-ro импульса на выходе переполнени этого счетчика 9 вырабатываетс сигнал, который посту пает на вход записи j-ro блока 12 пам ти, который осуществл ет прием 3J отсчетов процесса или их знаков, наход щихс в первых 3 чейках блока 3 пам ти. Этот же сигнал с выхода переполнени счетчика 9 с коэсМжци- ентом пересчета j переключает j-й триггер 11 в единичное состо ние, запира j-й элемент И 7 второй группы и .открыва j-й элемент И 6 первой группы. Если j - нечетное число, то первый вход j-ro элемента И 6 первой группы подключен к выходу первого формировател 4 импульсов. В этом случае с приходом 3j-ro синхросигнала на первый вход j-ro элемента И 7 второй группы на первый вход j-ro элемента И 6 первой группы приходит (Зjl1)/2-й импульс первого формировател 4 импульсой. Однако, так как на прохождение 3j-ro синхроимпульса через j-й элемент И 7 второй группы и j-й элемент ИЛИ 8 и срабатывание j-ro управл ющего триггера 11 требуетс определенное врем , короткий (Зj+1)/2-й импульс с выхода первого формировател 4 импульсов не успевает пройти через j-й элемент И б первой группы. Следующий короткий импульс на вькоде первого формировател 4 импульсов вырабатываетс через два тактовых синхросигнала.When the j-pulse arrives at the overflow output of this counter 9, a signal is generated that is fed to the recording input of the j-ro memory block 12, which receives 3J process samples or their signs located in the first 3 cells of the memory block 3. The same signal from the overflow output of the counter 9 with the recalculation coefficient j switches the jth trigger 11 to the unit state, locking the jth element AND 7 of the second group and opening the jth element AND 6 of the first group. If j is an odd number, then the first input of the j-ro element And 6 of the first group is connected to the output of the first driver 4 pulses. In this case, with the arrival of the 3j-ro sync signal, the first input of the j-ro element of AND 7 of the second group to the first input of the j-ro element of AND 6 of the first group comes (3jl1) / 2nd pulse of the first driver 4 pulse. However, since the passage of the 3j-ro clock through the jth element AND 7 of the second group and the jth element OR 8 and the activation of the j-ro control trigger 11 requires a certain time, a short (Jj + 1) / 2nd pulse from the output of the first driver 4 pulses does not have time to pass through the j-th element And b of the first group. The next short pulse in the code of the first shaper 4 pulses is generated through two clock sync signals.
За это врем в j-м сумматоре 13 формируетс суммаDuring this time in the j-th adder 13 is formed the sum
f(x,) + ,(5)f (x,) +, (5)
,.в j-M блоке 14 - произведение, .in j-M block 14 - product
f(x,) 4- f(x2j,,) f(x.,), (6)f (x,) 4- f (x2j ,,) f (x.,), (6)
в j-M блоке 15 вычитани - разностьin j-M block 15 subtraction - the difference
f,) . f(x,j.,,)lf(x,-,, )-K;(j),(7),f,). f (x, j. ,,) lf (x, - ,,) -K; (j), (7),
где Kjj(j) 0 (в начальный момент времени работы устройства).where Kjj (j) 0 (at the initial time of the device operation).
