SU682904A1 - Correlometer - Google Patents

Correlometer

Info

Publication number
SU682904A1
SU682904A1 SU772485767A SU2485767A SU682904A1 SU 682904 A1 SU682904 A1 SU 682904A1 SU 772485767 A SU772485767 A SU 772485767A SU 2485767 A SU2485767 A SU 2485767A SU 682904 A1 SU682904 A1 SU 682904A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
elements
averaging
time
Prior art date
Application number
SU772485767A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Владимирович Динкевич
Анатолий Григорьевич Кан
Юрий Иванович Кузьмин
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6237
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 Предприятие П/Я Р-6237 filed Critical Предприятие П/Я Р-6237
Priority to SU772485767A priority Critical patent/SU682904A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU682904A1 publication Critical patent/SU682904A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)

Description

когда задержка между исследуемыми процессами априорно неизвестна и может находитьс  в пределах от очень малых величин до очень больших, во много раз превосход щих врем  измерени  и вычислени  одной ординаты функций взаимной коррел ции (другими словами, в пределах во много раз превосход щих врем  усреднени , выбираемое исход  из точности проводимого измерени , а порой ограниченное нестационарностью исследуемых процессов). При этом все ординаты функции взаимной коррел ции должны быть посчитаны за одну реализацию ввиду трудности, а чаще невозможности повторени  условий акустического эксперимента. Увеличение аппаратурных затрат в рассмотренных случа х приходитс  на следующие узлы схемы известного коррелометра: блок задержки одного исследуемого сигнала относительно другого (в 2 это регистры сдвига), схемы перемножени  мгновенных значений задержанного и незадержанного сигналов и схемы усреднени  результатов перемножени . Причем количественный состав указанных узлов растет пр мо пропорционально максимально требуемому времени задержки, в то врем  как врем  усреднени , как правило, не зависит от реальной задержки между исследуемыми сигналами и часто требуетс  значительно меньшим последнего.when the delay between the studied processes is a priori unknown and can be in the range from very small values to very large, many times exceeding the time of measurement and calculation of one ordinate of the mutual correlation functions (in other words, within many times exceeding the averaging time, based on the accuracy of the measurement, and sometimes limited by the nonstationarity of the studied processes). In this case, all the ordinates of the mutual correlation function must be calculated for one realization due to the difficulty, and more often, the impossibility of repeating the conditions of the acoustic experiment. The increase in hardware costs in the cases considered is attributable to the following nodes of the well-known correlometer circuit: the delay unit of one signal under investigation relative to another (in 2 these are shift registers), the multiplication circuit of the instantaneous values of the delayed and non-delayed signals and the averaging scheme of the multiplication results. Moreover, the quantitative composition of these nodes grows in direct proportion to the maximum required delay time, while the averaging time, as a rule, does not depend on the actual delay between the studied signals and is often required much less than the latter.

Целью предлагаемого изобретени   вл етс  упрощение коррелометра при анализе процессов, врем  задержки между которыми больше интервала усреднени .The purpose of the present invention is to simplify the correlometer in analyzing processes, the delay time between which is longer than the averaging interval.

