Изобретение относится к области вычислительной техники и может использоваться в средствах связи, аудио-, видио- и информационно-измерительной техники для генерации спектров кусочно-постоянных функций [1]: Радемахера (Rademacher) rad(m, T), Уолша (Walsh) wal(n, T), Пэли (Paley) pal(p, Т), Адамара (Hadamar) had(h, T), Xaapa (Haar) har(l, n, Т), Каждана (Kagdan) k(t, n, T).
Известно устройство для считывания графической информации [2], содержащее блоки фотоэлектрического преобразования, каждый из которых подключен к выходу соответствующего генератора пилообразного напряжения, блок усиления, блоки фотометров, согласующие элементы, элементы И и ИЛИ, блок задержки, триггеры, переключатели.
Недостатком аналога является низкая точность.
К аналогам предлагаемого технического решения также относится устройство для ввода графической информации [3] , содержащее электронно-оптические блоки, соединенные с фотоэлектрическим преобразователем, генераторы пилообразного напряжения, подключенные к электронно-оптическим блокам, блоки усиления и управляющий блок.
Недостатком этого аналога является сложность.
Аналогом предлагаемого технического решения также является генератор функций Уолша [4], содержащий n-разрядный счетчик, блок из n элементов И, сумматор по модулю два, триггер, пять элементов И, два элемента ИЛИ, n-разрядный регистр, формирователь случайной последовательности импульсов, 2n-разрядный реверсивный счетчик.
Недостатком этого аналога являются узкие функциональные возможности - он предназначен для вероятностного моделирования функций Уолша со случайными номерами и паузами случайной длительности между ними.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является генератор функций Уолша [5] , содержащий генератор прямоугольных импульсов, формирователь последовательности входных импульсов, триггеры, сумматоры по модулю два с инверсным выходом, N компараторов, N выходных зажимов, источник опорного напряжения.
Недостатком прототипа являются узкие функциональные возможности - он предназначен для генерации только функций Уолша заданной амплитуды.
Решаемая изобретением техническая задача - расширение функциональных возможностей за счет возможности генерации спектров любых кусочно-постоянных функций нормированной или масштабируемой амплитуды.
Указанная техническая задача (в первом варианте реализации универсального генератора, предназначенном для генерации функций Радемахера нормированной амплитуды) решается благодаря тому, что в генератор функций Уолша, содержащий генератор прямоугольных импульсов, N (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра) выходных зажимов, первый источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым выходным зажимом, дополнительно введены реверсивный двоичный счетчик, второй источник опорного напряжения, инвертор и N-1 каналов, причем каждый i-тый (где i=2...N) канал содержит элемент НЕ i-того канала и первый и второй коммутаторы i-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с i-тым выходным зажимом, информационные входы коммутаторов i-того канала подключены, соответственно, первого - к выходу инвертора, второго - к выходу второго источника опорного напряжения, соединенному со входом инвертора, управляющий вход первого коммутатора i-того канала подключен к выходу элемента НЕ i-того канала, вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора i-того канала и подключен к выходу i-того разряда реверсивного двоичного счетчика, регрессивный вход которого подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов.
Указанная техническая задача (во втором варианте реализации универсального генератора, предназначенном для генерации функций Радемахера масштабируемой амплитуды) решается благодаря тому, что в генератор функций Уолша, содержащий генератор прямоугольных импульсов, N (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра) выходных зажимов, первый источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым выходным зажимом, дополнительно введены реверсивный двоичный счетчик, N-1 источников опорного напряжения, N-1 инверторов и N-1 каналов, причем каждый i-тый (где i=2...N) канал содержит элемент НЕ i-того канала и первый и второй коммутаторы i-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с i-тым выходным зажимом, информационные входы коммутаторов i-того канала подключены, соответственно, первого - к выходу i-того инвертора, второго - к выходу i-того источника опорного напряжения, соединенному со входом i-того инвертора, управляющий вход первого коммутатора i-того канала подключен к выходу элемента НЕ i-того канала, вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора i-того канала и подключен к выходу i-того разряда реверсивного двоичного счетчика, регрессивный вход которого подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов.
Указанная техническая задача (в третьем варианте реализации универсального генератора, предназначенном для генерации функций Хаара нормированной амплитуды) решается благодаря тому, что в генератор функций Уолша, содержащий генератор прямоугольных импульсов, N (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра) выходных зажимов, первый источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым выходным зажимом, дополнительно введены счетчик, цифровой блок памяти, регистр, второй источник опорного напряжения, инвертор и N-1 каналов, причем каждый i-тый (где i=2... N) канал содержит элемент ИЛИ-НЕ i-того канала и первый, второй и третий коммутаторы i-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с i-тым выходным зажимом, информационные входы коммутаторов i-того канала подключены, соответственно, первого - к выходу инвертора, второго - к выходу второго источника опорного напряжения, соединенному со входом инвертора, третьего - к шине нулевого потенциала, управляющий вход третьего коммутатора i-того канала подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ i-того канала, первый и второй входы которого объединены, соответственно, с управляющими входами первого и второго коммутаторов i-того канала и подключены к выходам i-той пары разрядов регистра, информационные входы которого подключены к выходам цифрового блока памяти, адресный вход которого подключен к выходу счетчика, тактовый вход которого подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов, соединенному со входом записи регистра.
Указанная техническая задача (в четвертом варианте реализации универсального генератора, предназначенном для генерации функций Хаара масштабируемой амплитуды) решается благодаря тому, что в генератор функций Уолша, содержащий генератор прямоугольных импульсов, N (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра) выходных зажимов, первый источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым выходным зажимом, дополнительно введены счетчик, цифровой блок памяти, регистр, N-1 источников опорного напряжения, N-1 инверторов и N-1 каналов, причем каждый i-тый (где i= 2...N) канал содержит элемент ИЛИ-НЕ i-того канала и первый, второй и третий коммутаторы i-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с i-тым выходным зажимом, информационные входы коммутаторов i-того канала подключены, соответственно, первого - к выходу i-того инвертора, второго - к выходу i-того источника опорного напряжения, соединенному со входом i-того инвертора, третьего - к шине нулевого потенциала, управляющий вход третьего коммутатора i-того канала подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ i-того канала, первый и второй входы которого объединены, соответственно, с управляющими входами первого и второго коммутаторов i-того канала и подключены к выходам i-той пары разрядов регистра, информационные входы которого подключены к выходам цифрового блока памяти, адресный вход которого подключен к выходу счетчика, тактовый вход которого подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов, соединенному со входом записи регистра.
Указанная техническая задача (в пятом варианте реализации универсального генератора, предназначенном для генерации функций Радемахера, или Уолша, или Пэли, или Адамара, или Каждана, или любых других двухзначных кусочно-постоянных функций нормированной амплитуды) решается благодаря тому, что в генератор функций Уолша, содержащий генератор прямоугольных импульсов, N (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектpa) выходных зажимов, первый источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым выходным зажимом, дополнительно введены счетчик, цифровой блок памяти, регистр, второй источник опорного напряжения, инвертор и N-1 каналов, причем каждый i-тый (где i=2...N) канал содержит элемент НЕ i-того канала и первый и второй коммутаторы i-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с i-тым выходным зажимом, информационные входы коммутаторов i-того канала подключены, соответственно, первого - к выходу инвертора, второго - к выходу второго источника опорного напряжения, соединенному со входом инвертора, управляющий вход первого коммутатора i-того канала подключен к выходу элемента НЕ i-того канала, вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора i-того канала и подключен к выходу i-того разряда регистра, информационные входы которого подключены к выходам цифрового блока памяти, адресный вход которого подключен к выходу счетчика, тактовый вход которого подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов, соединенному со входом записи регистра.
Указанная техническая задача (в шестом варианте реализации универсального генератора, предназначенном для генерации функций Радемахера, или Уолша, или Пэли, или Адамара, или Каждана, или любых других двухзначных кусочно-постоянных функций масштабируемой амплитуды) решается благодаря тому, что в генератор функций Уолша, содержащий генератор прямоугольных импульсов, N (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра) выходных зажимов, первый источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым выходным зажимом, дополнительно введены счетчик, цифровой блок памяти, регистр, N-1 источников опорного напряжения, N-1 инверторов и N-1 каналов, причем каждый i-тый (где i=2...N) канал содержит элемент НЕ i-того канала и первый и второй коммутаторы i-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с i-тым выходным зажимом, информационные входы коммутаторов i-того канала подключены, соответственно, первого - к выходу i-того инвертора, второго - к выходу i-того источника опорного напряжения, соединенному со входом i-того инвертора, управляющий вход первого коммутатора i-того канала подключен к выходу элемента НЕ i-того канала, вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора i-того канала и подключен к выходу i-того разряда регистра, информационные входы которого подключены к выходам цифрового блока памяти, адресный вход которого подключен к выходу счетчика, тактовый вход которого подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов, соединенному со входом записи регистра.
Указанная техническая задача (в седьмом варианте реализации универсального генератора, предназначенном для генерации функций Радемахера, или Уолша, или Пэли, или Адамара, или Каждана, или любых других двухзначных кусочно-постоянных функций нормированной амплитуды) решается благодаря тому, что в генератор функций Уолша, содержащий генератор прямоугольных импульсов, N (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра) выходных зажимов, первый источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым выходным зажимом, дополнительно введены счетчик, цифровой блок памяти, многопозиционный переключатель, шифратор из унитарного кода в двоичный, регистр, второй источник опорного напряжения, инвертор и N-1 каналов, причем каждый i-тый (где i=2...N) канал содержит элемент НЕ i-того канала и первый и второй коммутаторы i-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с i-тым выходным зажимом, информационные входы коммутаторов i-того канала подключены, соответственно, первого - к выходу инвертора, второго - к выходу второго источника опорного напряжения, соединенному со входом инвертора, управляющий вход первого коммутатора i-того канала подключен к выходу элемента НЕ i-того канала, вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора i-того канала и подключен к выходу i-того разряда регистра, информационные входы которого подключены к выходам цифрового блока памяти, группа младших разрядов адресного входа которого подключена к выходу счетчика, тактовый вход которого подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов, соединенному со входом записи регистра, подвижный контакт многопозиционного переключателя соединен с шиной нулевого потенциала, неподвижные контакты многопозиционного переключателя соединены со входами шифратора из унитарного кода в двоичный, выходы которого соединены с группой старших разрядов адресного входа цифрового блока памяти.
