SU1453414A1

SU1453414A1 - Цифровой коррел тор дл обнаружени эхосигналов

Info

Publication number: SU1453414A1
Application number: SU874195535A
Authority: SU
Inventors: Всеволод Анатольевич Гудым; Анатолий Владимирович Майструк; Людмила Леонидовна Онащенко; Геннадий Леонидович Фуников
Priority date: 1987-02-12
Filing date: 1987-02-12
Publication date: 1989-01-23

Abstract

Изобретение относитс к вычислительной технике и предназначено дл взаимокоррел ционной обработки в реальном масштабе времени зондирующего сигнала и эхосигнала, имеющего доплеровское смещение частот. Целью изобретени вл етс расширение полосы анализируемых частой доплеров- ского смещени в сторону отрицательных приращений частоты зхосигнала. Коррел тор содержит рециркул ционные запоминаюпще устройства зондирующего

Description

Изобретение относитс к вычислительной технике и предназначено дл взаимокоррел ционной обработки в реальном масштабе времени зондирующего сигнала и эхосигнала, имеющего доплеровское смещение частот.

Цель изобретени - расширение полосы анализируемых частот доплеров- ского смещени в сторону отрицательных приращений частоты эхосигнала.

На фиг. 1 предстаютена структурна схема цифрового коррел тора дл обнаружени эхосигналов| на фиг„2 - структу}-5на схема рециркул ционного запоминающего устройства зондирую1в;е- го сигнала.

Коррел тор (фиг, 1) содерлшт п рециркул ционных запоминающх уст- ройств 1 зондирующего сит нала (п число каналов анализа), ц элементов ИЛИ-НЕ 3, аналого-цифровой преобра™ ,зовате.пь 4, регистр 5, ключ 6, зле- нент li 7, счетчик 8, ген€;ратор 9 импульсов, ,генератор 10 тактовых им- пульсов, элемент 11, вход 12 зон д1-1рующего сигнала коррел тора, вход 13 эхосигнала коррел тора, установоч- ньш вход 14 коррел тора, канальные выходы 15 коррел тора,Рециркул ционное запоминающее устройство зондирующего сигнала (фиг,2) содержит аналого--11 1фровой преобразователь 16, первьй 17 и второй 18 регистры , коммутатор 19, ключ 20, элемент И 21, первый счетчик 22, генератор 23 импульсов и второй счетчик 24.

Принцип работы коррел тора основан на том, что при нали чии доплеровского смещени частоты эхосигнала точное

измерение взаимокорр€ л цйонной функци между зондирующим сигналом и эхосиг- налом возможно только при выполнении услови K ,f + uf), где К и

to

5

0 5

3

0

Kj соответственно коэффициенты сжати зондирзгющего сигнала и эхосигна™ ла Выбором величины К, в канале записи зондирующего сигнала обеспечиваетс компенсаци доплеровского смещени частоты эхосигнапа. Изменение коэффициента 1гжати осуществл етс за счет изменени длительности импульса на выходе генератора импульсов, введенного в цепь формировани импульсов вз ти выборок входного сигнала, Этот импульс блокирует сдвиг информа- . ции в блоке задерзкки и цепь формировани выборки входного сигнала на врем , равное его длительности вследствие чего период вз ти выборки входного сигнала увеличиваетс , что соответствует увеличению коэффициента сжати при записи зон,цирующего сигна ла.

Коэффициент сжати эхосигнала в рециркул ционном запоминающем устройстве эхосигнала .выбираетс средним относительно коэффициента сжати зондирующего сигнала по каналам доил ер овской расфильтровки.

Коррел тор работает следующим образом .