Эта цель достигаетс  тем, что в описываемый коррелометр дополнительно введены треть  и четверта  группы элементов И, группа элементов ИЛИ, группа элементов задержки, элемент НЕ, дополнительный дешифратор и второй счетчик. Вход этого счетчика соединен с выходом первого счетчика , а выход через дополнительный дешифратор - с входом элемента ПЕ и с первыми входами элементов И третьей группы, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам аналого-цифрового преобразовател . Выход элемента ПЕ подсоединен к первым входам элементов И четвертой группы, второй вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего регистра задержки. Выход каждого элемента И четвертой группы подключен к первому входу каждого элемента ИЛИ группы, второй вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего элемента И третьей группы. Выход каждого элемента ИЛИ группы соединен со входом соответствующего регистра задержки. Вход каждого элемента задержки группы подключен к выходу соответствующего формировател , а выход - к входу сброса соответствующего блока усреднени .This goal is achieved by adding the third and fourth groups of AND elements, the group of OR elements, the group of delay elements, the NOT element, the additional decoder, and the second counter to the correrelometer described. The input of this counter is connected to the output of the first counter, and the output via an additional decoder is connected to the input of the PE element and to the first inputs of elements AND of the third group, the second inputs of which are connected to the corresponding outputs of the analog-digital converter. The output of the PE element is connected to the first inputs of elements AND of the fourth group, the second input of each of which is connected to the output of the corresponding delay register. The output of each element AND the fourth group is connected to the first input of each element OR group, the second input of each of which is connected to the output of the corresponding element AND of the third group. The output of each element of the OR group is connected to the input of the corresponding delay register. The input of each delay element of the group is connected to the output of the corresponding shaper, and the output is connected to the reset input of the corresponding averaging block.

На чертеже показана функциональна  схема коррелометра.The drawing shows the functional diagram of the correlometer.

Устройство содержит т-разр дный аналого-цифровой преобразователь 1, вход которого подключен к выходу первого источника сигнала x(t), регистры 2 задержки, т-разр дные блоки 3 умножени , блоки 4 усреднени , многовходовой элемент ИЛИ 5, счетчик 6 числа импульсов с коэффициентом делени , равным числу регистров, дешифраторы 7 состо ний счетчика 6, формирователи 8 импульсов, генератор 9 тактовых импульсов, генерирующий три последовательности тактовых импульсов одной и той же частоты, сдвинутых относительно друг друга во времени, и две - первую иThe device contains a t-bit analog-to-digital converter 1, the input of which is connected to the output of the first signal source x (t), 2 delay registers, t-bit blocks 3 multiplying, averaging blocks 4, a multiple-input element OR 5, a pulse number counter 6 with a division factor equal to the number of registers, decoders of 7 states of counter 6, drivers of 8 pulses, generator of 9 clocks, generating three sequences of clocks of the same frequency shifted relative to each other in time, and two - first and

вторую группы элементов И 10 и 11, кажда  из которых содержит п отдельных элементов И. Каждый -тый из п блоков 3 умножени  подключен первыми входами к выходу второго источника сигнала y(t), вторыми входами к выходам А-тых разр дов всех регистров 2, а выходом ко входу -того элемента И 10, управл ющий вход которого подсоединен к выходу 12 генератора 9 тактовых импульсов, на котором генерируетс  перва  последовательность тактовых импульсов. Выход й-того элемента И 10 соединен со входом /г-того блока 4 усреднени , выход которого подключен ко входу -того элемента И 11 второй группы, управл ющий вход которого через jfe-тый формирователь 8 импульсов св зан с выходом дешифратора 7 й-того состо ни  кольцевого счетчика 6. Вход последнего соединен с выходом 13 генератора 9 тактовых импульсов,the second group of elements are 10 and 11, each of which contains n individual elements I. Each of the n multiplication blocks 3 is connected by the first inputs to the output of the second signal source y (t), the second inputs to the outputs of the A-th bits of all registers 2 and the output to the input of the element And 10, the control input of which is connected to the output 12 of the clock generator 9, on which the first sequence of clock pulses is generated. The output of the 10th element And 10 is connected to the input of the / r-th unit 4 of averaging, the output of which is connected to the input of the second element And 11 of the second group, the control input of which through the jfe-th driver of 8 pulses is connected to the output of the decoder 7th the state of the ring counter 6. The input of the latter is connected to the output 13 of the generator 9 clock pulses,

па котором генерируетс  втора  последовательность тактовых импульсов. Выход 14 третьей последовательности тактовых импульсов генератора подключен к тактовым входам регистров 2 и аналого-цифровогоa second clock sequence is generated. Output 14 of the third sequence of clock pulses of the generator is connected to the clock inputs of registers 2 and analog-digital