Указанная техническая задача (в восьмом варианте реализации универсального генератора, предназначенном для генерации функций Радемахера, или Уолша, или Пэли, или Адамара, или Каждана, или любых других двухзначных кусочно-постоянных функций масштабируемой амплитуды) решается благодаря тому, что в генератор функций Уолша, содержащий генератор прямоугольных импульсов, N (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра) выходных зажимов, первый источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым выходным зажимом, дополнительно введены счетчик, цифровой блок памяти, многопозиционный переключатель, шифратор из унитарного кода в двоичный, регистр, N-1 источников опорного напряжения, N-1 инверторов и N-1 каналов, причем каждый i-тый (где i=2...N) канал содержит элемент НЕ i-того канала и первый и второй коммутаторы i-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с i-тым выходным зажимом, информационные входы коммутаторов i-того канала подключены, соответственно, первого - к выходу i-того инвертора, второго - к выходу i-того источника опорного напряжения, соединенному со входом i-того инвертора, управляющий вход первого коммутатора i-того канала подключен к выходу элемента НЕ i-того канала, вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора i-того канала и подключен к выходу i-того разряда регистра, информационные входы которого подключены к выходам цифрового блока памяти, группа младших разрядов адресного входа которого подключена к выходу счетчика, тактовый вход которого подключен к выходу генератора прямоугольных импульсов, соединенному со входом записи регистра, подвижный контакт многопозиционного переключателя соединен с шиной нулевого потенциала, неподвижные контакты многопозиционного переключателя соединены со входами шифратора из унитарного кода в двоичный, выходы которого соединены с группой старших разрядов адресного входа цифрового блока памяти.
Указанная техническая задача (в девятом варианте реализации универсального генератора, предназначенном для одновременной генерации функций Радемахера, Хаара, Уолша, Пэли, Адамара, Каждана, любых других двухзначных кусочно-постоянных функций нормированной амплитуды) решается благодаря тому, что в генератор функций Уолша, содержащий генератор прямоугольных импульсов, N (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра) выходных зажимов, первый источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым выходным зажимом, дополнительно введены счетчик, цифровой блок памяти, одновибратор, дешифратор, К (где К - число генерируемых двухзначных кусочно-постоянных функций, равное числу используемых для этого групп элементов универсального генератора) регистров, 2К-1 источников опорного напряжения, К инверторов, (K-1)•N выходных зажимов и N•K-1 каналов, причем каждый ij-тый (где i=2...N; j=1...K-1) канал содержит элемент НЕ ij-того канала и первый и второй коммутаторы ij-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с ij-тым выходным зажимом, информационные входы коммутаторов ij-того канала подключены, соответственно, первого - к выходу инвертора j-той группы элементов, второго - к выходу второго источника опорного напряжения j-той группы элементов, соединенному со входом инвертора j-той группы элементов, управляющий вход первого коммутатора ij-того канала подключен к выходу элемента НЕ ij-того канала, вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора ij-того канала и подключен к выходу ij-того разряда регистра j-той группы элементов, каждый ij-тый (при i=2...N; j=К) канал содержит элемент ИЛИ-НЕ ij-того канала и первый, второй и третий коммутаторы ij-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с ij-тым выходным зажимом, информационные входы коммутаторов ij-того канала подключены, соответственно, первого - к выходу инвертора j-той группы элементов, второго - к выходу второго источника опорного напряжения j-той группы элементов, соединенному со входом инвертора j-той группы элементов, третьего - к шине нулевого потенциала, управляющий вход третьего коммутатора ij-того канала подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ ij-того канала, первый и второй входы которого объединены, соответственно, с управляющими входами первого и второго коммутаторов ij-того канала и подключены к выходам ij-той пары разрядов регистра j-той группы элементов, каждый ij-тый (при i=1; j=2...K) выходной зажим подключен к выходу первого источника опорного напряжения j-той группы элементов, выход генератора прямоугольных импульсов соединен со входом одновибратора и тактовым входом счетчика, группа старших разрядов выхода которого соединена с группой младших разрядов адресного входа цифрового блока памяти, группа старших разрядов которого подключена к группе младших разрядов выхода счетчика, соединенной с управляющим входом дешифратора, вход стробирования которого подключен к инверсному выходу одновибратора, а каждый j-тый (при j= 1...K) выход соединен со входом записи регистра j-той группы элементов, информационные входы регистров всех групп элементов объединены между собой и подключены к выходу цифрового блока памяти.
Указанная техническая задача (в десятом варианте реализации универсального генератора, предназначенном для одновременной генерации функций Радемахера, Хаара, Уолша, Пэли, Адамара, Каждана, любых других двухзначных кусочно-постоянных функций масштабируемой амплитуды) решается благодаря тому, что в генератор функций Уолша, содержащий генератор прямоугольных импульсов, N (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра) выходных зажимов, первый источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым выходным зажимом, дополнительно введены счетчик, цифровой блок памяти, одновибратор, дешифратор, К (где К - число генерируемых двухзначных кусочно-постоянных функций, равное числу используемых для этого групп элементов универсального генератора) регистров, N•K-1 источников опорного напряжения, K•(N-1) инверторов, (K-1)•N выходных зажимов и N•K-1 каналов, причем каждый ij-тый (где i= 2...N; j=1...К-1) канал содержит элемент НЕ ij-того канала и первый и второй коммутаторы ij-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с ij-тым выходным зажимом, информационные входы коммутаторов ij-того канала подключены, соответственно, первого - к выходу ij-того инвертора, второго - к выходу ij-того источника опорного напряжения, соединенному со входом ij-того инвертора, управляющий вход первого коммутатора ij-того канала подключен к выходу элемента НЕ ij-того канала, вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора ij-того канала и подключен к выходу ij-того разряда регистра j-той группы элементов, каждый ij-тый (при i=2...N; j=К) канал содержит элемент ИЛИ-НЕ ij-того канала и первый, второй и третий коммутаторы ij-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с ij-тым выходным зажимом, информационные входы коммутаторов ij-того канала подключены, соответственно, первого - к выходу ij-того инвертора, второго - к выходу ij-того источника опорного напряжения, соединенному со входом ij-того инвертора, третьего - к шине нулевого потенциала, управляющий вход третьего коммутатора ij-того канала подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ ij-того канала, первый и второй входы которого объединены, соответственно, с управляющими входами первого и второго коммутаторов ij-того канала и подключены к выходам ij-той пары разрядов регистра j-той группы элементов, каждый ij-тый (при i=1; j=2...K) выходной зажим подключен к выходу первого источника опорного напряжения j-той группы элементов, выход генератора прямоугольных импульсов соединен со входом одновибратора и тактовым входом счетчика, группа старших разрядов выхода которого соединена с группой младших разрядов адресного входа цифрового блока памяти, группа старших разрядов которого подключена к группе младших разрядов выхода счетчика, соединенной с управляющим входом дешифратора, вход стробирования которого подключен к инверсному выходу одновибратора, а каждый j-тый (при j=1...K) выход соединен со входом записи регистра j-той группы элементов, информационные входы регистров всех групп элементов объединены между собой и подключены к выходу цифрового блока памяти.
Указанная техническая задача (в одиннадцатом варианте реализации универсального генератора, предназначенном для одновременной генерации функций Радемахера, Хаара, Уолша, Пэли, Адамара, Каждана, любых других двухзначных кусочно-постоянных функций нормированной амплитуды) решается благодаря тому, что в генератор функций Уолша, содержащий первый генератор прямоугольных импульсов, N (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра) выходных зажимов, первый источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым выходным зажимом, дополнительно введены второй генератор прямоугольных импульсов, первый и второй счетчики, цифровой блок памяти, первый и второй одновибраторы, триггер, дешифратор, К (где К - число генерируемых двухзначных кусочно-постоянных функций, равное числу используемых для этого групп элементов универсального генератора) регистров, 2К-1 источников опорного напряжения, К инверторов, (K-1)•N выходных зажимов и N•K-1 каналов, причем каждый ij-тый (где i=2...N; j=1...К-1) канал содержит элемент НЕ ij-того канала и первый и второй коммутаторы ij-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с ij-тым выходным зажимом, информационные входы коммутаторов ij-того канала подключены, соответственно, первого - к выходу инвертора j-той группы элементов, второго - к выходу второго источника опорного напряжения j-той группы элементов, соединенному со входом инвертора j-той группы элементов, управляющий вход первого коммутатора ij-того канала подключен к выходу элемента НЕ ij-того канала, вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора ij-того канала и подключен к выходу ij-того разряда регистра j-той группы элементов, каждый ij-тый (при i= 2. ..N; j=К) канал содержит элемент ИЛИ-НЕ ij-того канала и первый, второй и третий коммутаторы ij-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с ij-тым выходным зажимом, информационные входы коммутаторов ij-того канала подключены, соответственно, первого - к выходу инвертора j-той группы элементов, второго - к выходу второго источника опорного напряжения j-той группы элементов, соединенному со входом инвертора j-той группы элементов, третьего - к шине нулевого потенциала, управляющий вход третьего коммутатора ij-того канала подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ ij-того канала, первый и второй входы которого объединены, соответственно, с управляющими входами первого и второго коммутаторов ij-того канала и подключены к выходам ij-той пары разрядов регистра j-той группы элементов, каждый ij-тый (при i=1; j=2...K) выходной зажим подключен к выходу первого источника опорного напряжения j-той группы элементов, выход первого генератора прямоугольных импульсов соединен с инверсным входом первого одновибратора и тактовым входом первого счетчика, выход которого соединен с группой младших разрядов адресного входа цифрового блока памяти, группа старших разрядов которого подключена к выходу второго счетчика, соединенному с управляющим входом дешифратора, вход стробирования которого подключен к инверсному выходу второго одновибратора, а каждый j-тый (при j=1...К) выход соединен со входом записи регистра j-той группы элементов, информационные входы регистров всех групп элементов объединены между собой и подключены к выходу цифрового блока памяти, инверсный выход первого одновибратора соединен со входом установки единицы триггера, вход установки нуля которого подключен к последнему выходу дешифратора, а инверсный выход соединен со входом установки нуля второго счетчика, тактовый вход которого объединен со входом второго одновибратора и подключен к выходу второго генератора.
