164636. lajstromszámú szabadalom • Készülék sokcsatornás analóg tárolóval korreláció függvények felvételére

3 164636 4 igényeket jobban fedő, olcsóbb korrelátorok kialakítására. Egy sokcsatornás real-time működésű analóg tárolót tartalmazó készüléktípust az 1. ábra alapján ismertetünk. 5 Az egyik jelforrásból származó Y (t) mintavett és digitalizált értékek egy A tárolólánc (pl. léptető-regiszter) egymásra következő elemeibe kerülnek (1.1. ábra). Ez a tárolólánc tárolója tehát az Y (t-n A) értékeket, ahol n = 0,1,2..., és 10 A a mintavételi ütemidő. Hogy a korrelációfüggvény n számú értékeihez jussunk, a tárolt minták mindegyikét össze kell szorozni a másik jelforrásból származó X (t)-vel, és ezekkel a produktumokkal meg kell növelni egy-egy, a 15 reakciófüggvény adott pontjához tartozó C analóg tároló csatornatartalmát. Az ismert készülékkialakításoknál ezt a feladatot n darab, párhuzamosan működő B szorzóval látják el, amelyek kimenetükkel a C sokcsatornás analóg 20 tároló egy-egy tárolócsatornájának bemenetére csatlakoznak. A sokcsatornás tárolóban rendelkezésre álló függvényértékek soros letapogatással, egy, a sokcsatornás tárolóra csatlakozó D demultiplexer révén jutnak el a készülék E kimenetére. 25 A találmány szerinti működésmódú, sokcsatornás analóg tárolójú készülékhez döntően az a felismerés vezetett, hogy az analóg tárolójú korrelátoroknál kizárólag alkalmazott párhuzamos 30 működésmód előnyei nincsenek arányban a ráfordításokkal: a konstrukció elvi egyszerűségéért súlyos árat kell fizetni az alkatrészköltségekben. Az új megoldás alapvető gondolata, hogy 35 analóg tároló használata esetén az n darab szorzómű helyett egyetlenegyet alkalmazva, amely időben egymásután végzi el a részletszorzatok képzését, az ezzel felmerülő technikai nehézségek leküzdése után jelentős műszaki és gazdasági 40 előnyhöz jutunk. A találmány szerinti megoldás ugyanis nem jelentéktelen áramköri problémák megoldását kívánja: gondoskodni kell arról, hogy az alkalmazott egyetlen szorzóegység időben egymás után kapja meg a tárolt Y (t-nAr) 45 mintaértékeket, a szorzás eredményének megfelelő analóg jelet pedig megfelelő sebességgel (tehát néhány fisec-on belül) kell eljuttatni a sokcsatornás analóg tároló kiválasztott tárolócsatornájára. A feladat analóg jelet gyorsan és 50 pontosan kapcsoló áramkörök kifejlesztését kívánja meg. Esetünkben a léptető regiszter tartalmának cirkulációjával oldjuk meg, hogy a regiszter valamely elemére kapcsolt szorzó a mintához időben egymás után hozzájuthasson. Az a feladat, 55 hogy a szorzó kimenetét időben egymásután, rendre a soronkövetkező tárolócsatornára kapcsoljuk, egy analóg multiplexer egység felhasználásával valósítható meg. Ez, az ismert megoldásokhoz viszonyítva, nem igányel költségtöbbletet, 60 mivel itt az általában szokásos kimeneti demultiplexer egység elmarad, hiszen a csatornához való soros hozzáférést már eleve biztosítottuk. A szorzók számának csökkentésével járó műszaki előny (nagyobb megbízhatóság, egyszerűbb, ke- 65 vésbé helyigényes konstrukció) és gazdasági megtakarítás (az alkatrészek számának csökkentése révén) tehát változatlanul fennmarad. További fontos előnyként lehet megemlíteni, hogy az eddigi parallel kimenetű léptető regiszterek (shiftregiszterek) helyett itt soros kimenetű léptető regiszterek alkalmazhatóak, amelyek lényegesen olcsóbbak és egyszerűbb áramköri megoldásokat tesznek lehetővé. A szemléletes összehasonlítás érdekében egy kiviteli példa kapcsán becslést végeztünk a találmány révén elérhető alkatrészmegtakarításról. A korrelátorok legnagyobb részénél használatos relé-típusú szorzóáramkör 2 analóg kapcsolóelemet - pl. MOS FET tranzisztort (fémoxid szigetelésű térvezérlésű tranzisztort) - igényel. Csatornánként szükség van egy további analóg kapcsolóra a zárás-nyitás funkció megvalósítására és egy továbbira, amely a csatornákból való ciklikus kiolvasás demultiplexer-rendszerének része. Egy 100 csatornás korrelátornál ez 400 db jóminőségű, kis nyitóellenállású, kis visszáramú, modern analóg kapcsolót tesz szükségessé az ismert megoldásokat alkalmazva. A találmány szerinti készülék teljes alkatrészigénye 3 analóg kapcsolóból áll a szorzás és a nyitás-zárás funkció elvégzésére, míg a kiolvasásra és a címzésre egyetlen, 100 analóg kapcsolót igénylő multiplexer szolgál. A találmány szerinti működési móddal tehát ez esetben 297 modern, MOS félvezető kapcsoló megtakarítható. A találmány lényege abban foglalható össze, hogy gazdaságosabb olcsóbb - a műszaki paraméterekben lényegében változatlan, tehát az igényeket jól fedő - készülékkialakítás érhető el, ha sokcsatornás analóg tároló alkalmazása esetén lemondunk a csatornánkénti szorzóegységről és teljes készülékben csak egyetlen szorzóegységet alkalmazunk, amely analóg multiplexeren keresztül csatlakozik a sokcsatornás analóg tárolóra. A találmány szerinti, önmagukban ismert elemekből álló készülék működését egy kiviteli példa alapján a 2. ábra szerint részletesen ismertetjük. Az Y jelforrás 1 kimenete - pl. mintavevő egység közbeiktatásával — a 3 adattároló — választóegységre csatlakozik. Ennek az egységnek regiszter-része a vizsgálandó jel utolsó n darab mintáját tárolja /Y (t-nAr)/. A 4 egycsatornás szorzó egységre jutó „szorzandó" az X jelforrásból származó 2 minta /x(t)/, míg a „szorzót" a 3 adattároló- választóegységből kapja. A 4 egycsatornás szorzó egység az 5 analóg multiplexer egységen keresztül kapcsolódik a 6 sokcsatornás analóg tárolóra. A 3 adattárolóválasztóegység és az 5 analóg multiplexer egység vezérlését közös 7 órajelgenerátor biztosítja. A működésmód soros, az első órajelnél tehát mindkét választó egység az első címen áll, az első csatorna tartalma az x (t)-y(t) szorzat értékével növekszik. A második órajelnél a második címet jelöljük ki, a második csatorna tartalma az x 2