преобразовател  1. Выходы элементов ИИ второй группы подсоединены ко входам л-входового элемента ИЛИ 5, выход которого  вл етс  выходом коррелометра. Описываемый коррелометр отличаетс  отConverter 1. The outputs of the second-order AI elements are connected to the inputs of the l-input element OR 5, the output of which is the output of the correlometer. The correlometer described is different from

известного тем, что он содержит дополни;сльный счетчик 15, дешифратор 16 нулевого состо ни  этого счетчика, элемент НЕ 17, п элементов 18 задержки, группу двухвходовых элементов ИЛИ 19 и две группыknown that it contains an additional; slant counter 15, a decoder 16 of the zero state of this counter, a NOT element 17, n delay elements 18, a group of two-input elements OR 19 and two groups

дополнительных элементов И 20 и 21. Каждый из них содержит по т отдельных элементов И. Вход дополнительного счетчика 15 соединен с выходом кольцевого счетчика 6. Выход дешифратора 16 нулевого состо ни  дополнительного счетчика 15 подключен к управл ющим входам элементов И 20 третьей группы непосредственно, а к управл ющим входам элементов И 21 четвертой группы - через элемент НЕ 17. Входы элементов И 20 св заны с одноименными выходами аналого-цифрового преобразовател  1, а выходы - с первыми входами двухвходовых элементов ИЛИ 19, выходы которых подключены ко входам соответствующих регистров 2. Вторые входы двухвходовых элементов ИЛИ 19 подключены к выходам одноименных элементов И 21, входы которых соединены с выходами соответствующих регистров 2. Вход установки «О -того блока усреднени  4 через й-тый элемент задержки 18 и fe-тый формирователь импульсов 8 нодключен к дешифратору 7 -того состо ни  кольцевого счетчика б.additional elements And 20 and 21. Each of them contains on m separate elements I. The input of the additional counter 15 is connected to the output of the ring counter 6. The output of the decoder 16 is the zero state of the additional counter 15 connected to the control inputs of the elements And 20 of the third group directly, and To the control inputs of the AND 21 elements of the fourth group are through the NOT element 17. The inputs of the AND 20 elements are connected to the analog-digital converter 1 with the same outputs, and the outputs to the first inputs of the two-input elements OR 19, whose outputs are are connected to the inputs of the corresponding registers 2. The second inputs of the two-input elements OR 19 are connected to the outputs of the same-named elements AND 21, whose inputs are connected to the outputs of the corresponding registers 2. The input of the setting of About-th block of averaging 4 through the 10th delay element 18 and fe-th pulse generator 8 is connected to the decoder of the 7th state of the ring counter b.