Указанная техническая задача (в двенадцатом варианте реализации универсального генератора, предназначенном для одновременной генерации функций Радемахера, Хаара, Уолша, Пэли, Адамара, Каждана, любых других двухзначных кусочно-постоянных функций масштабируемой амплитуды) решается благодаря тому, что в генератор функций Уолша, содержащий первый генератор прямоугольных импульсов, N (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра) выходных зажимов, первый источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым выходным зажимом, дополнительно введены второй генератор прямоугольных импульсов, первый и второй счетчики, цифровой блок памяти, первый и второй одновибраторы, триггер, дешифратор, К (где К - число генерируемых двухзначных кусочно-постоянных функций, равное числу используемых для этого групп элементов универсального генератора) регистров, N•K-1 источников опорного напряжения, K•(N-1) инверторов, (K-1)•N выходных зажимов и N•K-1 каналов, причем каждый ij-тый (где i=2...N; j=1...K-1) канал содержит элемент НЕ ij-того канала и первый и второй коммутаторы ij-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с ij-тым выходным зажимом, информационные входы коммутаторов ij-того канала подключены, соответственно, первого - к выходу ij-того инвертора, второго - к выходу ij-того источника опорного напряжения, соединенному со входом ij-того инвертора, управляющий вход первого коммутатора ij-того канала подключен к выходу элемента НЕ ij-того канала, вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора ij-того канала и подключен к выходу ij-того разряда регистра j-той группы элементов, каждый ij-тый (при i= 2...N; j=К) канал содержит элемент ИЛИ-НЕ ij-того канала и первый, второй и третий коммутаторы ij-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с ij-тым выходным зажимом, информационные входы коммутаторов ij-того канала подключены, соответственно, первого - к выходу ij-того инвертора, второго - к выходу ij-того источника опорного напряжения, соединенному со входом ij-того инвертора, третьего - к шине нулевого потенциала, управляющий вход третьего коммутатора ij-того канала подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ ij-того канала, первый и второй входы которого объединены, соответственно, с управляющими входами первого и второго коммутаторов ij-того канала и подключены к выходам ij-той пары разрядов регистра j-той группы элементов, каждый ij-тый (при i=1; j=2...K) выходной зажим подключен к выходу первого источника опорного напряжения j-той группы элементов, выход первого генератора прямоугольных импульсов соединен с инверсным входом первого одновибратора и тактовым входом первого счетчика, выход которого соединен с группой младших разрядов адресного входа цифрового блока памяти, группа старших разрядов которого подключена к выходу второго счетчика, соединенному с управляющим входом дешифратора, вход стробирования которого подключен к инверсному выходу второго одновибратора, а каждый j-тый (при j= 1. . .К) выход соединен со входом записи регистра j-той группы элементов, информационные входы регистров всех групп элементов объединены между собой и подключены к выходу цифрового блока памяти, инверсный выход первого одновибратора соединен со входом установки единицы триггера, вход установки нуля которого подключен к последнему выходу дешифратора, а инверсный выход соединен со входом установки нуля второго счетчика, тактовый вход которого объединен со входом второго одновибратора и подключен к выходу второго генератора.
Указанная техническая задача (в тринадцатом варианте реализации универсального генератора, предназначенном для одновременной генерации функций Радемахера, Хаара, Уолша, Пэли, Адамара, Каждана, любых других двухзначных кусочно-постоянных функций нормированной амплитуды) решается благодаря тому, что в генератор функций Уолша, содержащий генератор прямоугольных импульсов, N (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра) выходных зажимов, первый источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым выходным зажимом, дополнительно введены счетчик, К (где К - число генерируемых двухзначных кусочно-постоянных функций, равное числу используемых для этого групп элементов универсального генератора) цифровых блоков памяти, К регистров, 2К-1 источников опорного напряжения, К инверторов, (K-1)•N выходных зажимов и N•K-1 каналов, причем каждый ij-тый (где i=2...N; j=1... К-1) канал содержит элемент НЕ ij-того канала и первый и второй коммутаторы ij-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с ij-тым выходным зажимом, информационные входы коммутаторов ij-того канала подключены, соответственно, первого - к выходу инвертора j-той группы элементов, второго - к выходу второго источника опорного напряжения j-той группы элементов, соединенному со входом инвертора j-той группы элементов, управляющий вход первого коммутатора ij-того канала подключен к выходу элемента НЕ ij-того канала, вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора ij-того канала и подключен к выходу ij-того разряда регистра j-той группы элементов, каждый ij-тый (при i= 2...N; j=К) канал содержит элемент ИЛИ-НЕ ij-того канала и первый, второй и третий коммутаторы ij-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с ij-тым выходным зажимом, информационные входы коммутаторов ij-того канала подключены, соответственно, первого - к выходу инвертора j-той группы элементов, второго - к выходу второго источника опорного напряжения j-той группы элементов, соединенному со входом инвертора j-той группы элементов, третьего - к шине нулевого потенциала, управляющий вход третьего коммутатора ij-того канала подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ ij-того канала, первый и второй входы которого объединены, соответственно, с управляющими входами первого и второго коммутаторов ij-того канала и подключены к выходам ij-той пары разрядов регистра j-той группы элементов, каждый ij-тый (при i=1; j=2...K) выходной зажим подключен к выходу первого источника опорного напряжения j-той группы элементов, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с объединенными входами записи регистров всех групп элементов и тактовым входом счетчика, выход которого соединен с объединенными адресными входами цифровых блоков памяти всех групп элементов, причем в каждой j-той группе элементов выход j-того цифрового блока памяти соединен с информационным входом j-того регистра.
Указанная техническая задача (в четырнадцатом варианте реализации универсального генератора, предназначенном для одновременной генерации функций Радемахера, Хаара, Уолша, Пэли, Адамара, Каждана, любых других двухзначных кусочно-постоянных функций масштабируемой амплитуды) решается благодаря тому, что в генератор функций Уолша, содержащий генератор прямоугольных импульсов, N (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра) выходных зажимов, первый источник опорного напряжения, выход которого соединен с первым выходным зажимом, дополнительно введены счетчик, К (где К - число генерируемых двухзначных кусочно-постоянных функций, равное числу используемых для этого групп элементов универсального генератора) цифровых блоков памяти, К регистров, N•K-1 источников опорного напряжения, K•(N-1) инверторов, (K-1)•N выходных зажимов и N•K-1 каналов, причем каждый ij-тый (где i=2...N; j=1...К-1) канал содержит элемент НЕ ij-того канала и первый и второй коммутаторы ij-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с ij-тым выходным зажимом, информационные входы коммутаторов ij-того канала подключены, соответственно, первого - к выходу ij-того инвертора, второго - к выходу ij-того источника опорного напряжения, соединенному со входом ij-того инвертора, управляющий вход первого коммутатора ij-того канала подключен к выходу элемента НЕ ij-того канала, вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора ij-того канала и подключен к выходу ij-того разряда регистра j-той группы элементов, каждый ij-тый (при i= 2...N; j=К) канал содержит элемент ИЛИ-НЕ ij-того канала и первый, второй и третий коммутаторы ij-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с ij-тым выходным зажимом, информационные входы коммутаторов ij-того канала подключены, соответственно, первого - к выходу ij-того инвертора, второго - к выходу ij-того источника опорного напряжения, соединенному со входом ij-того инвертора, третьего - к шине нулевого потенциала, управляющий вход третьего коммутатора ij-того канала подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ ij-того канала, первый и второй входы которого объединены, соответственно, с управляющими входами первого и второго коммутаторов ij-того канала и подключены к выходам ij-той пары разрядов регистра j-той группы элементов, каждый ij-тый (при i=1; j=2...K) выходной зажим подключен к выходу первого источника опорного напряжения j-той группы элементов, выход генератора прямоугольных импульсов соединен с объединенными входами записи регистров всех групп элементов и тактовым входом счетчика, выход которого соединен с объединенными адресными входами цифровых блоков памяти всех групп элементов, причем в каждой j-той группе элементов выход j-того цифрового блока памяти соединен с информационным входом j-того регистра.
Существенными отличиями предлагаемого универсального генератора в различных вариантах его реализации являются введение дополнительных элементов:
1) реверсивного двоичного счетчика, второго источника опорного напряжения, инвертора и N-1 каналов;
2) реверсивного двоичного счетчика, N-1 источников опорного напряжения, N-1 инверторов и N-1 каналов;
3) счетчика, цифрового блока памяти, регистра, второго источника опорного напряжения, инвертора и N-1 каналов;
4) счетчика, цифрового блока памяти, регистра, N-1 источников опорного напряжения, N-1 инверторов и N-1 каналов;
5) счетчика, цифрового блока памяти, регистра, второго источника опорного напряжения, инвертора и N-1 каналов;
6) счетчика, цифрового блока памяти регистра, N-1 источников опорного напряжения, N-1 инверторов и N-1 каналов;
7) счетчика, цифрового блока памяти, регистра, многопозиционного переключателя, шифратора из унитарного кода в двоичный, второго источника опорного напряжения, инвертора и N-1 каналов;
8) счетчика, цифрового блока памяти, регистра, многопозиционного переключателя, шифратора из унитарного кода в двоичный, N-1 источников опорного напряжения, N-1 инверторов и N-1 каналов;
9) счетчика, цифрового блока памяти, одновибратора, дешифратора, К (где К - число генерируемых двухзначных кусочно-постоянных функций, равное числу используемых для этого групп элементов универсального генератора) регистров, 2К-1 источников опорного напряжения, К инверторов, (K-1)•N выходных зажимов и N•K-1 каналов;
10) счетчика, цифрового блока памяти, одновибратора, дешифратора, К (где К - число генерируемых двухзначных кусочно-постоянных функций, равное числу используемых для этого групп элементов универсального генератора) регистров, N•K-1 источников опорного напряжения, K•(N-1) инверторов, (K-1)•N выходных зажимов и N•K-1 каналов;
11) второго генератора прямоугольных импульсов, первого и второго счетчика, цифрового блока памяти, первого и второго одновибраторов, триггера, дешифратора, К (где К - число генерируемых двухзначных кусочно-постоянных функций, равное числу используемых для этого групп элементов универсального генератора) регистров, 2К-1 источников опорного напряжения, К инверторов, (K-1)•N выходных зажимов и N•K-1 каналов;
12) второго генератора прямоугольных импульсов, первого и второго счетчика, цифрового блока памяти, первого и второго одновибраторов, триггера, дешифратора, К (где К - число генерируемых двухзначных кусочно-постоянных функций, равное числу используемых для этого групп элементов универсального генератора) регистров, N•K-1 источников опорного напряжения, K•(N-1) инверторов, (K-1)•N выходных зажимов и N•K-1 каналов;
13) счетчика, К (где К - число генерируемых двухзначных кусочно-постоянных функций, равное числу используемых для этого групп элементов универсального генератора) цифровых блоков памяти, К регистров, 2К-1 источников опорного напряжения, К инверторов, (K-1)•N выходных зажимов и N•K-1 каналов;
14) счетчика, К (где К - число генерируемых двухзначных кусочно-постоянных функций, равное числу используемых для этого групп элементов универсального генератора) цифровых блоков памяти, К регистров, N•K-1 источников опорного напряжения, K•(N-1) инверторов, (K-1)•N выходных зажимов и N•K-1 каналов.
