# Controllo dei correlatori digitali in assenza delle unità di limitazione

MATERIA:Controllo dei correlatori digitali e dispositivi ausiliari
Titolo: Lezione 1^ : Controllo dei correlatori digitali in assenza delle unità di limitazione
I correlatori digitali richiedono un accurato controllo e una giusta messa a punto senza le unità di limitazione prima dell'impiego nei diversi casi pratici che si possono presentare.
Dato che molte volte le $C(\tau )x\ o\ C(\tau )x1,2$ non possono essere precalcolate per scarsa conoscenza delle caratteristiche dei segnali d’ingresso, i risultati della misura con un correlatore devono essere assunti come validi anche se non è possibile riportare i valori discreti misurati sopra curve teoriche per avere il conforto che l'insieme delle misure sia corretto.
E' necessario pertanto che i correlatori vengano controllati dopo la costruzione e prudentemente anche prima dell'impiego con segnali standard al fine di assicurare misure certe delle $C(\tau )x\ o\ C(\tau )x1,2$.

## Sequenza e sviluppo dei controlli

Il controllo dei correlatori digitali deve essere eseguito con adatti segnali standard nella sequenza sotto indicata:
* Taratura e controllo per $C(\tau )x=0$
* Controllo per $C(\tau )x=1$
* Controllo di $C(\tau )x$, a passi per $\tau$ variabile da $0$ al massimo valore consentito.
I controlli devono essere eseguiti, nell'ordine indicato senza unità di limitazione.

### Controlli con segnali a due stati

I controlli senza limitatori hanno lo scopo di verificare il corretto funzionamento del correlatore digitale con segnali a due stati del tipo $X(t)$
Questi segnali di controllo non devono essere una trasformazione di tensioni tipo $f(t)$ ma devono essere direttamente generati in forma digitale.

### Taratura e controllo dei correlatori digitali per C( tao )x1,2=0)

La taratura e il controllo sono indirizzati alla regolazione del traslatore finale ed alla verifica del corretto funzionamento dell'unita di moltiplicazione, dell'integratore e del traslatore stesso.
La taratura e il controllo si eseguono mediante la misura della correlazione incrociata di due particolari segnali a due stati $N1(t)x\ e\ N2(t)x.$ tra loro incoerenti.
I due segnali sono completamente scorrelati e da essi ci si aspetta pertanto che il correlatore fornisca, dopo debita regolazione del potenziometro del traslatore, un'uscita nulla; cioè $C(\tau )x1,2=0.$.
In questo caso sarà opportuno aumentare il valore della capacita dell'integratore, per il tempo della misura, in modo da non avere valori elevati della varianza che influenzino i rilievi.

### Dettagli tecnici sulle misure

Per illustrare la misura da eseguire ci serviamo dello schema a blocchi di figura 1 in cui si nota la mancanza dei limitatori per la trasformazione delle $f(t)$ in $X(t),$ soltanto dopo questi controlli si potranno collegare i limitatori per verificare che la loro presenza non alteri ii regolare funzionamento del dispositivo di correlazione.
In questa misura le due grandezze scorrelate $N1(t)x\ e\ N2(t)x$ sono applicate ai due ingressi del correlatore; mediante regolazione di P1 si porta a zero il valore di $C(r)1,2x$ mediante lettura della tensione con un voltmetro elettronico in c.c.
Eventuali errori della media reale che porta alla $C(r)x1,2=0$ possono venire mascherati dalla regolazione di P1 che porta l'uscita a zero anche se per caso non tutte le cose sono perfette.
Una ulteriore indicazione del regolare comportamento del correlatore si può avere misurando, oltre che la $C(r)1,2x=0$ all'uscita del traslatore, anche la tensione continua all'uscita dell'integratore che dovrà essere, con buona precisione, pari a $Val./2.$
Le successive operazioni di controllo però sono in grado di evidenziare eventuali malfunzionamenti che in questa fase non si dovessero presentare.
E' chiaro che in questo sistema circuitale non ha molto senso stabilire l'entità del fuori zero della $C(r)1,2x=0$ dato che con P1 si possono recuperare tutte le differenze esistenti.