Коррелометр работает следующим образом . Первый из исследуемых сигналов x(t) поступает на вход аналого-цифрового преобразовател  1. В момент (в рассматриваемом примере момент времени i) подачи на его управл ющий вход тактового импульса с выхода 14 генератора 9 сигнал преобразуетс  в соответствующее число т-разр дного двоичного кода. Это число, представленное импульсами (1-наличие, О - отсутствие импульса), подаетс  на т регистров 2, каждый пз которых содержит г-триггеров . Регистры, как и в прототипе 2, выполн ют роль цифровой линии задержки. Но в отличие от прототипа количество триггеров в каждом регистре определ етс  не требуемым временем задержки, а необходимым временем усреднени . С по влением каждого нового сдвигающего импульса на выходе 14 единица продвигаетс  в соседний триггер и на выходе последнего возникает импульс. Импульсы, представл ющие число в двоичном коде, которое определ етс  состо ни ми триггеров одинаковых номеров (например k во всех регистрах, поступают на блок 3 умножени  того же номера (в данном примере - номера Зй). К этому блоку подводитс  второй исследуемый сигнал у (О- На выходе fe-того блока умножени  формируетс  сигнал А/,, пропорциональный частному произведению Л/, x(t-kTo) y(fi)-То - период следовани  сдвигающих импульсов. Этот сигнал синхронно с тактовыми импульсами, вырабатываемыми на выходе 12 генератора 9, передаетс  через fe-тый элемент 10 на fe-тый блок усреднени  4k. Тактовые импульсы, генерируемые на выходе 12 генератора 9, задержаны относительно импульсов, генерируемых на выходе 14, на интервал времени Af. В св зи с этим в рассматриваемом примере сигнал AJ, поступит в -тый блок УСреднени  4fe в момент времени (fi-fAO, когда все переходные процессы, св занные с перемножени ми мгновенных значений исследуемых сигналов, уже окончатс . Результат усреднени  синхронно с возникновением импульсов на выходе формирователей 8 импульсов (в рассматриваемом примере k-TOTO формировател ) поступают на выход коррелометра, а синхронно с возникновением импульсов на выходе элементов задержки 18 (в рассматриваемол примере k-Tbtw элемент задержки) блоки усреднени  4 обнул ютс . Импульсы на выходе формирователей 8 по вл ютс  синхронно со сменой состо ни  счетчика 6. Тактовые импульсы , генерируемые на выходе 13 генератора 9, поступают на вход счетчика 6 с задержкой во времени на 2Af относительно импульсов на выходе 14. Таким образом обеспечиваетс  временна  разв зка момента добавлени  п-го результата перемножени The correlometer works as follows. The first of the studied signals x (t) is fed to the input of the analog-digital converter 1. At the time (in the considered example, time i) the clock pulse from the output 14 of the generator 9 is fed to its control input, the signal is converted into the corresponding number of t-bit binary code. This number, represented by pulses (1-presence, O - no pulse), is fed to m registers 2, each of which contains r-flip-flops. Registers, as in prototype 2, perform the role of a digital delay line. But unlike the prototype, the number of triggers in each register is not determined by the required delay time, but by the required averaging time. With the appearance of each new shifting pulse at the output 14, the unit advances into the neighboring trigger and at the output of the latter a pulse arises. Pulses that represent a number in binary code, which is determined by the states of flip-flops of the same number (for example, k in all registers, are sent to block 3 multiplying the same number (in this example, number Zy). The second signal under test (O- At the output of the multiplier of the multiplication unit, the signal A /, is proportional to the partial product L /, x (t-kTo) y (fi) -To is the period of the following pulses. This signal is synchronous with the clock pulses produced at the output 12 of generator 9, transmitted through fe-th element 10 on the fe-th averaging block 4k. The clock pulses generated at the output 12 of the generator 9 are delayed relative to the pulses generated at the output 14 for the time interval Af. Therefore, in the considered example, the signal AJ will go to the -th block Averaging 4fe at the moment of time (fi-fAO, when all transients associated with the multiplications of the instantaneous values of the signals under study are already completed. Averaging synchronously with the appearance of pulses at the output of the formers of 8 pulses (in the considered example, k-TOTO former) post are fed to the output of the correlometer, and synchronously with the occurrence of pulses at the output of delay elements 18 (in this example, k-Tbtw delay element), averaging blocks 4 are zeroed. The pulses at the output of the formers 8 appear synchronously with the change in the state of the counter 6. The clock pulses generated at the output 13 of the generator 9 are fed to the input of the counter 6 with a time delay of 2Af relative to the pulses at the output 14. Thus adding the nth multiplication result

Л,().у(ОL, (). U (Oh

к содержимому ft-того блока усреднени  с моментом выдачи результата усреднени  на выход коррелометра.to the contents of the ft-block averaging with the moment of issuance of the result of averaging at the output of the correlometer.

Начало вычислени  функции взаимной коррел ции в описываемом коррелометре совпадает с моментом времени to, когда на выходе 13 генератора 9 генерируетс  первый тактовый импульс, синхронно с которым обновл ютс  счетчики 6 и 15.The commencement of the calculation of the cross-correlation function in the described correlometer coincides with the time moment to when the output of the generator 13 9 generates the first clock pulse, synchronously with which the counters 6 and 15 are updated.

