SU600564A1 - Многоканальный коррел тор - Google Patents

Description

1

Р1зобр5тение отпоситсл к спсттиализированным средставам вычислительной техники и .:ожет быть 1спользоваио дл  аппаратурного определени  статистических характеристик стационарных случайных процессов в системах автоматического управлени  и различных радиоэлекториных устройствах.

Известны коррел торы, работающие но алгоритму Стилтьеса 1. Такие коррел торы запи:;1а:от иромежуточное иоложение но сложности и точности между аналоговыми и цифровыми устройствами.

Известеп многоканальный коррел тор-прототип с широтно- и частотно-импульсной модул цией , содержащий коммутатор и в каждом канале реверсивный счетчик, счетный вход которого подключен к выходу соответствующего элемента И, первый вход элемента И каждого канала соединен с соответствующим выходом коммутатора, вход которого подключен к генератору импульсов, первым входом коррел тора  вл етс  вход первого блока согласовани , выход которого подключен к информап онниому входу блока запомииани  знака, управл ющие входы которого соединеиы соответственно с первым и последним выходами кодмутатора и с управл ющими входами блока заио угипанп  уровн  сигнала , вторым входом коррел тора  вл етс  вход второго блока согласовани , выход которого через двухиолуперподпыи детектор подключен ко входу преобразовател  напр жение- частота, выход которого подключен к первому входу дополнительного элемспта

И, второй вход которого соединен с выходом нреобразовател  напр жени  - временной интервал, первый вход которого подключен к выходу генератора нмпульсов, выход дополнительного элемента И соедпнен со вторым входом элемента И каждого канала.

Недостатки прототииа св заны с усложненностью структуры каждого канала устройства за счет необходимости канальных логических блоков умнол ени .

Целью изобретенн   вл етс  унрощеиие устройства .