Установочный импульс по входу 14 поступает на входы счетчиков 22 и 24 всех рециркул ционных запоминающих устройств 1 зондирующего сигнала и устанавливает их В нулевое состо ние. На выходе счетчика 24 по вл етс потенциал , поступающий на коммутатор 19, генератор 23 импульсов и на один из входов элемента. И-НЕ 11, причем коммутатор 19 подключает выход второго регистра 18 к входу ключа 20, замыка кольцо записи зондирующего сигнала . С генератора 23 импульсов, работающего в ждущем режиме, снимае т- с блокщ овка, а на выходе элемента

314

И-НЕ 11 по вл етс потенциал, блокирующий счетчик 8 и элемент И 7, преп тству записи эхосигнала на врем излучени зондирующего импульса в

После окончани установочного импульса счетчик 22 начинает счет тактовых импульсов, поступающих с выхода генератора 10 тактовых иьшульсов, и с приходом N-ro импульса формирует импульс длительностью Т.., который используетс дл формировани выборки входного сигнала и дл запирани ключа 20 на врем записи входной выборки в регистр 17. Выборка зонди- рующего сигнала с выхода аналого-цифрового преобразовател 16 записываетс в регистр 17. Задний фронт выходного импульса счетчика 22 запускает генератор 23 импульсов, выходной сигнал которого - импульс паузы, блокирует через элемент ИЛИ-НЕ 3 элемент И 21 и счетчик 22, вследствие чего тактовые импульсы перестают поступать на регистры 17 и 18 и прекращаетс сдвиг информации.

Это состо ние удерживаетс до окончани импульса паузы, после чего сни- маетс блокировка и на выходе счетчи- ка 22 через N тактов формируетс следующий управл ющий импульс и втора выборка зондирующего сигнала запишетс в регистр 17, затем вновь сработает генератор 23 импульсов, и процесс записи повторитс до заполнени рециркул ционного запоминающего устройства 1 зондирующего сигнала. Количество запоминающих выборок определ етс вторым счетчиком 24, на вход которого поступают импульсы паузы. При достижении заданного количества 1ЩКЛОВ записи сигнал на выходе второго счетчика 24 мен етс на инверсный, вследствие чего рециркул ционное за- поминающее устройство 1 переходит в режим хранени информации (второй регистр 18 исключаетс из кольца циркул ции выборок сигнала), а генератор 23 импульсов блокируетс до по- ступлени следующего установочного импульса. Сигналы с выхода второго счетчика 24 всех каналов поступают на входы элемента И-НЕ 11, и после окончани записи зондирующего сигма- ла во всех каналах на выходе элемента И-НЕ 11 по вл етс потенциал,, сни- макшщй блокировку с рециркул ционного запоминающего устройства эхосиг14

нала, вследствие чего начинает запись эхосигнала. Сжатые копии сигналов зондирующего сигнала и эхосиг- ,нала пост ттают на входы вычислени взаимокоррел ционной футсции соответствующих каналов, где происходит вычисление вза мокоррел ционной функции е

. Козй Ьициент сжати эхосигнала устанавливаетс генератором 9 импульсов . Дл обеспечени синхронного режима циркул ции выборок эхосигнала и зондирующего сигнала период циркул иди выборок зондирующего сигнала удлин етс с помощью подачи импуль- са.-пауэы канала эхосигнала с выхода генератсра 9 импульсов через соответствующий элемент lilM-HE 3.1-..3-п Указанньй импульс блокирует сдвиг информационных выборок во всех рециркул ционных запоминающ х устройствах коррел тора.

Схема по строени коррел тора с доплеровской расфильтровкой обеспечивает совпадение синхроимпульсов во всех каналах после окончани записи зондируюдего сигнала. Это условие выполн етс Бследствие того, что врем записи зондирзтощего сигнала в любом канзле пропорционально NT - - t, N,(NT,, + пТ,д,) NT,6 (N+n) , где .jj о u.t . Кроме того, в каждом канале после окончани записи зо дируюЕсего сигнала до перехода в режи анализа эхосигнала период циркул ции также равен NT(.дg , что приводит к сихронной работе каналов коррел тора.

