SU832563A1

SU832563A1 - Multichannel correlator

Info

Publication number: SU832563A1
Application number: SU792801471A
Authority: SU
Inventors: Николай Михайлович Громогласов
Original assignee: Рижский Краснознаменный Институтинженеров Гражданской Авиации Им.Ленинского Комсомола
Priority date: 1979-07-24
Filing date: 1979-07-24
Publication date: 1981-05-23

Description

(54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ КОРРЕЛЯТОР(54) MULTICHANNEL CORRELATOR

Изобретение относитс к измерительной и вычислительной технике и может быть использовано дл определени взаимных и автокоррел ционных функций случайных процессов, представленных частотно-модулированными сигналами. Известно устройство дл вычислен взаимных и автокоррел ционных функций случайных процессов, содержащее блоки задержки, блоки умножени , счетчики логических элементов, гене ратор импульсов, предназначенное дл обработки непрерывных сигналов посл их преобразовани в код 1. Однако известный коррел тор не может обрабатывать частотно-модулированные импульсные сигналы. Наиболее близкимiпо технической сущности вл етс коррел тор, содержащий генератор импульсов, блок стро . бировани - коррекции,регисты сдвига логические блоки умножени в виде элементов И и ИЛИ и интегрирующие блоки-счетчики 2. вэтом коррел торе оценка коррел ционной функции вычисл етс как сред нее по времени значение проиэвдёний чисел импульсов на одинаковых времен ных интервалах, длительность которых равна периоду им льсной последовательности генёрйТора импульсов. Вследствие эффекта квантовани , который про вл етс при счете импульсов, полученна оценка смещена по отношению к коррел ционной функции исследуемых сигналов. Величина смешени определ етс соотношением между величиной интервалов счета и минимальным периоде частотно-модулированного сигнала и достигает своего максимального значени при нулевом значении аргумента коррел ционной функции. Соотношение между величиной интервалов счета и минимальным периодом частотно-модулированного сигнала выбрано таким образом, что интервалы счета могут быть меньше, либо равными минимальному периоду частотно-модулированного сигнала. При таком соотно (аении величина оценки дл нулевого значени аргумента коррел ционной функции может в два и более раз превышать истннное значение коррел ционной функции . Цель изобретени - повышение точности коррел тора. .Поставленна цель достигаетс тем, что в многоканальный коррел тор, содержащий первый блок задержки, перВЫЙ и второй выходы каждой чейки которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго, а так же третьего и четвертого элеменtoB И каждого канала, вторые входы второго и третьего элементов И и вто рые входы первого и четвертого элементов И каждого какмла подключены соответственно к первому и второму выходам второго блока задержки, управл ющий вход которого соединен с зь1ходом, генератора импульсов, а информационный вход соединен с выходом переключател , входы которого вл ютс соответственно первым ц вторым входами коррел тора, первый вход коTopoi-o соединен со входом блока стробировани , второй вход которого под™ ключен.к выходу генератора импульсов а выход соединен с информационными входами первого блока задержки, выходы nepBoi-o и третьего элементов И в каждом канале соединены с входами первого, элемента ИЛИ, а выходы второ го и четвертого элементов И подключены к входам второго элемента ИЛИ, вых-оды элементов ИЛИ в «аждом канале соединены соответственно со входами сложени и вычитани реверсивного счетчика,, введен делитель частоты, вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход соединен с управл ющими входами чеек первого блока задержки.The invention relates to measurement and computing techniques and can be used to determine the mutual and autocorrelation functions of random processes represented by frequency modulated signals. A device for calculating the mutual and autocorrelation functions of random processes is known, which contains delay blocks, multipliers, logic elements counters, and a pulse generator for processing continuous signals after they are converted to code 1. However, the known correlator cannot process frequency-modulated pulses. signals. The closest one to the technical entity is the correlator, which contains a pulse generator, a block system. calibration - shift, shift registers, logical blocks of multiplication in the form of AND and OR elements and integrating block counters 2. At this correlator, the estimate of the correlation function is calculated as the time average of the output of the number of pulses at equal time intervals, the duration of which is equal to the period it is the sequence of the pulse generator. Due to the quantization effect, which manifests itself when counting pulses, the resulting estimate is biased with respect to the correlation function of the signals under study. The magnitude of the mixing is determined by the ratio between the magnitude of the counting intervals and the minimum period of the frequency modulated signal and reaches its maximum value when the value of the correlation function argument is zero. The ratio between the size of the counting intervals and the minimum period of the frequency-modulated signal is chosen so that the counting intervals can be less than or equal to the minimum period of the frequency-modulated signal. At this ratio, the estimate value for the zero value of the argument of the correlation function may be two or more times higher than the true value of the correlation function. The purpose of the invention is to improve the accuracy of the correlator. The stated goal is achieved by having a multi-channel correlator containing the first block delays, the first and second outputs of each cell of which are connected respectively to the first inputs of the first and second, as well as the third and fourth elements And each channel, the second inputs of the second and third elements And and second The first and fourth elements AND each are connected to the first and second outputs of the second delay unit, the control input of which is connected to the input pulse generator, and the information input is connected to the output of the switch, the inputs of which are respectively the first C second correlator inputs , the first Kotopoi-o input is connected to the input of the gating unit, the second input of which is under the key to the output of the pulse generator and the output connected to the information inputs of the first delay unit, nepBoi outputs -o and the third AND elements in each channel are connected to the inputs of the first, OR element, and the outputs of the second and fourth AND elements are connected to the inputs of the second OR element, the outputs of the OR elements in each channel are connected to the addition and subtraction inputs of the reversible counter, respectively ,, A frequency divider is input whose input is connected to the output of the pulse generator, and the output is connected to the control inputs of the cells of the first delay unit.