К существенным отличиям предлагаемого универсального генератора также относится новая организация связей между элементами. Совокупность элементов и связей между ними обеспечивают достижение положительного эффекта - расширения функциональных возможностей за счет возможности генерации спектров любых кусочно-постоянных функций любой нормированной или масштабируемой амплитуды.
Схемы различных вариантов реализации универсального генератора представлены, соответственно, на фиг. 1 - первого варианта, предназначенного для генерации функций Радемахера нормированной амплитуды, на фиг.2 - второго варианта, предназначенного для генерации функций Радемахера масштабируемой амплитуды, на фиг. 3 - третьего варианта, предназначенного для генерации функций Хаара нормированной амплитуды, на фиг. 4 - четвертого варианта, предназначенного для генерации функций Хаара масштабируемой амплитуды, на фиг. 5 - пятого варианта, предназначенного для генерации функций Радемахера, или Уолша, или Пэли, или Адамара, или Каждана, или любых других двухзначных кусочно-постоянных функций нормированной амплитуды, на фиг.6 - шестого варианта, предназначенного для генерации функций Радемахера, или Уолша, или Пэли, или Адамара, или Каждана, или любых других двухзначных кусочно-постоянных функций масштабируемой амплитуды, на фиг. 7 - седьмого варианта, предназначенного для генерации функций Радемахера, или Уолша, или Пэли, или Адамара, или Каждана, или любых других двухзначных кусочно-постоянных функций нормированной амплитуды, на фиг.8 - восьмого варианта, предназначенного для генерации функций Радемахера, или Уолша, или Пэли, или Адамара, или Каждана, или любых других двухзначных кусочно-постоянных функций масштабируемой амплитуды, на фиг.9, 11 и 13 - соответственно девятого, одиннадцатого и тринадцатого вариантов, предназначенных для одновременной генерации функций Радемахера, Хаара, Уолша, Пэли, Адамара, Каждана, любых других двухзначных кусочно-постоянных функций нормированной амплитуды, на фиг.10, 12 и 14 - соответственно десятого, двенадцатого и четырнадцатого вариантов, предназначенных для одновременной генерации функций Радемахера, Хаара, Уолша, Пэли, Адамара, Каждана, любых других двухзначных кусочно-постоянных функций масштабируемой амплитуды; на фиг.15-28 изображены спектры кусочно-постоянных функций, получаемых на выходах различных вариантов универсального генератора.
Схема первого варианта реализации универсального генератора, предназначенного для генерации функций Радемахера нормированной амплитуды, (фиг.1) содержит N (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра) выходных зажимов 1-8, второй 9 и первый 10 источники опорного напряжения (ИОН), выход которого соединен с первым выходным зажимом 1, генератор 11 прямоугольных импульсов (ГПИ), выход которого соединен с регрессионным входом реверсивного двоичного счетчика 12, инвертор 13 и N-1 каналов 14-20, причем каждый i-тый (где i=2...N), например, второй канал 14 содержит элемент НЕ 21 i-того канала 14 и первый 22 и второй 23 коммутаторы i-того канала 14, выходы которых объединены между собой и соединены с i-тым выходным зажимом 2, информационные входы коммутаторов i-того канала 14 подключены, соответственно, первого 22 - к выходу инвертора 13, второго 23 - к выходу второго ИОН 9, соединенному со входом инвертора 13, управляющий вход первого коммутатора 22 i-того канала 14 подключен к выходу элемента НЕ 21 i-того канала 14, вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора 23 i-того канала 14 и подключен к i-тому разряду выхода реверсивного двоичного счетчика 12.
Схема второго варианта реализации универсального генератора, предназначенного для генерации функций Радемахера масштабируемой амплитуды, (фиг.2) содержит N (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра) выходных зажимов 1-8, N-1 инверторов 9-15, N источников опорного напряжения (ИОН) 16-23, выход первого ИОН 16 соединен с первым выходным зажимом 1, генератор 24 прямоугольных импульсов (ГПИ), выход которого соединен с регрессионным входом реверсивного двоичного счетчика 25, и N-1 каналов 26-32, причем каждый i-тый (где i=2...N), например, второй канал 26 содержит элемент НЕ 33 i-того канала 26 и первый 34 и второй 35 коммутаторы i-того канала 26, выходы которых объединены между собой и соединены с i-тым выходным зажимом 2, информационные входы коммутаторов i-того канала 26 подключены, соответственно, первого 34 - к выходу i-того инвертора 9, второго 35 - к выходу i-того ИОН 17, соединенному со входом i-того инвертора 9, управляющий вход первого коммутатора 34 i-того канала 26 подключен к выходу элемента НЕ 33 i-того канала 26, вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора 35 i-того канала 26 и подключен к i-тому разряду выхода реверсивного двоичного счетчика 25.
Схема третьего варианта реализации универсального генератора, предназначенного для генерации функций Хаара нормированной амплитуды, (фиг.3) содержит N (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра) выходных зажимов 1-5, второй 6 и первый 7 источники опорного напряжения (ИОН), выход которого соединен с первым выходным зажимом 1, инвертор 8, генератор 9 прямоугольных импульсов (ГПИ), выход которого соединен с тактовым входом счетчика 10, выход которого соединен с адресным входом цифрового блока 11 памяти (ЦБП), выход которого соединен с информационными входами регистра 12, и N-1 каналов 13-16, причем каждый i-тый (где i=2...N), например, второй канал 13 содержит элемент ИЛИ-НЕ 17, первый 18, второй 19 и третий 20 коммутаторы i-того канала 13, выходы которых объединены между собой и соединены с i-тым выходным зажимом 2, информационные входы коммутаторов i-того канала 13 подключены, соответственно, первого 18 - к выходу инвертора 8, второго 19 - к выходу второго ИОН 6, соединенному со входом инвертора 8, третьего 20 - к шине нулевого потенциала, управляющий вход третьего коммутатора 20 i-того канала 13 подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ 17 i-того канала 13, первый и второй входы которого объединены, соответственно, с управляющими входами первого 18 и второго 19 коммутаторов i-того канала 13 и подключены к i-той паре разрядов выхода регистра 12, вход записи которого подключен к выходу ГПИ 9.
Схема четвертого варианта реализации универсального генератора, предназначенного для генерации функций Хаара масштабируемой амплитуды, (фиг.4) содержит N (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра) выходных зажимов 1-5, N-1 инверторов 6-9, N источников опорного напряжения (ИОН) 10-14, выход первого ИОН 10 соединен с первым выходным зажимом 1, генератор 15 прямоугольных импульсов (ГПИ), выход которого соединен с тактовым входом счетчика 16, выход которого соединен с адресным входом цифрового блока 17 памяти (ЦБП), выход которого соединен с информационными входами регистра 18, и N-1 каналов 19-21, причем каждый i-тый (где i=2...N), например, второй канал 19 содержит элемент ИЛИ-НЕ 21, первый 22, второй 23 и третий 24 коммутаторы i-того канала 19, выходы которых объединены между собой и соединены с i-тым выходным зажимом 2, информационные входы коммутаторов i-того канала 19 подключены, соответственно, первого 22 - к выходу i-того инвертора 6, второго 23 - к выходу i-того ИОН 11, соединенному со входом i-того инвертора 6, третьего 24 - к шине нулевого потенциала, управляющий вход третьего коммутатора 24 i-того канала 19 подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ 21 i-того канала 19, первый и второй входы которого объединены, соответственно, с управляющими входами первого 22 и второго 23 коммутаторов i-того канала 19 и подключены к i-той паре разрядов выхода регистра 18, вход записи которого подключен к выходу ГПИ 15.
Схема пятого варианта реализации универсального генератора, предназначенного для генерации функций Радемахера, или Уолша, или Пэли, или Адамара, или Каждана, или любых других двухзначных кусочно-постоянных функций нормированной амплитуды, (фиг.5) содержит N (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра) выходных зажимов 1-8, второй 9 и первый 10 источники опорного напряжения (ИОН), выход которого соединен с первым выходным зажимом 1, инвертор 11, генератор 12 прямоугольных импульсов (ГПИ), выход которого соединен с тактовым входом счетчика 13, выход которого соединен с адресным входом цифрового блока 14 памяти (ЦБП), выход которого соединен с информационными входами регистра 15, и N-1 каналов 16-22, причем каждый i-тый (где i=2...N), например, второй канал 16 содержит элемент НЕ 23 i-того канала 16 и первый 24 и второй 25 коммутаторы i-того канала 16, выходы которых объединены между собой и соединены с i-тым выходным зажимом 2, информационные входы коммутаторов i-того канала 16 подключены, соответственно, первого 24 - к выходу инвертора 11, второго 25 - к выходу второго ИОН 9, соединенному со входом инвертора 11, управляющий вход первого коммутатора 24 i-того канала 16 подключен к выходу элемента НЕ 23 i-того канала 16, вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора 24 i-того канала 16 и подключен к i-тому разряду выхода регистра 15, вход записи которого подключен к выходу ГПИ 12.