Первый синхроимпульс, прошедший с выхода j-ro элемента И 6 первой группы разрешает запись содержимого j-ro блока 15 вычитани в j-й регистр 18. Через врем задержки, достаточное дл срабатывани регистра 18 и 16 и счетчика 17, этот же синхроимпульс разрешает накопление содержимого j-roThe first sync pulse passed from the output of the j-ro element And 6 of the first group allows the contents of the j-ro block 15 of the subtraction to be written to the j-th register 18. After a delay time sufficient to trigger the registers 18 and 16 and the counter 17, the same sync pulse allows the accumulation j-ro content
66
174476174476
регистра 16 в j-накаплиплющем сумматоре 20. С приходом каждого i-ro синхроим- J пульса (i 1-fj) с выхода j-ro элемента И 6 первой группы в j-й накапливающий сумматор 20 заноситс промежуточное преобразование в соответствии с выражением:register 16 in the j-adder 20. With the arrival of each i-ro sync-J pulse (i 1-fj) from the output of the j-ro element I 6 of the first group, the j-th accumulator 20 accumulates an intermediate transformation in accordance with the expression:
10;ten;
К (j) K (j)
/J - Jeo,.(x.;.i)x 4;(2;-2) ) - к ; (j). / J - Jeo. (X.;. I) x 4; (2; -2)) - k; (j)
(8)(eight)
Цикл работы j-ro канала автокоррел тора повтор етс через j синхроимпульсов , пришедших с выхода пер2Q вого формировател 4 импульсов через j-й элемент И6 первой группы. После этого (с приходом (j + D-ro синхроимпульса с выхода j-ro элемента И 6 первой группы в j-й блок 12 пам тиThe cycle of the j-ro channel of the autocorrelator is repeated through the j sync pulses that came from the output of the first driver 4 pulses through the j-th element of I6 of the first group. After that (with the arrival (j + D-ro of the sync pulse from the output of the j-ro element I 6 of the first group in the j-th memory block 12
2 принимаютс следующие 3j отсчетов входного процесса, сдвинутых тактовыми синхросигналами в блоке 3 пам ти на 2J чеек пам ти. С приходом j-ro тактового синхросигнала на выходе j-ro накапливающего сумматора 20 формируетс оценка КФ входного процесса .2, the following 3j samples of the input process are shifted by the clock signals in memory block 3 to 2J memory cells. With the arrival of the j-ro clock sync signal, at the output of the j-ro accumulating adder 20, an estimate KF of the input process is formed.
В случае, если j - четное, работа j-ro канала автокоррел тора аналогична рассмотренному с той разницей, 5 что на первый вход элемента И 6 первой группы приход т с выхода второго формировател 5 импульсов.If j is even, the operation of the j-ro channel of the autocorrelator is similar to that with the difference 5 that the first input of the element And 6 of the first group comes from the output of the second driver 5 pulses.
Вспомогательные j-e регистр 16 и счетчик 17 осуществл ют логарифмиро- 0 вание числа импульсов, приход щих с выхода j-ro элемента И 6 первой группы , соответствуюпщх числу усредн емых пар произведений отсчетов процессов по основаншо gCg 2) и сдвиг 5 содержимого j-ro регистра 18 на величину . int(.M3) . Это происходит следующим образом. Перед началом работы в J-X регистре 16 и счетчике 17 находитс код 111... 1 . С приходом 0 первого синхроимпульса на счетный вход j-ro счетчика 17, соответствующего моменту формировани пары сомножителей (6), на его выходе переполнени по вл етс сигнал, который 5 сдвигает содержимое j-ro регистра 18 на один разр д вправо (что соответствует делению выражени (7) на два). Этот же сигнал поступает иа вход записи этого же счетчика 17 и записывает в него содержимое j-ro регистра 16, т.е. код 11...10, а потом сдвигает содерткимое этого регистра 16 на один разр д влево, образу код 11...10. С приходом второго синхроимпульса на вход j-ro счетчика 17 он снова формирует сигнап на своем чыходе переполнени , сдвигает содер- JQ имое j-ro регистра 18 вправо на дин разр д (что соответствует делению на 4), принимает код 11...10 из j-ro регистра 16 и сдвигает содеримое этого регистра 16, образу код ( 1...100,И тал. далее до конца работы.Auxiliary je register 16 and counter 17 carry out the logarithmic number of pulses coming from the output of the j-ro element AND 6 of the first group corresponding to the number of averaged pairs of products of process counts based on gCg 2) and shift 5 of the contents of the j-ro register 18 by the amount. int (.m3). This happens as follows. Before starting work in the J-X register 16 and the counter 17, the code 111 ... 1 is located. With the arrival of 0 of the first clock pulse on the counting input of the j-counter of counter 17, corresponding to the moment of formation of the pair of factors (6), a signal appears at its overflow output, which 5 shifts the contents of j-ro register 18 by one bit to the right (which corresponds to dividing expressions (7) by two). The same signal enters the recording entry of the same counter 17 and writes the contents of the j-ro register 16 into it, i.e. code 11 ... 10, and then shifts the content of this register 16 by one bit to the left, to form the code 11 ... 10. With the arrival of the second clock pulse at the input of the j-ro counter 17, he again generates a signal on his overflow, shifts the content of the j-j of the 18 register 18 to the right by din bit (which corresponds to division by 4), accepts code 11 ... 10 from j-ro register 16 and shifts the content of this register 16, thus forming a code (1 ... 100, and tal) until the end of the work.