Повышение точности в предлагаемом устройстве достигнуто благодар использованию неодинаковых интервалов счета импульсов. Первый из этих интервалов равен периоду импульсной последовательности с выхода генератора импульсов, второй - периоду импульсной последовательности с выхода делител частоты.Improving the accuracy of the proposed device is achieved through the use of unequal pulse counting intervals. The first of these intervals is equal to the period of the pulse sequence from the output of the pulse generator, the second to the period of the pulse sequence from the output of the frequency divider.

На фиг, 1 изображена блок-схема, предлагаемого коррел тора; на фиг.5 нормализованные кривые зависимости смещени оценки функции коррел ции, возникающего вследствие квантовани при счете импульсов, от рассто ни между серединами интервалов счета; на фиг. -3 - расчетные значени оценок экспоненциальной функции коррел ции , полученные при одинаковых и неодинаковых интервалах счета и представлены результаты моделировани ,Fig, 1 shows a block diagram of the proposed correlator; in Fig. 5, the normalized curves of the dependence of the bias of the estimate of the correlation function arising due to quantization upon counting pulses on the distance between the midpoints of the counting intervals; in fig. -3 - calculated values of the estimates of the exponential correlation function, obtained at the same and unequal counting intervals, and the simulation results are presented,

Коррел тор содержит генератор 1 импульсовJ. блок 2 стробировани коррекции , чейки двухлинейного регистр 3 сдвига, логические элементы И 4, логические элементы ИЛИ 5, реверсивные счетчики б, двухлинейный блок 7 задержки, делитель 8 частоты следовани импульсов, преключатель 9,The correlator contains a pulse generator 1. correction gating unit 2, dual-line shift register 3 cells, logic gates AND 4, logic gates OR 5, reversible counters b, dual-line delay block 7, divider 8 pulse frequency, switch 9,

