корелатор
Изобретението се отнася до областта на автоматизацията и компютърните технологии и може да се използва в различни области със специално предназначение. Целта на изобретението е да опрости корелатора. Корелаторът съдържа блокове памет, аналогово-цифров преобразувател, групи регистри, регистри памет, блокове памет на стойности на референтен сигнал, групи умножители, групи суматори, броячи, елементи, елементи за сравнение 1 ил. w fe
ts's G 06 F 15/336
СЛУЖБА НА СССР (ДЪРЖАВЕН ПАТЕНТ НА СССР) ОПИСАНИЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТО
КЪМ АВТОРСКО СВИДЕТЕЛСТВО
Ш1 (1) -Х d (t — t,) K \u003d o (21) 4901046! 24 (22) 09.01.91 (46) 30.06.93. Бик. % 24 (72) И. И. Обод, Н. К., Бондар, В. Н. Пехота и Н. И. Лисаевич (56) Авторско свидетелство на СССР
ч.к. 980101, кл. G 06 F 15/336, 1981 г.
Авторско свидетелство на СССР
М 1091173, кл. G 06 F 15/336, 1983 г.
Авторско свидетелство на СССР
М 1292007, кл. 6 06 F 15/336, 1985 г.
Лощилов И.И. Перспективи за растеж на компютърната производителност. - Чужда радиоелектроника, N 5, 1976, стр. 3-25.
Радиотехника и електроника, 1980, М 9, с.1902.
Изобретението се отнася до областта на автоматизацията и компютърните технологии и може да се използва в различни области със специално предназначение.
Целта на изобретението е да опрости техническото изпълнение.
Структурната схема на корелатора е показана на чертежа.
Корелаторът съдържа блокове памет 1, аналогово-цифров преобразувател 2, първа група регистри 3, регистри на паметта 4, първа група умножители 5, втора група умножители 6, първа група суматори 7, втора група суматори 8, регистър на паметта на коефициента 9, трета група регистри 10, четвърта група регистри 11, пета група регистри 12, шеста група регистри 13, първият 14 и вторият 15 броячи, първият16, втори 17 и трети 18 елементи ИЛИ, елементи за сравнение 19. втора група регистри 20, трета група сума. N2 „„ 1824643 A1 (54) КОРЕЛАТОР (57) Изобретението се отнася до областта на автоматизацията и компютърните технологии и може да се използва в различни области със специално предназначение Целта на изобретението е да опрости корелатора. Корелаторът съдържа блокове памет. аналогово-цифров преобразувател, групи регистри, регистри на паметта, блокове памет на стойностите на еталонния сигнал, групи умножители, групи суматори, броячи, елементи, елементи за сравнение. 1 болен. tori 21, първи 22, втори 23, трети 24 и четвърти 25 корелаторни изходи, синхронизиращ вход 26, информационен вход 27. стартов вход 28 и презаписващ контролен вход 29.
Корелаторът работи по следния начин.
Работата на корелатора се основава на използването на детерминирана нееквидистантна дискретизация.
Помислете за нееквидистантната дискретизация на ергодичните сигнали x(t), y(t-t). За да направим това, ние представяме показанията xd(t) и ud(-t) като продукт на непрекъснати сигнали x(t) и y(t) от решетъчните функции w1(c) и Wz(t-t), състоящи се от неправилни последователности от единични делта импулси:
W2 () - X d (1-b-IAt), k \u003d o
Корелационната функция Warehouse(t) има формата
Наклон(x) !!gp M((x(t)y(t t)) (LU1(t)LUz(t Q)
T -» oo като се има предвид, че процесите x(t) и y(t-t) са независими от LUt,z(t). получаваме l
Cxyp(t) = lllTI (Cxy(7) C iz(t). (1)
Корелационната функция Shood е уникално свързана чрез преобразуването на Фурие със спектралната мощност на взаимодействието
Sxyp(IA f) Cxyp(l A t), A f 1/A t откъдето, с оглед на теоремата на Планшерел, имаме
Sxyp(l Af) - Ila (Sxy(f)* S)z(IA f) (2)
Тогава стойността на Cxy(t) се определя по формулата
Cxy(z корелационна функция е равна на:
i - 1,2 llm Ca(0) = 1/shd; IlmC1z(l A t)=
Очевидно е, че максималната стойност wn съответства на едно съвпадение за всяка промяна с единица (.12(! At) = 1/(u wd ); и wd - T/ L
Импулсните потоци W1,z(t) със свойството на корелационната функция "Прозорец на съвпадението" могат да бъдат получени по детерминистичен начин чрез избиране по специален начин на местоположението на единични импулси на даден сегмент
Корелаторът работи по следния начин.