Первые вспомогательные регистр 16 счетчик 17 работают аналогично той разницей, что счетчик 17 перечитывает каждый тактовый импульс 20 ератора 1 импульсов.The first auxiliary register 16, counter 17, work similarly to the difference that counter 17 re-reads each clock pulse 20 from the clock of 1 pulses.
С приходом последнего N-ro тактоого синхроимпульса на выходах накапливающих сумматоров 20 сформированы оценки авто-КФ входного процес- 25 са. Причем при f(xj) signx;, т.е. знаковой функции отсчета процесса, на выходе образуютс оценки пол рной авто-КФ. В э том случае принципиадь- на схема существенно упрощаетс . зоWith the arrival of the last N-ro clock sync pulse at the outputs of the accumulating adders 20, the auto-KF estimates of the input process are formed. Moreover, with f (xj) signx; i.e. the sign function of the process reference, the resulting estimates of the polar auto-KF are formed. In this case, the concept is much simpler. zo
Кроме этого, в отличие от прототипа предлагаемый автокоррел тор позво ет устранить методическую погрешность усреднени оценки КФ входного процесса особенно при больщом числе ординат КФ,In addition, unlike the prototype, the proposed autocorrelator makes it possible to eliminate the methodological error of averaging the CF estimate of the input process, especially with a large number of CC ordinates,
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894621205A SU1617447A1 (en) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | Autocorrelator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894621205A SU1617447A1 (en) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | Autocorrelator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1617447A1 true SU1617447A1 (en) | 1990-12-30 |
Family
ID=21415594
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894621205A SU1617447A1 (en) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | Autocorrelator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1617447A1 (en) |
-
1989
- 1989-12-19 SU SU894621205A patent/SU1617447A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 968819, кл. G 06 F 15/336, 1981. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1617447A1 (en) | Autocorrelator | |
US4651153A (en) | Low complexity digital processor for MX security radar | |
SU1624671A1 (en) | Pulse duration converter | |
SU1571612A1 (en) | Digit correlator of signals of different doppler frequency | |
SU1564647A1 (en) | Device for adaptive processing of information | |
SU374610A1 (en) | RELAY CORRELATOR | |
SU656075A1 (en) | Device for determining the slipping mean value of random signal | |
SU1411776A1 (en) | Device for solving a system of linear equations | |
SU1085012A1 (en) | Device for demodulating binary signals | |
SU1456762A1 (en) | Device for measuring length of rolled stock | |
SU383058A1 (en) | DEVICE FOR DETERMINATION OF DISPERSION OF RELATIONS AND PERIODS OF A RANDOM PROCESS | |
SU962966A1 (en) | Device for scaling time marks in processing seismic data | |
SU1509931A1 (en) | Device for computing azimuthal correlation function | |
SU1096665A1 (en) | Correlation device for determining pulse transient function of entity | |
SU1443002A1 (en) | Device for swift walsh-adamar transform | |
SU1124328A1 (en) | Device for determining amplitude of narrow-band random signal | |
SU962975A1 (en) | Digital sign correlator | |
SU1707566A1 (en) | Digital meter | |
SU1167521A1 (en) | Device for short-time averaging of frequency signals | |
SU907781A1 (en) | Frequency multiplier | |
SU1104529A1 (en) | Digital autocorrelator | |
SU888111A1 (en) | Sine-cosine function generator | |
SU1352504A1 (en) | Averaging device | |
SU1399766A1 (en) | Multifunctional analyzer of random processes | |
SU1474629A1 (en) | Quadratic function computing device |