Схема шестого варианта реализации универсального генератора, предназначенного для генерации функций Радемахера, или Уолша, или Пэли, или Адамара, или Каждана, или любых других двухзначных кусочно-постоянных функций масштабируемой амплитуды, (фиг. 6) содержит N (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра) выходных зажимов 1-8, N-1 инверторов 9-15, N источников опорного напряжения (ИОН) 16-23, выход первого ИОН 16 соединен с первым выходным зажимом 1, генератор 24 прямоугольных импульсов (ГПИ), выход которого соединен с тактовым входом счетчика 25, выход которого соединен с адресным входом цифрового блока 26 памяти (ЦБП), выход которого соединен с информационными входами регистра 27, и N-1 каналов 28-34, причем каждый i-тый (где i=2...N), например, второй канал 28 содержит элемент НЕ 35 i-того канала 28 и первый 36 и второй 37 коммутаторы i-того канала 28, выходы которых объединены между собой и соединены с i-тым выходным зажимом 2, информационные входы коммутаторов i-того канала 28 подключены, соответственно, первого 36 - к выходу i-того инвертора 9, второго 37 - к выходу i-того ИОН 17, соединенному со входом i-того инвертора 9, управляющий вход первого коммутатора 36 i-того канала 28 подключен к выходу элемента НЕ 35 i-того канала 28, вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора 37 i-того канала 28 и подключен к i-тому разряду выхода регистра 27, вход записи которого подключен к выходу ГПИ 24.
Схема седьмого варианта реализации универсального генератора, предназначенного для генерации функций Радемахера, или Уолша, или Пэли, или Адамара, или Каждана, или любых других двухзначных кусочно-постоянных функций нормированной амплитуды, (фиг.7) содержит N (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра) выходных зажимов 1-8, второй 9 и первый 10 источники опорного напряжения (ИОН), выход которого соединен с первым выходным зажимом 1, инвертор 11, генератор 12 прямоугольных импульсов (ГПИ), выход которого соединен с тактовым входом счетчика 13, выход которого соединен с группой младших разрядов адресного входа цифрового блока 14 памяти (ЦБП), выход которого соединен с информационными входами регистра 15, многопозиционный переключатель 16, подвижный контакт которого соединен с шиной нулевого потенциала, а неподвижные контакты соединены со входами шифратора 17 из унитарного кода в двоичный, выходы которого соединены с группой старших разрядов адресного входа ЦБП 14, и N-1 каналов 18-24, причем каждый i-тый (где i=2...N), например, второй канал 18 содержит элемент НЕ 25 i-того канала 18 и первый 26 и второй 27 коммутаторы i-того канала 18, выходы которых объединены между собой и соединены с i-тым выходным зажимом 2, информационные входы коммутаторов i-того канала 18 подключены, соответственно, первого 26 - к выходу инвертора 11, второго 27 - к выходу второго ИОН 9, соединенному со входом инвертора 11, управляющий вход первого коммутатора 26 i-того канала 18 подключен к выходу элемента НЕ 25 i-того канала 18, вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора 27 i-того канала 18 и подключен к i-тому разряду выхода регистра 15, вход записи которого подключен к выходу ГПИ 12.
Схема восьмого варианта реализации универсального генератора, предназначенного для генерации функций Радемахера, или Уолша, или Пэли, или Адамара, или Каждана, или любых других двухзначных кусочно-постоянных функций масштабируемой амплитуды, (фиг.8) содержит N (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра) выходных зажимов 1-8, N-1 инверторов 9-15, N источников опорного напряжения (ИОН) 16-23, выход первого ИОН 16 соединен с первым выходным зажимом 1, генератор 24 прямоугольных импульсов (ГПИ), выход которого соединен с тактовым входом счетчика 25, выход которого соединен с группой младших разрядов адресного входа цифрового блока 26 памяти (ЦБП), выход которого соединен с информационными входами регистра 27, многопозиционный переключатель 28, подвижный контакт которого соединен с шиной нулевого потенциала, а неподвижные контакты соединены со входами шифратора 29 из унитарного кода в двоичный, выходы которого соединены с группой старших разрядов адресного входа ЦБП 26, и N-1 каналов 30-36, причем каждый i-тый (где i= 2...N), например, второй канал 30 содержит элемент НЕ 37 i-того канала 30 и первый 38 и второй 39 коммутаторы i-того канала 30, выходы которых объединены между собой и соединены с i-тым выходным зажимом 2, информационные входы коммутаторов i-того канала 30 подключены, соответственно, первого 38 - к выходу i-того инвертора 9, второго 39 - к выходу i-того ИОН 17, соединенному со входом i-того инвертора 9, управляющий вход первого коммутатора 38 i-того канала 30 подключен к выходу элемента НЕ 37 i-того канала 30, вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора 39 i-того канала 30 и подключен к i-тому разряду выхода регистра 27, вход записи которого подключен к выходу ГПИ 24.
Схема девятого варианта реализации универсального генератора, предназначенного для одновременной генерации функций Радемахера, Хаара, Уолша, Пэли, Адамара, Каждана, любых других двухзначных кусочно-постоянных функций нормированной амплитуды), (фиг.9) содержит N•K (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра; К - число генерируемых двухзначных кусочно-постоянных функций, равное числу используемых для этого групп элементов универсального генератора) выходных зажимов 1-6, 2К источников 7-10 опорного напряжения (ИОН), К инверторов 11-12, К регистров 13-14, генератор 15 прямоугольных импульсов (ГПИ), выход которого соединен со входом одновибратора 16 и с тактовым входом счетчика 17, группа старших разрядов выхода которого соединена с группой младших разрядов адресного входа цифрового блока 18 памяти (ЦБП), группа старших разрядов которого подключена к группе младших разрядов выхода счетчика 17, соединенной с управляющим входом дешифратора 19, вход стробирования которого подключен к инверсному выходу одновибратора 16, а каждый j-тый (при j=1...K), например первый, выход соединен со входом записи регистра 13 j-той группы элементов, информационные входы регистров 13-14 всех групп элементов объединены между собой и подключены к выходу ЦБП 18, N•K каналов 20-23, причем каждый ij-тый (где i=2...N; j=1...К-1), например, канал 20 содержит элемент НЕ 24 ij-того канала 20 и первый 25 и второй 26 коммутаторы ij-того канала 20, выходы которых объединены между собой и соединены с ij-тым выходным зажимом 2, информационные входы коммутаторов ij-того канала 20 подключены, соответственно, первого 25 - к выходу инвертора 11 j-той группы элементов, второго 26 - к выходу второго ИОН 8 j-той группы элементов, соединенному со входом инвертора 11 j-той группы элементов, управляющий вход первого коммутатора 25 ij-того канала 20 подключен к выходу элемента НЕ 24 ij-того канала 20, вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора 26 ij-того канала 20 и подключен к ij-тому разряду выхода регистра 13 j-той группы элементов, каждый ij-тый (при i=2...N; j= К), например, канал 22 содержит элемент ИЛИ-НЕ 27 ij-того канала 22 и первый 28, второй 29 и третий 30 коммутаторы ij-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с ij-тым выходным зажимом 5, информационные входы коммутаторов ij-того канала 22 подключены, соответственно, первого 28 - к выходу инвертора 12 j-той группы элементов, второго 29 - к выходу второго ИОН 10 j-той группы элементов, соединенному со входом инвертора 12 j-той группы элементов, третьего 30 - к шине нулевого потенциала, управляющий вход третьего коммутатора 30 ij-того канала 22 подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ 27 ij-того канала 22, первый и второй входы которого объединены, соответственно, с управляющими входами первого 28 и второго 29 коммутаторов ij-того канала 22 и подключены к ij-той паре разрядов выхода регистра 14 j-той группы элементов, каждый ij-тый (при i=1; j=1...K), например, выходной зажим 1 подключен к выходу первого ИОН 7 j-той группы элементов.
Схема десятого варианта реализации универсального генератора, предназначенного для одновременной генерации функций Радемахера, Хаара, Уолша, Пэли, Адамара, Каждана, любых других двухзначных кусочно-постоянных функций масштабируемой амплитуды), (фиг. 10) содержит N•K (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра; К - число генерируемых двухзначных кусочно-постоянных функций, равное числу используемых для этого групп элементов универсального генератора) выходных зажимов 1-6, N•K источников 7-12 опорного напряжения (ИОН), K•(N-1) инверторов 13-16, К регистров 17-18, генератор 19 прямоугольных импульсов (ГПИ), выход которого соединен со входом одновибратора 20 и с тактовым входом счетчика 21, группа старших разрядов выхода которого соединена с группой младших разрядов адресного входа цифрового блока 22 памяти (ЦБП), группа старших разрядов которого подключена к группе младших разрядов выхода счетчика 21, соединенной с управляющим входом дешифратора 23, вход стробирования которого подключен к инверсному выходу одновибратора 20, а каждый j-тый (при j=1...K), например первый, выход соединен со входом записи регистра 17 j-той группы элементов, информационные входы регистров 17-18 всех групп элементов объединены между собой и подключены к выходу ЦБП 22, N•K каналов 24-27, причем каждый ij-тый (где i=2...N; j=1...К-1), например, канал 24 содержит элемент НЕ 28 ij-того канала 24 и первый 29 и второй 30 коммутаторы ij-того канала 24, выходы которых объединены между собой и соединены с ij-тым выходным зажимом 2, информационные входы коммутаторов ij-того 24 канала подключены, соответственно, первого 29 - к выходу ij-того инвертора 13, второго 30 - к выходу ij-того ИОН 8, соединенному со входом ij-того инвертора 13, управляющий вход первого коммутатора 29 ij-того канала 24 подключен к выходу элемента НЕ 28 ij-того канала 24, вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора 30 ij-того канала 24 и подключен к ij-тому разряду выхода регистра 17 j-той группы элементов, каждый ij-тый (при i=2...N; j=К), например, канал 26 содержит элемент ИЛИ-НЕ 31 ij-того канала 26 и первый 32, второй 33 и третий 34 коммутаторы ij-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с ij-тым выходным зажимом 5, информационные входы коммутаторов ij-того канала 26 подключены, соответственно, первого 32 - к выходу ij-того инвертора 15, второго 33 - к выходу ij-того ИОН 11, соединенному со входом ij-того инвертора 15, третьего 34 - к шине нулевого потенциала, управляющий вход третьего коммутатора 34 ij-того канала 26 подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ 31 ij-того канала 26, первый и второй входы которого объединены, соответственно, с управляющими входами первого 32 и второго 33 коммутаторов ij-того канала 26 и подключены к ij-той паре разрядов выхода регистра 18 j-той группы элементов, каждый ij-тый (при i=1; j=1...К), например, выходной зажим 1 подключен к выходу первого ИОН 7 j-той группы элементов.