Claims

Формула изобретени

1.1ифровой коррел тор дл обнаружени эхосигналов, содержащий рециркул ционное запоминак цее устройство зодирующего сигнала, блок вычислени взаимокоррел ционной функщШг генератор тактовых i-TMnj bcoB, регистр, ключ аналого-цифровой преобразователь, информационный вход которого вл етс входом эхосигнала коррел тора, пер- вьй элемент И, счетчик и генератор импульсов, выход которого соединен с входом сброса счетчика и первым входом элемента И, выход переполнени счетчика соединен с входом останова генератора импульсов, тактовым входом аналого-цифрового преобразовател и управл ющим входом ключа, выход которого через монтажное ИЛИ

соединен с выходом аналого-тдафрового преобразовател и информационным входом регистра, выход которого подключен к первому входу блока вычислени взаимокоррел ционной функции, вход тактировани регистра соединен с выходом элемента И второй вход которого соединен с вьшодом генерато ра тактовых импульсов к счегньгм входом счетчика, первое рещ кул цион- ное запоминающее устройство зондкру- ющего сигнала содерзшт аналого- щфро БОЙ преобразователь, ключ, коммутато i и два регистра, причем в первом ре- циркул ционном запо1у1инающем устрой-, стве зондирующего сигна1а информацио ньй вход аналого-ыт1фрозого преобразо вател вл етс входом зондирующего сигнала коррел тора, тактовьш вход ; аналого-плфрового преобразовател соединен с управл ющим входом ключа,, , информационш,й выход которого, через :монтажное ИЛИ соединенный с выходом : аналого-цифрового преобразовател ., ;подключен к информационному входу ;первого регистра, выход которого под- ключей к первому информационному вхо- ;ду комкутатора и информационному входу второго регистра5 вьпсод которого соединен с вторым информационным входом коммутатора и вторым входом блока вычислени ззаимокорре.ге ционной функции, вькод которого вл етс выходом коррел тора, выход коммутатора в первом рециркул 1щонном запоминающем устройстве зонди:рующего сигнала соединен с информационньЕм входом ключа , отличающийс тем, что, с дал-ью расщиренгж полосы анахи- зируемьп частот ,цоплеронс1сого смеще:- ни в сторону отрицательных приращений частоты эхосигнала, в него введены рециркул ционных запоминающих устройств зондирующего сш-нала (п - число каналов анализа) п-1 блоков вычислени взаимокоррел пдонной функции п элементов ИЛИ-НЕ и элемент И-НЕ, а в каждое реци:ркулЕционно.е запоминающее з стройство зондирующего сигнала введены два счетчика,, элемент И и генератор И1утульсов,,, причем в каждом реци)экул 1-(ионном запомина

10

20

25

4534

; п

30

35

40

45

146

ющем устройстве зондирующего сигнала выход -первого счетчика соединен с управл ющим входом ключа и входом запуска генератора импульсов, выход которого Подк гтючен к счетному входу второго счетчика, выход которого соединен с входом блокировани генератора импульсов и управл ющим входом конмутатора выход элемента И з каждом ре1р-гокул -снонном запоминающем устройстве зондирующего сигнала под- 1 л сгчен к тактовым входам первого и второго регис фов, выход регистра соединен с информационным входом ключа и объеднненныьш первыми входами блоков вычислени вза мокорре- л ционной функции, вторые входы которых подключены соответственно к выходам вторьк регистров соответствующего ре-диркул ционыого запоминающего устройства зондирующего сигнала, Информа1щонные входы аналого-цифровых преобразователей рециркул ционных запоминающих устройств зондх рукще- го сигнапа соединены между собой, объединенные входы сброса первого и второго счетчиков рециркул ционных запоминакщих устройств зондиругощего сигнала вл ютс установочными входами коррел тора, выход ге ератора тактовых импульсов соединен со счетными входаг М первых счетчиков и первыми входами элементов И р.ециркул ционньгх запож-гнающих устройств зондирующего сигнала, выкодк генераторов иштульсов рецрфкул ционных запомкна- KSFflix устройств зондтоуюегдго сигнала подключены к первым входам соответст вующих элементов ИЛ11-НЕ., выходы которых соединены с входами останова, первых счетчиков и ETopbUvm входами элементов И соответствующих рециркул ционных запоминаюгокх устройств зондирующего сигнала, объединенные зто- рыа входы элементов ИЛИ-НЕ соединены с выходом генератора гфшульсов, выхо0

д:ы втор&пс счетчиков рециркгул ционкьтх запомина зщих устро йств зоидргоующего подключены еооч-ветственно к входам элемента И-НЕ выход которого соединен с входом остаг овкк счтетчи- ка и третьим входом элемента И.

Фиг. 2