На.вход блока 2 коррекции подаетс двухпол рный частотно-модулированный сигнал, а на его управл ющий вход - сигнал с выхода генератора импульсов. Блок 2 коррекции форми|рует двоичные последовательности таким образом, чтобы каждый импульс частотно-модулированного сигнала был заменен ближайшим последующим импульсом генератора 1 импульсов. Ине формаци с выхода блока стробировани коррекции записываетс в первые чейки двухлинейного регистра 3 сдвига 1мпульсом с выхода делител 8 , , При этом осуществл етс стробированиеThe input of the correction unit 2 is supplied with a two-pole frequency-modulated signal, and its control input is fed with a signal from the output of the pulse generator. Correction unit 2 generates binary sequences in such a way that each pulse of the frequency-modulated signal is replaced by the next subsequent pulse of the pulse generator 1. The output from the output of the correction gating unit is written into the first cells of the two-linear register 3 shift 1 pulse from the output of the divider 8,. At the same time, gating is performed

двоичной последовательности с выхода binary sequence output

блока 2 импульсами с выхода делител 8 и задержки на двухлинейном регистре сдвига 3 полученных сигналов. При вычислении автокоррел ционной функции переключатель 9 устанавливаетс в верхнее положение и на вход блока 7 задержки, обе линии которого имеют одинаковое врем задержки, подаетс этот же двухпол рный частотно-модулированный сигнал.При вычислении взаимокоррел цлонной функции преключатель 9 устанавливаетс в нижнее положение и на вход блока 7 задержки подаетс второй двухпол рный частотно-модулированный сигнал.block 2 pulses from the output of divider 8 and the delay on the two-line shift register 3 received signals. When calculating the autocorrelation function, the switch 9 is set to the upper position and to the input of the delay unit 7, both lines of which have the same delay time, the same two-pole frequency-modulated signal is supplied. The delay unit 7 is provided with a second bipolar frequency modulated signal.

5 рлок 7 задержки позвол ет получить первую ординату коррел ционной функции , так как компенсирует задержку, возникающую при записи в первые чейки регистра 3 сдвига.Логические элеQ менты И 4 и ИЛИ 5 выполн ют роль ключей . С их помощью вычисл етс произведение числа импульсов,накопленных на интервале, равном периоду импульсной последовательности генератора 1 им пульсов, и числа импульсов, накопленных на интервале, длительность которого равна периоду импульсной последовательности с выхода делител 8. При этом вычисление произведени сводитс к подключению выхода блока5 delay delay 7 allows you to get the first ordinate of the correlation function, since it compensates for the delay that occurs when writing to the first cells of shift register 3. Logic elements AND 4 and OR 5 act as keys. With their help, the product of the number of pulses accumulated on an interval equal to the period of the pulse sequence of the pulse generator 1, and the number of pulses accumulated on the interval whose duration is equal to the period of the pulse sequence from the output of the divider 8 is calculated.

0 7 задержки к шине сложени или вычитани реверсивных счетчиков б в зависимости от содержани чеек регистра 3 сдвига на врем , равное периоду импульсной последовательности0 7 delays to the addition or subtraction bus of reversible counters b depending on the content of the cells of the 3 shift register for a time equal to the period of the pulse sequence

5 делител 8, Полученные произведени накапливаютс в реверсивных счетчиках .5 divider 8; The resulting products are accumulated in reversible counters.

При использовании однопол рных o частотно-модулированных сигналовWhen using unipolar o frequency-modulated signals

вместо двухлинейного регистра 3 сдви- га используетс , однолинейный, вместо ,реверсивных счетчиков б используютс нереверсивные счетчики, вместо 5 двухлинейного блока 7 задержки используетс однолинейный бЛок задержки, а в качестве ключей используетс по одному логическому элементу И на каждый канал instead of the two-linear register 3 shift, non-reversible counters are used, single-line, instead of reversible counters, non-reversible counters are used, instead of 5 of the two-linear delay unit 7, a single-line delay delay block is used, and one channel element

Claims

1. Author's certificate of the USSR 463978, class, G 06 F 15/34, 1972.

2. Authors certificate of Czechoslovakia 157534, cl. G 06 F 1/00, 1977.

Fig1