Схема одиннадцатого варианта реализации универсального генератора, предназначенного для одновременной генерации функций Радемахера, Хаара, Уолша, Пэли, Адамара, Каждана, любых других двухзначных кусочно-постоянных функций нормированной амплитуды), (фиг.11) содержит N•K (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра; К - число генерируемых двухзначных кусочно-постоянных функций, равное числу используемых для этого групп элементов универсального генератора) выходных зажимов 1-6, 2К источников 7-10 опорного напряжения (ИОН), К инверторов 11-12, К регистров 13-14, первый генератор 15 прямоугольных импульсов (ГПИ), выход которого соединен с инверсным входом первого одновибратора 16 и с тактовым входом первого счетчика 17, выход которого соединен с группой младших разрядов адресного входа цифрового блока 18 памяти (ЦБП), группа старших разрядов которого подключена к выходу второго счетчика 19, соединенному с управляющим входом дешифратора 20, вход стробирования которого подключен к инверсному выходу второго одновибратора 21, а каждый j-тый (при j=1...K), например первый, выход соединен со входом записи регистра 13 j-той группы элементов, информационные входы регистров 13-14 всех групп элементов объединены между собой и подключены к выходу ЦБП 18, N•K каналов 22-25, причем каждый ij-тый (где i= 2. ..N; j=1...К-1), например, канал 22 содержит элемент НЕ 26 ij-того канала 22 и первый 27 и второй 28 коммутаторы ij-того канала 22, выходы которых объединены между собой и соединены с ij-тым выходным зажимом 2, информационные входы коммутаторов ij-того канала 22 подключены, соответственно, первого 27 - к выходу инвертора 11 j-той группы элементов, второго 28 - к выходу второго ИОН 8 j-той группы элементов, соединенному со входом инвертора 11 j-той группы элементов, управляющий вход первого коммутатора 27 ij-того канала 22 подключен к выходу элемента НЕ 26 ij-того канала 22, вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора 28 ij-того канала 22 и подключен к ij-тому разряду выхода регистра 13 j-той группы элементов, каждый ij-тый (при i=2...N; j=К), например, канал 24 содержит элемент ИЛИ-НЕ 29 ij-того канала 24 и первый 30, второй 31 и третий 32 коммутаторы ij-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с ij-тым выходным зажимом 5, информационные входы коммутаторов ij-того канала 24 подключены, соответственно, первого 30 - к выходу инвертора 12 j-той группы элементов, второго 31 - к выходу второго ИОН 10 j-той группы элементов, соединенному со входом инвертора 12 j-той группы элементов, третьего 32 - к шине нулевого потенциала, управляющий вход третьего коммутатора 32 ij-того канала 24 подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ 29 ij-того канала 24, первый и второй входы которого объединены, соответственно, с управляющими входами первого 30 и второго 31 коммутаторов ij-того канала 24 и подключены к ij-той паре разрядов выхода регистра 14 j-той группы элементов, каждый ij-тый (при i= 1; j=1...К), например, выходной зажим 1 подключен к выходу первого ИОН 7 j-той группы элементов, второй ГПИ 33, выход которого соединен со входом второго одновибратора 21 и тактовым входом второго счетчика 19, вход установки нуля которого подключен к инверсному выходу триггера 34, вход установки нуля которого подключен к последнему выходу дешифратора 20, а вход установки единицы - к инверсному выходу первого одновибратора 16.
Схема двенадцатого варианта реализации универсального генератора, предназначенного для одновременной генерации функций Радемахера, Хаара, Уолша, Пэли, Адамара, Каждана, любых других двухзначных кусочно-постоянных функций масштабируемой амплитуды), (фиг. 12) содержит N•K (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра; К - число генерируемых двухзначных кусочно-постоянных функций, равное числу используемых для этого групп элементов универсального генератора) выходных зажимов 1-6, N•K 7-12 источников опорного напряжения (ИОН), K•(N-1) инверторов 13-16, К регистров 17-18, первый генератор 19 прямоугольных импульсов (ГПИ), выход которого соединен с инверсным входом первого одновибратора 20 и с тактовым входом первого счетчика 21, выход которого соединен с группой младших разрядов адресного входа цифрового блока 22 памяти (ЦБП), группа старших разрядов которого подключена к выходу второго счетчика 23, соединенному с управляющим входом дешифратора 24, вход стробирования которого подключен к инверсному выходу второго одновибратора 25, вход которого подключен к выходу второго ГПИ 26, соединенному с тактовым входом второго счетчика 23, вход установки нуля которого подключен к инверсному выходу триггера 34, вход установки нуля которого подключен к последнему выходу дешифратора 24, а вход установки единицы - к инверсному выходу первого одновибратора 20, каждый j-тый (при j= 1. . . K), например первый, выход дешифратора 24 соединен со входом записи регистра 17 j-той группы элементов, информационные входы регистров 17-18 всех групп элементов объединены между собой и подключены к выходу ЦБП 22, N•K каналов 28-31, причем каждый ij-тый (где i=2...N; j=1...К-1), например, канал 28 содержит элемент НЕ 32 ij-того канала 28 и первый 33 и второй 34 коммутаторы ij-того канала 28, выходы которых объединены между собой и соединены с ij-тым выходным зажимом 2, информационные входы коммутаторов ij-того 28 канала подключены, соответственно, первого 33 - к выходу ij-того инвертора 13, второго 34 - к выходу ij-того ИОН 8, соединенному со входом ij-того инвертора 13, управляющий вход первого коммутатора 33 ij-того канала 28 подключен к выходу элемента НЕ 32 ij-того канала 28, вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора 34 ij-того канала 28 и подключен к ij-тому разряду выхода регистра 17 j-той группы элементов, каждый ij-тый (при i=2...N; j=К), например, канал 30 содержит элемент ИЛИ-НЕ 35 ij-того канала 30 и первый 36, второй 37 и третий 38 коммутаторы ij-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с ij-тым выходным зажимом 5, информационные входы коммутаторов ij-того канала 30 подключены, соответственно, первого 36 - к выходу ij-того инвертора 15, второго 37 - к выходу ij-того ИОН 11, соединенному со входом ij-того инвертора 15, третьего 38 - к шине нулевого потенциала, управляющий вход третьего коммутатора 38 ij-того канала 30 подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ 35 ij-того канала 30, первый и второй входы которого объединены, соответственно, с управляющими входами первого 36 и второго 37 коммутаторов ij-того канала 30 и подключены к ij-той паре разрядов выхода регистра 18 j-той группы элементов, каждый ij-тый (при i= 1; j= 1. ..К), например, выходной зажим 1 подключен к выходу первого ИОН 7 j-той группы элементов.
Схема тринадцатого варианта реализации универсального генератора, предназначенного для одновременной генерации функций Радемахера, Хаара, Уолша, Пэли, Адамара, Каждана, любых других двухзначных кусочно-постоянных функций нормированной амплитуды), (фиг.13) содержит N•K (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра; К - число генерируемых двухзначных кусочно-постоянных функций, равное числу используемых для этого групп элементов универсального генератора) выходных зажимов 1-6, 2К источников 7-10 опорного напряжения (ИОН), К инверторов 11-12, К регистров 13-14, К цифровых блоков 15-16 памяти (ЦБП), генератор 17 прямоугольных импульсов (ГПИ), выход которого соединен с объединенными входами записи регистров 13-14 всех групп элементов и тактовым входом счетчика 18, выход которого соединен с объединенными адресными входами ЦБП 15-16 всех групп элементов, причем в каждой j-той группе элементов, например в первой, выход j-того ЦБП 15 соединен с информационным входом j-того регистра 13, N•K каналов 19-22, причем каждый ij-тый (где i=2...N; j=1...К-1), например, канал 19 содержит элемент НЕ 23 ij-того канала 19 и первый 24 и второй 25 коммутаторы ij-того канала 19, выходы которых объединены между собой и соединены с ij-тым выходным зажимом 2, информационные входы коммутаторов ij-того канала 19 подключены, соответственно, первого 24 - к выходу инвертора 11 j-той группы элементов, второго 25 - к выходу второго ИОН 8 j-той группы элементов, соединенному со входом инвертора 11 j-той группы элементов, управляющий вход первого коммутатора 24 ij-того канала 19 подключен к выходу элемента НЕ 23 ij-того канала 19, вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора 25 ij-того канала 19 и подключен к ij-тому разряду выхода регистра 13 j-той группы элементов, каждый ij-тый (при i=2...N; j=К), например, канал 21 содержит элемент ИЛИ-НЕ 26 ij-того канала 21 и первый 27, второй 28 и третий 29 коммутаторы ij-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с ij-тым выходным зажимом 5, информационные входы коммутаторов ij-того канала 21 подключены, соответственно, первого 27 - к выходу инвертора 12 j-той группы элементов, второго 28 - к выходу второго ИОН 10 j-той группы элементов, соединенному со входом инвертора 12 j-той группы элементов, третьего 29 - к шине нулевого потенциала, управляющий вход третьего коммутатора 29 ij-того канала 21 подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ 26 ij-того канала 21, первый и второй входы которого объединены, соответственно, с управляющими входами первого 27 и второго 28 коммутаторов ij-того канала 21 и подключены к ij-той паре разрядов выхода регистра 14 j-той группы элементов, каждый ij-тый (при i=1; j=1...K), например, выходной зажим 1 подключен к выходу первого ИОН 7 j-той группы элементов.