В блокове 1i. 15 паметта записва дискретни стойности на референтния сигнал y(t) (y11 y15; y21 y25;.; y51 y55) според стойностите на импулсния поток W1 (1), В регистрите 41. 44 стойностите на импулсния поток LU) (t), K5, K2, Kz и K4 се записват съответно стойността на K1 (K1 \u003d 0 ) не се използва, тъй като при циклично повторение K! \u003d K5. Регистър 9 записва стойностите на коефициента на мащабиране
1/N - L t/T. Регистри 3, 20, 10, 11, 12, 13 се нулират, брояч 14 работи с коефициент на деление И+1, брояч 15 -- с коефициент на деление U+1. Когато корелаторът е включен, към информационния вход 27 се подава входен сигнал x(t), към входа 26 се прилага последователност от импулси на тактовата честота на устройството и веднъж през цялото време на работа на корелатора към входа 28 се прилага задействащ импулс. Импулсът от вход 28 през ИЛИ елементи 16 и 17 се подава към синхронизиращия вход на аналогово-цифровия преобразувател 2, към синхронизиращите входове на регистрите 10. 13 и към синхронизиращия вход на регистър 201, На предния фронт на импулса на аналогово-цифровия преобразувател
30 тел 2 извършва преобразуване на сигнала
x(t). Получената дискретна стойност x1 се подава към вторите входове на умножителите 5, чиито изходи са продуктите
x1f11, x1y21; x1us1; x1y 1 и x1yy Резултат
xiy1> на задния фронт на импулса от изхода на елемента ИЛИ 17 се записва в регистъра
201. В бъдеще този резултат се добавя в суматора 81 с резултата. съхранява се в регистър 31; умножава се в
40 умножител 61 чрез коефициента, записан в регистър O, и се извежда към изхода на корелатора 22. На задния фронт на импулса от изхода на елемент ИЛИ 16, резултатът x1y21 се записва в регистър 10, резултатът x1uz1
45 се записва в регистър 111, резултатът от x1y41 се записва в регистър 121, а резултатът от x1y51 се записва в регистър 13.
Когато съдържанието на регистъра 4z съвпадне със стойността на съдържанието на брояча 14 в елемента за сравнение 192, се генерира импулс, който преминава през елементите OR 18, увеличава състоянието на брояча 15 с единица, преминава през елемента OR 16 и влиза във входовете за синхронизация.
55 ADC 2 и регистри 10, 11, 12, 13, а също така отива към часовниковия вход на регистър 202. В резултат на промяна на съдържанието на брояча 15 в блокове памет 1, стойностите на референтния сигнал y(t) се изместват. получено
1824643 от АЦП 2 дискретната стойност се подава на вторите входове на умножителите 5, където се реализират ПРОИЗВЕДЕНИЯТА Х2У12: Х2У22; X2Y32 X2Y42 и X2y52. Стойностите x2y12 и x1y21, съхранени в регистър 10, се сумират в суматора 212 и на задния фронт на импулса от изхода на сравнителния елемент 192 се записват в регистър 202. В бъдеще този резултат се добавя към съдържащия регистър 92 и суматора 82. Получената сума се умножава по коефициента на мащабиране в умножителя 62 и се подава към изхода 23. На задния фронт на импулса от изхода на елемент ИЛИ 1 6 в регистър 10 се записва резултатът x2y22; в регистър 101 - x2y32; да се регистрирате
112 - x2y31; в регистър 121 - x2y42; да се регистрирате
122 - x1y41, регистър 131 - x2y52, регистър
Ако стойността на съдържанието на брояч 14 съвпада със стойността на съдържанието на регистър 43, топодобно преобразуване на стойността xs и подаването й на вторите входове на умножителите 5. В същото време, според променената стойност на съдържанието на брояча 15, опорният сигнал y(t) се измества в блокове l от паметта. В множителите 5 се реализират произведенията x3y13; xzU23; x3U33: xzU43 и xzU53, Стойностите x3y13, X2y22, идващи от изхода на регистър 10 и стойността x1y31, идваща от изхода на регистър 112, се сумират в суматора 212 и на задния фронт на импулса от изхода на елемента за сравнение 193, резултатът от сумирането се записва в регистъра
203. Изходният код на регистър 203 се добавя в суматора 83 със съдържанието на регистъра
33 и по-нататък този резултат от сумирането се умножава в умножителя "63 със съдържанието на регистъра на паметта 9 и резултатът от умножението се извежда на изхода 24 на корелатора. На задния фронт на импулса от изхода на елемента OR 16 кодът x2y23 се записва в регистър 10. Регистър 111 - xzu33, регистър 112 - x2y32, регистър 121 - xzu4 3 ; за регистър 122v - x2y42, за регистър 123 - x1y41, за регистър 131v - xzu53, за регистър 132 - x2y52, за регистър 133 - x1y51 Освен това, ако съдържанието на брояч 14 и съдържанието на регистър 4 съвпадат, по подобен начин входният сигнал се преобразува в цифров код x4, който се подава към вторите входни умножители 5, и по стойността на съдържанието на брояча 15 има изместване на стойностите на референтния сигнал
y(t) в блокове памет 1. От изхода на АЦП стойността x4 се подава на вторите входове на умножителите 5, където се реализират произведенията x4y14. x4y24; x4y34 x4y44 и x4y54. В суматора 213 е сумирането на следните кодове X4y14; X3y23; X2y32 и X1y41.