Это достигаетс  тем, что в коррел тор дополнительио введены донолннтельный двухполупериодный детектор, переключающий блок, источник посто иных напр жений, п; рафазный усилнтель и дискриминатор знака, вход которого соединен с выходом нарафазного уенлител , а выходы подключены еоответственно к управл ющим входам реверсивных счетчиков каждого канала, управл ющий вход парафазного уснлптел  соединен с выходом блока запоминани  знака, а вход нарафазного усилител  нодключен ко второму входу коррел тора, входы иереключающего блока соединены соответствепио с выходами источника посто нных напр жений и блока заиоминани  уровн  сигнала, информационный вход которого нодключен к выходу донолнительного двухполунернодного детектора , вход которого соединен с выходом нервого блока согласовани . Блок-схема коррел тора нриведена на чертеже . Коррел тор содержит блок 1 согласовани , блок 2 заиомииани  зиака, двухиолупериодиый детектор 3, блок 4 запоминани  уровн  сигнала, парафазный усилитель 5, дискриминатор 6 знака, элементы И 7 каждого канала , реверсивные счетчики 8 каждого канала. иереключающий блок 9, преобразователь 10 нанр жение - временной интервал, блок И согласовани , двухиолуиериодныи детектор 12, преобразователь 13 напр жение - частота , элемент И 14, генератор 15 импульсов, коммутатор 16, источник 17 иосто ниых напр жений . Входы блоков 1 и 11 соединены с источниками исследуемых сигналов X(t} и У (О соответственно . Выход блока 1 согласовани  соединен с сигнальным входом блока 2 запоминани  знака сигнала X(i) и со входом двухиолунериодного детектора 3. Сигнальный выход блока 2 запоминани  знака соединен с уиравл ющнм входом нарафазного усилител  5. Выход детектора 3 подключен к снгнальиому входу блока 4 запоминаин  уровн  сигнала, сигнальный выход которого подключен к управл ющему входу иереключающего блока 9. Сигиальный вход парафазного усилител  5 соединен с источником сигнала У(/), а выход - со входом дискриминатора 6 знака. Два выхода дискриминатора 6 соединены с уиравл ющнми входам сложени  и вычитани  соответственно реверсивных счетчиков 8 каждого канала. Счетный вход счетчиков 8 иодключен к соответствующим выходам канальных схем элементов И 7. Два сигнальных входа переключающего блока 9 соединены с источннком 17 посто нного напр жени  f/i и 2 t/i соответственно, а выход подключен к сигнальному входу преобразовател  10 наир жение - временной интервал, сигнальный выход которого подключен ко второму входу элемента И 14. Выход блока 11 согласовани  второго сигнала подключен ко входу детектора 12, выход которого соединен со входом преобразовател  13 напр жение - частота. Выход преобразовател  13 соединен с первым входом элемента И 14, выход которого соединеи с первыми входами канальных элементов И 7. Выход генератора 15 импульсов соединен с управл ющим входом преобразовател  10 и со входом коммутатора 16. Выходы коммутатора 16 с первого по (п-1) подключены ко вторым входам канальных элементов И 7. Кроме того, первый выход коммутатора соединен с запоминающим входом блоков 2 и 4, а последний выход коммутатора 16 соединен со сбросовым входом блоков 2 н 4. Коррел тор работает следующим образом. После усилеин  центрированна  реализаци  сигнала X(t) поступает одновременно на блок 2 запоминани  знака и через двухиолуиериодный детектор 3 - на блок 4 заноминанн  уровн  сигнала. В исходном состо нии блок 2 заиоминани  знака, воздейству  на управл ющий вход нарафазного усилител  5, иодключает ко входу дискриминатора 6 знака инвертированный выход нарафазного усилител  5. В зависимости от знака сигиала , ноступающего на дискриминатор 6, носледний подключает выходы элементов И 7 каждого канала либо к суммирующим, либо вычитающим входам реверсивных счетчиков 8. Блок 4 заиоминани  уровн  сигнала в исходном состо нии, воздейству  на уиравл ющий вход иереключающего блока 9, иодключает ко входу преобразовател  10 иапр жение-времеииой интервал иосто нное иаир женне Ui. При этом иреднолагаетс , что сигиал X{t) квантуетс  на четыре уровн  с учетом знака (на два уровн  без учета зиака ), а сигиал У (О по уровню ие кваитуетс , т. е. работа коррел тора основана на алгоритме Стилтьеса. Усиленный в блоке 11 си1нал y(t) поступает иа двухиолуиериодныи детектор 12. Сигнал /У(0/ с выхода детектора 12 ноступает иа преобразователь 13 иаир жение - частота, на выходе которого нолучаютс  имнульсы с частотой иовторени , нр мо пропорциоиальной /У(О/- Эти имнульсы поступают иа первый вход элемента И 14. Преобразователь 10 формирует одииаковой длительности имнульсы (пропорциоиальные L/i) в моменты времени, задаваемые генератором 15 импульсов. Импульсы с выхода нреобразовател  10 поступают на второй вход элемента И 14. Таким образом, в исходиолг еосто нни на вы.ходе элемента И 14 образуютс  пачки имнульсов. Число импульсов в пачке пропорционально произведению /У(/)(0/- Учет знака сомножителей, а значит н знака произведени  осуществл етс  следующим образом, Если запомненное значение знака X(t) положнтельное , то знак частичных нроизведеНИИ такой же, как знак сигнала y(t), и, если запомненное значение знака X(t) отрицательное , то знак частичных произведений нротнвоположен знаку У(). Дл  этой цели совместно с блоком 2 запоминани  зиака X(t) служит дискриминатор 6 знака У(/) с выхода парафазного усилител  5. Пачки импульсов с выхода элемента И 14 поступают на первые входы элементов И 7 каждого канала , которые в исходном состо нии закрыты соответствующими потенциалами с выходов коммутатора 16. Допустим, что собственно процесс измерени  начинаетс  с момента включени  генератора 15 импульсов в запускающую цепь коммутатора 16. Тогда первый же импульс переведет коммутатор в первое положение, при котором на его первом выходе возникает высокий потенциал . В зависимости от того, какой знак и уровень имеет сигнал X(t), блоки 2 и 4 останутс  в исходном состо нии либо переброс тс  в другое состо ние, т. е. в этот момент времени произойдет запоминание знака и уровн  реализации сигнала X(t) на врем  (п-1)Ат, где Дт - период следовани  импульсов генератора. С этого же момента на врем  Дт открываетс  элемент И 7 первого капала, в результате чего пачка импульсов с выхода элемента И 14 поступает в зависимости от знака произведени  на суммирующий или вычитаюндий вход реверсивного счетчика 8 первого канала. Длительность пачки определ етс  запомненным уровнем сигнала X(t). Дл  правильной работы коррел тора необходимо, чтобы наибольша  длительность иачки была несколько меньше длительности пмиульсов с выходов коммутатора. Направление счета в данный момент оиредел етс  знаком иеинвертированного сигнала y(t), если заиомнено положительное значение знака X(t), или инвертированного, если запомнено отрицательное значение знака X(t}. С приходом второго импульса коммутатор 16 перейдет в следующее состо нпе, при котором открываетс  элемент И 7 второго капала , и пачка импульсов с выхода элемента И поступит на вход второго реверсивного счетчика 8 и т. д. С ириходом га-го импульса высокий потенциал с п-го выхода коммутатора установит блоки 2 и 4 в исходное состо ние . Следующий имиульс генератора оп ть производит запоминание знака и уровн  реализации сигнала X(t), т. е. цикл повтор етс . По окончании измерени  показани  счетчиков 8 будут пропорциональны оценкам ординат коррел ционной фуикции. Масштаб измерени  можно задать показанием вспомогательного счетчика, подключенного, например, к первому выходу коммутатора (на чертеже не показан).

Claims (2)

1. Авторское свидетельство СССР Л1Ь 222022, кл. G 06F 15/36, 1968.

2.Мирскпй Г. Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. М., «Энерги , 1972, с. 144, 193.