Схема четырнадцатого варианта реализации универсального генератора, предназначенного для одновременной генерации функций Радемахера, Хаара, Уолша, Пэли, Адамара, Каждана, любых других двухзначных кусочно-постоянных функций масштабируемой амплитуды, (фиг.14) содержит N•K (где N - число ортогональных составляющих генерируемого спектра; К - число генерируемых двухзначных кусочно-постоянных функций, равное числу используемых для этого групп элементов универсального генератора) выходных зажимов 1-6, N•K 7-12 источников опорного напряжения (ИОН), K•(N-1) инверторов 13-16, К регистров 17-18, К цифровых блоков 19-20 памяти (ЦБП), генератор 21 прямоугольных импульсов (ГПИ), выход которого соединен с объединенными входами записи регистров 17-18 всех групп элементов и тактовым входом счетчика 22, выход которого соединен с объединенными адресными входами ЦБП 19-20 всех групп элементов, причем в каждой j-той группе элементов, например в первой, выход j-того ЦБП 19 соединен с информационным входом j-того регистра 17, N•K каналов 23-26, причем каждый ij-тый (где i=2...N; j=1...K-1), например, канал 23 содержит элемент НЕ 27 ij-того канала 23 и первый 28 и второй 29 коммутаторы ij-того канала 23, выходы которых объединены между собой и соединены с ij-тым выходным зажимом 2, информационные входы коммутаторов ij-того 23 канала подключены, соответственно, первого 28 - к выходу ij-того инвертора 13, второго 29 - к выходу ij-того ИОН 8, соединенному со входом ij-того инвертора 13, управляющий вход первого коммутатора 28 ij-того канала 23 подключен к выходу элемента НЕ 27 ij-того канала 23, вход которого объединен с управляющим входом второго коммутатора 29 ij-того канала 23 и подключен к ij-тому разряду выхода регистра 17 j-той группы элементов, каждый ij-тый (при i= 2. ..N; j=К), например, канал 25 содержит элемент ИЛИ-НЕ 30 ij-того канала 25 и первый 31, второй 32 и третий 33 коммутаторы ij-того канала, выходы которых объединены между собой и соединены с ij-тым выходным зажимом 5, информационные входы коммутаторов ij-того канала 25 подключены, соответственно, первого 31 - к выходу ij-того инвертора 15, второго 32 - к выходу ij-того ИОН 11, соединенному со входом ij-того инвертора 15, третьего 33 - к шине нулевого потенциала, управляющий вход третьего коммутатора 33 ij-того канала 25 подключен к выходу элемента ИЛИ-НЕ 30 ij-того канала 25, первый и второй входы которого объединены, соответственно, с управляющими входами первого 31 и второго 32 коммутаторов ij-того канала 25 и подключены к ij-той паре разрядов выхода регистра 18 j-той группы элементов, каждый ij-тый (при i= 1; j=1...К), например, выходной зажим 1 подключен к выходу первого ИОН 7 j-той группы элементов.
Первый вариант универсального генератора (фиг. 1) работает следующим образом.
Импульсы ГПИ 11 поступают на регрессивный вход счетчика 12, который при этом осуществляет обратный счет - его содержимое убывает от большего к меньшему, например 15-14-13-12 и т.д. или в двоичном коде 1111-1110-1101-1100 и т. д. Разряды выхода счетчика 12 приложены к управляющим входам соответствующих каналов 14-20. При единичном значении разрядов открываются вторые коммутаторы каналов, при нулевом - первые.
На фиг. 15 в момент времени t=0 счетчик 12 находится в состоянии 1111, значения всех разрядов его выхода равны единице. Следовательно, в открытом состоянии находятся вторые коммутаторы всех каналов 14-20, в результате чего на выходах 2-8 присутствует единичное положительное напряжение с выхода ИОН 9.
При появлении очередного импульса ГПИ 11 счетчик 12 переходит в состояние 1110, вследствие чего в канале 17, соответствующем четвертому разряду, открывается первый коммутатор. В результате на выходе 5 появляется единичное отрицательное напряжение с выхода инвертора 13 и т.д.
На первом выходе 1 непрерывно присутствует выходное напряжение ИОН 10.
Второй вариант универсального генератора (фиг.2) работает аналогично первому варианту за исключением того, что амплитуда
ортогональных составляющих на выходах 2-8 (фиг.16) масштабируется с помощью пар элементов 17-9, 18-10, 19-11 и т.д. путем изменения выходного напряжения ИОН 17-23.
Третий вариант универсального генератора (фиг.3) работает следующим образом.
При подготовке универсального генератора к работе в ЦБП 11 закладывается информация (см. табл.1), позволяющая генерировать на выходах 1-5 спектр трехзначных кусочно-постоянных функций Хаара нормированной амплитуды.
В исходный момент времени счетчик 9 находится в состоянии, при котором его выходной код равен 000. При коде 000 на адресном входе ЦБП 11 на его выходе присутствуют значения двоичных разрядов ячейки с адресом 000-10100010000000. Значения двоичных разрядов с выхода ЦБП 11 в момент времени t= 0 на фиг.17 по переднему фронту очередного импульса с выхода ГПИ 9 записываются в регистр 12, с выхода которого они прикладываются к управляющим входам каналов 13-16.
Первая пара двоичных разрядов "10" приложена к управляющим входам второго канала 13. Единичный управляющий сигнал открывает второй коммутатор 19, через который выходное единичное напряжение ИОН 6 прикладывается к выходу 2 (см. фиг.17).
Вторая пара двоичных разрядов "10" приложена к управляющим входам третьего канала 14. Единичный управляющий сигнал открывает второй коммутатор канала 14, через который выходное единичное напряжение ИОН 6 прикладывается к выходу 3 (см. фиг.17).
Третья пара двоичных разрядов "00" приложена к управляющим входам четвертого канала 15. Нулевые управляющие сигналы, приложенные ко входам элемента ИЛИ-НЕ четвертого канала 15, преобразуются этим элементом в единичное напряжение на управляющем на входе третьего коммутатора канала 15, в результате чего на выходе 4 присутствует нулевое напряжение (см. фиг.17).
Четвертая пара двоичных разрядов "10" приложена к управляющим входам канала 16. Единичный управляющий сигнал открывает второй коммутатор канала 16, через который выходное единичное напряжение ИОН 6 прикладывается к выходу 5 (см. фиг.17).
На первом выходе 1 непрерывно присутствует выходное напряжение ИОН 7.
Четвертый вариант универсального генератора (фиг.4) работает аналогично третьему варианту за исключением того, что амплитуда ортогональных составляющих на выходах 2-5 (фиг.18) масштабируется с помощью пар элементов 11-6, 12-7, 13-8 и т.д. путем изменения выходного напряжения ИОН 11-14.
Пятый вариант универсального генератора (фиг.5) работает следующим образом.
При подготовке универсального генератора к работе в ЦБП 14 закладывается информация (см. табл. 2, или табл.3, или табл.4, или табл. 5, или табл.6), позволяющая генерировать на выходах 1-8 один из спектров двухзначных кусочно-постоянных функций нормированной амплитуды: или Радемахера, или Уолша, или Пэли, или Адамара, или Каждана - в зависимости от того, по какой из табл. 2-6 заполнены ячейки ЦБП 14. В том случае, если ячейки ЦБП 14 будут заполнены любой другой полезной информацией, отличной от содержимого табл.2-6, то на выходах 1-8 будет генерироваться спектр любой другой двухзначной кусочно-постоянной функции.
Рассмотрим работу пятого варианта универсального генератора на примере получения на выходах 1-8 спектра функций Радемахера (см. табл.2).
В исходный момент времени счетчик 13 находится в состоянии, при котором его выходной код равен 000. При коде 000 на адресном входе ЦБП 14 на его выходе присутствуют значения двоичных разрядов ячейки с адресом 000-111. Значения двоичных разрядов с выхода ЦБП 14 в момент времени t=0 на фиг.19 по переднему фронту очередного импульса с выхода ГПИ 12 записываются в регистр 15, с выхода которого они прикладываются к управляющим входам каналов 16-22.
Первый двоичный разряд "1" прикладывается к управляющему входу второго коммутатора 25 второго канала 16, открывает его, в результате чего через коммутатор 25 выходное единичное напряжение ИОН 9 прикладывается к выходу 2 (см. фиг.19).
Второй двоичный разряд "1" прикладывается к управляющему входу третьего канала 17 и открывает его - выходное единичное напряжение ИОН 9 прикладывается к выходу 3 (см. фиг.19).
Третий двоичный разряд "1" прикладывается к управляющему входу четвертому канала 18 и открывает его - выходное единичное напряжение ИОН 9 прикладывается к выходу 4 (см. фиг.19). При коде счетчика 13 001 в регистр 15 вписывается код 110.
В этом случае напряжения на выходах 2 и 3 остаются единичными, а на выходе 4 становится нулевым и т.д. (см. фиг.19).
На первом выходе 1 непрерывно присутствует выходное напряжение ИОН 10.
Соответственно, при размещении в ячейках ЦБП 14 содержимого табл.3, или 4, или 5, или 6, на выходах 1-8 генерируются спектры функций или Уолша (см. фиг. 20), или Пэли (см. фиг.21), или Адамара (см. фиг.22), или Каждана (см. фиг.23) с единичной амплитудой.
Шестой вариант универсального генератора (фиг.6) работает аналогично пятому варианту за исключением того, что амплитуда ортогональных составляющих на выходах 2-8 (фиг.24-28) масштабируется с помощью пар элементов 17-9, 18-10, 19-11 и т.д. путем изменения выходного напряжения ИОН 17-23.
Седьмой вариант универсального генератора (фиг.7) работает следующим образом.
При подготовке универсального генератора к работе в ЦБП 14 закладывается информация (см. табл. 7), позволяющая генерировать на выходах 1-8 один из спектров двухзначных кусочно-постоянных функций нормированной амплитуды: или Радемахера, или Уолша, или Пэли, или Адамара, или Каждана - в зависимости от того, в каком положении находится переключатель 16 при запуске универсального генератора. В том случае, если ячейки ЦБП 14 будут заполнены любой другой полезной информацией, отличной от содержимого табл.7, то на выходах 1-8 будет генерироваться спектр любой другой двухзначной кусочно-постоянной функции.
Рассмотрим работу седьмого варианта универсального генератора на примере получения на выходах 1-8 спектра функций Радемахера.
Перед запуском универсального генератора переключатель 16 устанавливается в положение "1" (как показано на фиг.7), при котором на выходе шифратора 17 из унитарного кода в двоичный, приложенного к группе старших разрядов адресного входа ЦБП 14, формируется код 001.
В исходный момент времени счетчик 12 находится в состоянии, при котором на его выходе, приложенном к группе младших разрядов адресного входа ЦБП 14, присутствует код 000.
Полный код на адресном входе ЦБП 14 равен 001000. Содержимое ячейки ЦБП 14 с таким адресом равно 111 (см. табл.7). Значения двоичных разрядов с выхода ЦБП 14 в момент времени t=0 на фиг.15 по переднему фронту очередного импульса с выхода ГПИ 12 записываются в регистр 15, с выхода которого они прикладываются к управляющим входам каналов 16-22.