25 вход 29 е премахването на резултатите от всички изходи 22 - 25 корелатор.
В бъдеще работата на корелатора ana30
Резултатът от сумирането на падащия фронт от изходаелементът за сравнение 194 се записва в регистър 20 и по-нататък този резултат се добавя към съдържанието на регистър 34 в суматора 84 и се умножава по коефициента, съхранен в регистър 9 в умножителя 64, и се подава към изхода 25 на корелатора. В същото време на задния фронт от изхода на елемента OR 16 в регистър 10 се записва кодът - x4y24, а в регистър 11 - x4y34; s регистър 112 - xzu33, в регистър 121 - x4y44; за регистър 122 - xzu43, за регистър 123 - x2y42; към регистър 131 - x4y54, към регистър 132 - x3y53; в регистър 133 - x2y52, в регистър 134 - x1y51. В суматори 71 се получава резултатът - x4y24; xzu33: x2y42, x1y51; 72— x4y34; Khzu43: X2y52 И 73 x4y44; Кхзу53.
Два цикъла преди нулиране на брояча 14 в първоначалното му състояние, на входа 29 постъпва стробиращ импулс, на задния фронт на който изходните кодове на суматорите 7 се записват в съответните регистри 3, а продуктът x4y54 се записва в регистър 34. Според стробиращия импулс c е логично. Както следва от алгоритъма на заявеното устройство, той напълно повтаря алгоритмите на прототипа.
Предлаганото техническо решение е насочено към подобряване на специфичните технически характеристики на корелаторите.
Затова ще извършим сравнителен анализ с базовия обект, за който ще изберем прототип, характеризиращ се с подобен начин на изграждане и експлоатация.
Както следва от сравнителния анализ на прототипа на заявеното устройство, претендираното устройство допълнително въвежда (в сравнение с прототипа) 10 регистъра и три суматора и благодарение на това е възможно да се намали броят на умножителите с 13. Едно просто сравнение вече ни позволява да заключим, че техническата конструкция на претендираното устройство е много по-проста в сравнение с основния обект, но за пълно доказателствонека въведем умножители, регистри и суматори към прости елементи на портата, от които са изградени тези елементи.Да приемем, че се използват 16-битови кодове. В този случай, както следва от (4), един множител съдържа
7240 гейт вериги, суматор с паралелен трансфер - 430 гейт вериги и регистър (5) два гейт елемента на бит. В този случай в претендираното устройство допълнително се въвеждат елементи за 10X32X + Zx430 = 1610 клапан
55 схеми. В основен обект за строителство
Необходими са 15 намалени множителя
15x7240 = 108600 гейт вериги. По този начин техническата конструкция на претендираното устройство е по-опростена с 108600 - 1610 - 106990 вериги на затвора в сравнение с основния обект.
Корелатор, съдържащ елементи за сравнение, регистри на паметта. първа и втора група множители, три елемента
ИЛИ, два брояча, две групи суматори, първа група регистри, блокове памет за стойностите на референтния сигнал и аналогово-цифров преобразувател, чийто информационен вход е свързан към информационния вход на корелатора, а синхронният вход е свързан към изхода на пергогаза. nta ИЛИ. чийто първи вход е свързан към началния вход на корелатора и към първия вход на втория елемент
10 от групата и четвъртия регистър на петата група, изходът на аналогово-цифровия преобразувател на първата група е свързан към вторите входове на умножителите, Съставител В. Демидченко
Редактор С, Кулакова Техред М. Моргентал Коректор М, Кул
Поръчайте 2226 Тираж Абонамент
ВНИИПИ на Държавния комитет за изобретения и открития към Държавния комитет за наука и технологии на СССР
113035, Москва, Zh-35. Раушская емб., 4/5
Производствено-издателски завод "Патент", Ужгород, ул. Гагарина, 101