В течение времени генерации следующих п тактовых импульсов элементы И 20 оказываютс  открытыми, а элементы И 21 - закрытыми, так как в течение этого времени на выходе дещифратора 16 вырабатываетс  разрешающий потенциал, а на выходе элемента НЕ 17 - запрещающий.During the generation of the following n clock pulses, the And 20 elements are open and the And 21 elements are closed, because during this time an output potential is produced at the output of the decryptor 16, and an inhibitory potential at the output of the element 17.

Таким образом, в описываемом коррелометре в течение времени генерации первых «-тактовых импульсов происходит заполнение регистров 2 мгновенными значени ми реализации x(t), количество которых равно требуемому времени усреднени .Thus, in the described correlometer, during the generation of the first α-contact pulses, the registers 2 are filled with instantaneous implementation values x (t), the number of which is equal to the required averaging time.

Начина  с момента времени , состо ни  элементов И 20 и 21 мен ютс  на противоположные и мгновенные значени  реализации x(f, накопленные к этому моменту в регистрах 2, будут циркулировать в последних с периодом, равным «То, по цепи: регистры 2 - элементы И 21-элементы ИЛИ 19 - регистры 2.Starting from the moment of time, the states of the elements And 20 and 21 change to opposite and instantaneous values of the realization x (f accumulated by this moment in registers 2 will circulate in the latter with a period equal to "That, along the chain: registers 2 are elements AND 21-elements OR 19 - registers 2.

Рассмотрим отличительные особенности работы предлагаемого коррелометра на примере -того канала. От времени (tn+kTa (когда мгновенное значение сигнала x(t), измеренное в преобразователе 1, достигнет fe-тых тпиггеоов регистров 2) До момента времени (го+ То+пТо) в -том блоке 4 усреднени  накапливаетс  сумма частных произведений вида x{t-kTo -t/(t) и в момент времени (.-nTo. когда счетчик б переходит в состо ние (k) и на выходе дешифратора 7 k-того состо ни  счетчика б по витс  импульс, результат усреднени  или fe-та  ордината измер емой ФУНКЦИИ /.Т7, (feTo) ПОСТУПИТ на выход коррелометра . В момент времени (о- ГоЧ-fnTn+A I на выходе fe-того элемента задержки 18 по витс  импульс, синхронно с которым fe-тый блок 4 усреднени  обнул етс , и в последнем начинаетс  цикл накоплени  результата, пропорционального (n4-k)--row ординате измер емой функции, зн чение которой R.r,,{kTn+nT(, по витс  на выходе коррелометра в момент времениLet us consider the distinctive features of the work of the proposed correlometer using the example of that channel. From the time (tn + kTa (when the instantaneous value of the signal x (t), measured in converter 1, reaches fe-th regigy of registers 2) until the time (go + To + pTo) in -th block 4 averaging accumulates the sum of private works of the form x {t-kTo -t / (t) at the moment of time (. -nTo. when the counter b enters the state (k) and at the output of the decoder 7 of the k-state of the counter b, the pulse, the result of averaging or fe - the ordinate of the measured FUNCTION /.T7, (feTo) will be received at the output of the correlometer. At the moment of time (o - GOCH-fnTn + AI at the output of the fe-th delay element 18 a pulse, synchronously with which the fe-th averaging unit 4 is zeroed, and in the latter begins the accumulation cycle of a result proportional to (n4-k) - the row ordinate of the measured function, the value of which is Rr ,, {kTn + nT (, at the output of the correlometer at the time

f. + kT, + 2nT,.f. + kT, + 2nT ,.