Первый двоичный разряд "1" прикладывается к управляющему входу второго коммутатора 27 второго канала 18, открывает его, в результате чего через коммутатор 27 выходное единичное напряжение ИОН 9 прикладывается к выходу 2 (см. фиг.19).
Второй двоичный разряд "1" прикладывается к управляющему входу третьего канала 19 и открывает его - выходное единичное напряжение ИОН 9 прикладывается к выходу 3 (см. фиг.19).
Третий двоичный разряд "1" прикладывается к управляющему входу четвертому канала 20 и открывает его - выходное единичное напряжение ИОН 9 прикладывается к выходу 4 (см. фиг.19).
При коде счетчика 13 001 в регистр 15 вписывается код 110.
В этом случае напряжения на выходах 2 и 3 остаются единичными, а на выходе 4 становится нулевым и т.д. (см. фиг.19).
На первом выходе 1 непрерывно присутствует выходное напряжение ИОН 10.
Соответственно, при переводе переключателя 16 в положения "2" - "К" на выходе шифратора 17 из унитарного кода в двоичный формируются коды 010-101, задающие соответствующие области адресного поля ЦБП 14 (см. табл. 7), а на выходах 1-8 генерируются спектры функций или Уолша (см. фиг.20), или Пэли (см. фиг.21), или Адамара (см. фиг.22), или Каждана (см. фиг.23) с единичной амплитудой.
Восьмой вариант универсального генератора (фиг.8) работает аналогично седьмому варианту за исключением того, что амплитуда ортогональных составляющих на выходах 2-8 (фиг.24-28) масштабируется с помощью пар элементов 17-9, 18-10, 19-11 и т.д. путем изменения выходного напряжения ИОН 17-23.
Девятый вариант универсального генератора (фиг.9) работает следующим образом.
При подготовке универсального генератора к работе в ЦБП 18 закладывается информация (см. табл. 8), позволяющая одновременно генерировать на выходах 1-6 спектры кусочно-постоянных функций нормированной амплитуды: а) двухзначных - Радемахера, Уолша, Пэли, Адамара, Каждана; б) трехзначной - Хаара. В том случае, если ячейки ЦБП 18 будут заполнены любой другой полезной информацией, отличной от содержимого табл.8, то на выходах 1-6 будет генерироваться спектр любой другой двухзначной или трехзначной кусочно-постоянной функции.
В исходный момент времени счетчик 17 находится в состоянии, при котором на его выходе, приложенном к адресному входу ЦБП 18, присутствует код 000000. Группы старших и младших разрядов адресного кода содержат по три двоичных разряда.
При появлении на выходе счетчика 17 кода 000001 он должен в упорядоченном виде для адресного входа ЦБП 18 рассматриваться как 001000, поскольку группа младших разрядов выхода счетчика 17 соединена с группой старших разрядов адресного входа ЦБП 18, а группа старших разрядов выхода счетчика 17 соединена с группой младших разрядов адресного входа ЦБП 18.
При появлении в момент времени t=0 на фиг.19 очередного импульса с выхода ГПИ 15 по его переднему фронту срабатывает одновибратор 16, его выходной отрицательный импульс стробирует дешифратор 19. Поскольку к управляющему входу дешифратора 19 с выхода счетчика 17 приложен код 001, то на первом выходе дешифратора 19 появляется импульс, записывающий в регистр 13 информацию, которая хранится в ЦБП 18 в ячейке с адресом 001000 (см. табл. 8) - код 111 - в результате на выходах 2-3 появляются начальные ординаты ортогональных составляющих Радемахера (фиг.19).
При появлении в следующем такте ГПИ 15 на выходе счетчика 17 кода 000010 и последующем срабатывании одновибратора 16 (при коде 010 на управляющем входе дешифратора 19 подготовленным к срабатыванию оказывается его второй выход) информация из ячейки ЦБП 18 с адресом 010000 записывается в соответствующий регистр (см. табл. 8) - код 1111111 - в результате на соответствующих выходах универсального генератора появляются начальные ординаты ортогональных составляющих Уолша (фиг.20) и т.д.
На выходах 1 и 4 непрерывно присутствуют выходные напряжения соответственно ИОН 7 и 9.
Таким образом на выходах универсального генератора (фиг.9) 1-6 одновременно генерируются спектры функций Радемахера (фиг.19), Уолша (фиг.20), Пэли (фиг. 21), Адамара (фиг.22), Каждана (фиг.23), Хаара (фиг.17) с единичной амплитудой.
Десятый вариант универсального генератора (фиг.10) работает аналогично девятому варианту за исключением того, что амплитуда ортогональных составляющих на выходах 2-3. ..5-6 (фиг.18, 24-28) масштабируется с помощью пар элементов 8-13, 9-14, ...11-15, 12-16 путем изменения выходного напряжения ИОН 8-9...11-12.
Одиннадцатый вариант универсального генератора (фиг.11) работает следующим образом.
При подготовке универсального генератора к работе в ЦБП 18 закладывается информация (см. табл. 8), позволяющая одновременно генерировать на выходах 1-6 спектры кусочно-постоянных функций нормированной амплитуды: а) двухзначных - Радемахера, Уолша, Пэли, Адамара, Каждана; б) трехзначной - Хаара. В том случае, если ячейки ЦБП 18 будут заполнены любой другой полезной информацией, отличной от содержимого табл.8, то на выходах 1-6 будет генерироваться спектр любой другой двухзначной или трехзначной кусочно-постоянной функции.
Первый ГПИ 15 имеет низкую частоту, соответствующую частоте генерируемых на выходах 1-6 функций. Частота второго ГПИ 33 на 3-6 порядков превышает частоту первого ГПИ 15.
При каждом отрицательном перепаде импульса на выходе ГПИ 15 (от единичного уровня к нулевому) одновибратор 16 переводит триггер 34 в единичное состояние. При этом со входа установки нуля второго счетчика 19 снимается единичное напряжение с инверсного выхода триггера 34, счетчик 19 переходит в динамический режим счета.
Далее, как и в девятом варианте универсального генератора, но за значительно более короткое время, информация из ЦБП 18 переносится в регистры 13-14. После окончания операции переноса информации в регистры 13-14 импульсом с последнего выхода дешифратора 20 триггер 34 переводится в его основное нулевое состояние покоя, при котором появляющееся на инверсном выходе триггера 34 единичное напряжение удерживает счетчик 19 также в нулевом состоянии покоя до следующего срабатывания ГПИ 15.
На выходах универсального генератора (фиг.11) 1-6 одновременно генерируются спектры функций Радемахера (фиг.19), Уолша (фиг.20), Пэли (фиг.21), Адамара (фиг.22), Каждана (фиг.23), Хаара (фиг.17) с единичной амплитудой.
Двенадцатый вариант универсального генератора (фиг.12) работает аналогично одиннадцатому варианту за исключением того, что амплитуда ортогональных составляющих на выходах 2-3...5-6 (фиг.18, 24-28) масштабируется с помощью пар элементов 8-13, 9-14,...11-15, 12-16 путем изменения выходного напряжения ИОН 8-9...11-12.
Тринадцатый вариант универсального генератора (фиг.13) работает следующим образом.
При подготовке универсального генератора к работе в ЦБП 15-16 соответственно закладывается информация из табл.2-6, 1, позволяющая одновременно генерировать на выходах 1-6 жестко синхронизированные спектры кусочно-постоянных функций нормированной амплитуды: а) двухзначных - Радемахера, Уолша, Пэли, Адамара, Каждана; 6) трехзначной - Хаара. В том случае, если ячейки ЦБП 18 будут заполнены любой другой полезной информацией, отличной от содержимого табл.2-6, 1, то на выходах 1-6 будет генерироваться спектр любой другой двухзначной или трехзначной кусочно-постоянной функции.
Работает тринадцатый вариант универсального генератора так же, как третий и пятый варианты за исключением того, что все перечисленные в предыдущем абзаце спектры формируются на его выходах одновременно.
Четырнадцатый вариант универсального генератора (фиг.14) работает аналогично тринадцатому варианту за исключением того, что амплитуда ортогональных составляющих на выходах 2-3...5-6 (фиг.18, 24-28) масштабируется с помощью пар элементов 8-13, 9-14,...11-15, 12-16 путем изменения выходного напряжения ИОН 8-9...11-12.
Преимуществом предлагаемого технического решения по сравнению с известными является расширение функциональных возможностей за счет возможности генерации спектров любых кусочно-постоянных функций нормированной или масштабируемой амплитуды. Универсальный генератор реализуется на широко распространенных микросхемах среднего уровня интеграции.
Источники информации
1. Залманзон Л.А. Преобразования Фурье, Уолша, Хаара и их применение в управлении, связи и других областях. - М.: Наука, 1989.
2. Патент США 2159743, кл. 235-198, 1964.
3. Патент Японии 48-14129, кл. 97(7) В 62, 1973.
4. Авторское свидетельство СССР 2115951, кл. G 06 F 1/02, 1998.
5. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов. - М.: Радио и связь, 1986 (прототип).
Изобретение относится к области вычислительной техники и может использоваться в средствах связи. Достигаемый технический результат - расширение функциональных возможностей за счет возможности генерации спектров любых кусочно-постоянных функций нормированной или масштабируемой амплитуды. Один из вариантов Универсального генератора Ермакова-Каждана спектра кусочно-постоянных функций предназначен для генерации функций Радемахера нормированной амплитуды и содержит генератор прямоугольных импульсов, два источника опорного напряжения, реверсивный двоичный счетчик, инвертор, N-1 каналов, каждый из которых содержит элемент НЕ и два коммутатора. Другие варианты упомянутого Универсального генератора предназначены для генерации функций Радемахера, или Уолша, или Пэли, или Адамера, или Каждана, или других двухзначных кусочно-постоянных функций нормированной амплитуды, или одновременной генерации упомянутых функций. 14 с.п. ф-лы, 28 ил., 8 табл.
| ТИТЦЕ У, ШЕНК К | |||
| Полупроводниковая схемотехника | |||
| - М.: Мир, 1983, с.308-311, 451-453, 455 | |||
| ГЕНЕРАТОР ФУНКЦИЙ УОЛША | 1996 |
|
RU2115951C1 |
| US 3513301, 19.05.1970 | |||
| СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ МАССИВОВ БИНАРНЫХ ДАННЫХ | 2015 |
|
RU2601191C1 |
| Дорожная спиртовая кухня | 1918 |
|
SU98A1 |