### Sui segnali N1 (t)x , e N2 (t)x

I segnali $N1(t)x\ e\ N2(t)x$ devono essere generati mediante due dispositivi distinti che producono tensioni ad ampiezza limitata tra $0\ e\ +5\ V$ con tempi di durata casuale ai due livelli.
Tensioni di questo tipo si ottengono facilmente con hardware logici che vanno sotto il nome di generatori di rumore pseudocaotico.
Il generatore di rumore pseudocaotico è un dispositivo che genera delle sequenze di segnali, comprese tra livello $0$ e livello $1$ , con tempi di durata dei singoli eventi, nell'ambito della sequenza, che sono distribuiti in modo non casuale; infatti essi si ripetono ad ogni sequenza.
Le caratteristiche di questi circuiti però consentono di realizzare sequenze che si ripetono ad intervalli di tempo molto grandi per cui è possibile utilizzarli con profitto come se fossero dei generatori di rumore casuale a due stati.
Se la durata delle sequenze è opportunamente dimensionata il correlatore elabora questi segnali pseudocaotici come se fossero veri segnali di rumore a due stati.
Naturalmente per avere completa scorrelazione tra i due generatori pseudocaotici questi devono essere realizzati in due unità completamente separate ciascuna con il proprio contenitore metallico e la propria batteria di alimentazione.

### Controllo per il massimo di C( tao )x

Questo controllo è indirizzato alla verifica del corretto funzionamento del moltiplicatore e dell'unità di ritardo.
Il controllo si esegue mediante la misura della funzione di autocorrelazione con un segnale pseudocaotico $N(t)x$ definito in precedenza.
Il segnale $N(t)x$ è applicato contemporaneamente ai due ingressi del correlatore con l'unita di ritardo disposta per $\tau =0.$
La grandezza $N(t)x$ viene pertanto autocorrelata con se stessa e all'uscita del correlatore ci si aspetta pertanto il massimo valore di $C(\tau )x$.
La misura del massimo di $C(\tau )x$ è poco influenzata dalla varianza dato che il livello di autocorrelazione è elevato e le ondulazioni della varianza stessa non si evidenziano.
Lo schema di misura è simile a quello di figura 1 con la differenza che i due ingressi del correlatore digitale sono collegati, assieme, ad un solo generatore di rumore pseudocaotico $N(t)x.$

### Controllo per C( tao )x a passi per tao variabile

Per questo tipo di controllo si sostituisce la grandezza $N(t)x$ con un'onda perfettamente rettangolare prelevata da apposito generatore da laboratorio ; la frequenza di questo segnale deve essere almeno $1/3$ di Fck della catena di ritardo digitale.
Con questo nuovo segnale si procede alla misura della funzione di autocorrelazione, variando $\tau$ a passi; i valori della tensione che si ricavano, partendo da $\tau =0$ per giungere poi al massimo ritardo, devono essere normalizzati all'unità per riportarli a punti sopra una funzione di autocorrelazione opportunamente calcolata per vedere le corrispondenze tra i valori misurati e normalizzati e i valori del grafico di confronto.
Esempio di una funzione $C(\tau )x$ per onda rettangolare
$C(\tau )x=(2/\pi )\arcsin \ \cos \ (\omega \ \tau )\ \ \$ 1)
dove $\omega =2\ \pi \cdot F$
L'andamento della $C(\tau )x$ secondo la 1) per $\omega =31415$ rad. è mostrato in figura 2:
Nel riportare sul grafico i punti dei valori ricavati si dovrà osservare che le rette che li congiungono attraversano i valori zero nell'intorno dei punti previsti; ciò ci dirà che la taratura del traslatore già eseguita in precedenza non ha mascherato alcun inconveniente.
Le corrispondenze tra i valori misurati e normalizzati e le curve calcolate dovranno essere contenute entro tolleranze dell'ordine del $\pm 10\%$; deviazioni più elevate possono essere causate sia da malfunzionamenti dell'unità di moltiplicazione sia della catena di ritardo digitale.
Anche in questa misura la varianza d'uscita inciderà poco sul rilievo dei valori di $C(\tau )x$ agli alti livelli; pertanto, dato che i valori vengono presi variando $\tau$, è necessario che il valore di $Ft$, frequenza di taglio dell'integratore, sia quella fissato dal progetto del correlatore.
Per lo schema di misura si può far sempre riferimento alla figura 1 dove si dovranno collegare assieme i due ingressi del correlatore per applicare ad essi, mediante un generatore di onde rettangolari, gli opportuni segnali a due stati.