Если емкость счетчика 15 равна N, то на выходе k-Toro элемента И 11 в момент времениIf the capacity of the counter 15 is equal to N, then at the output of the k-Toro element 11 at the moment of time

4 + kT, + пГ„, 4 + kT, + 2пГо,... 4 + kT, + (N- 1}„Т,, f, + АГо + 4 + kT, + пГ „, 4 + kT, + 2пГо, ... 4 + kT, + (N- 1}„ Т ,, f, + АГо +

по вл ютс  значени  измер емой функции взаимной коррел цииthe values of the measured cross-correlation function appear

(kT,, R,y (КГ о + riT, . :. R,y kT, + + (TV - 2) пГ„1, /,, Го + (Л - t )/гГ„1, (kT ,, R, y (KG о + riT,.:. R, y kT, + + (TV - 2) ПГ „1, / ,, Go + (Л - t) / гГ„ 1,

которые через элемент ИЛИ 5 поступают на выход коррелометра.which through the element OR 5 arrive at the output of the correlometer.

Из рассмотрени  работы описанного коррелометра видно, что при его построении дл  измерени  функции взаимной коррел ции , аргумент которой может принимать значени  от О до ///гГо, и требуемом времени усреднени , равном л7о, требуетс  триггеров в регистрах, схем умножени  и схем усреднени  в Л раз меньше, чем в прототипе.From a review of the operation of the described correlometer, it can be seen that when it is built to measure the cross-correlation function, the argument of which can take values from 0 to /// gO, and the required averaging time equal to 770, triggers are required in registers, multiplication schemes and averaging schemes L times less than in the prototype.

Claims (2)

1.Грибанов Ю. И., Веселова Г. П., Андреев В. Н. Автоматические цифровые коррел торы . М., «Энерги , 1971, с. 148-149.1. Gribanov Yu. I., Veselova G. P., Andreev V. N. Automatic digital correlators. M., “Energie, 1971, p. 148-149. 2.Мирский Г. Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов,2. Mirsky G. Ya. Instrumental determination of the characteristics of random processes, М., «Энерги , 1972, с/132-134,M., "Energia, 1972, p / 132-134,
SU772485767A 1977-05-16 1977-05-16 Correlometer SU682904A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772485767A SU682904A1 (en) 1977-05-16 1977-05-16 Correlometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772485767A SU682904A1 (en) 1977-05-16 1977-05-16 Correlometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU682904A1 true SU682904A1 (en) 1979-08-30

Family

ID=20708897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772485767A SU682904A1 (en) 1977-05-16 1977-05-16 Correlometer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU682904A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU177627B (en) Method and apparatus for measuring puls frequency,in particular from the purpose of application in speedometer systems
US3947673A (en) Apparatus for comparing two binary signals
SU682904A1 (en) Correlometer
SU928353A1 (en) Digital frequency multiplier
SU705371A1 (en) Digital phase meter
SU372681A1 (en) G "" CHSSESIOZNAIAI
SU959104A1 (en) Device for determining expectation
SU530310A1 (en) Digital time interval meter
SU354517A1 (en) DEVICE FOR THE MULTIPLICATION OF THE FREQUENCY OF FOLLOWING THE PULSES
SU1287281A1 (en) Frequency divider with fractional countdown
SU1622926A2 (en) Shaper of time intervals
SU1005293A1 (en) Pulse repetition frequency multiplier
SU1184080A1 (en) Method and apparatus for multiplying pulse repetition frequency
SU1620952A1 (en) Device for measuring the rate of frequency variation
SU1727133A1 (en) Digital correlator
SU1077044A1 (en) Error sequence generator
SU868757A1 (en) Dividing-multiplying device
SU473984A1 (en) Digital infra-low frequency periodometer
SU773520A1 (en) Digital phase meter
SU980015A1 (en) Instantaneous value phase meter
SU703852A1 (en) Pseudorandom number generator
SU506136A1 (en) The device highlighting the characteristic moments of recovery
SU472327A1 (en) Single Time Interval Digital Meter
SU690608A1 (en) Frequency multiplier
SU165592A1 (en) DIGITAL DEVICE OF DIVISION OF FREQUENCY OF FOLLOWING PULSES