Генератор дискретных базисных функций Советский патент 1984 года по МПК G06F1/02 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах передачи и обработки информации, а также при построении анализаторов и синте- 5 заторов сигналов.

Известен генератор дискретных .базисных функций, содержащий два счетчика, группы элементов И и сумматоров пЪ модулю два, а также многовхо- Ю довый сумматор по модулю два pj .

Наиболее близким к предлагаемому является генератор дискретных базисных функций, содержащий генератор тактов, подключенньй к входу счетчика, 15 выходы разрядов которого через элементы НЕ и элементы взвешивания соединены с входом коммутаторов, выходы которых являются выходами генератора 2 .20 , Недостатком известных генераторов является невозможность перестройки на заданное число базисных функций, в частности, не равное 2 (In натуральное число). 25

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора путем обеспечения возможности настройки на заданное число базисных функций.30

Поставленная цель достигается тем, что в генератор дискретных базисных функций, содержащий генератор тактов, выход которого соединен с входом счетчика, (П - 1) коммутаторов и (1 норми-jj рующих элементов ( П - число генерируемых функций), введены два регистра, сумматор, два цифроаналоговых преобразователя, блок инвертирования, дешифратор, одновибратор и ( И - 1) геров, причем выход генератора тактов соединен с тактовыми входами регистров, выход первого регистра подключен к информационному входу второго регистра, к первому информационному i входу сумматора и к входу первого цифроаналогового преобразователя, выход второго регистра подключен к второму информационному входу сумматора, выход сумматора подключен к информацион д ному входу первого регистра и к входу второго цифроаналогового преобразователя, выход счетчика подключен к

В2СОДУ дешифратора, первый выход дешифратора подключен к входу перено- 55 са сумматора и к входу одновибратора, выход одновибратора подключен к входам установки в О регистров

и триггеров, выход первого цифроаналогового преобразователя подключен к входу блока инвертирования, выход второго цифроаналогового преобразователя и выход блока инвертирования подключены соответственно к первым и вторым информационным входам всех коммутаторов, первый и второй управляющие входы д -го 1 1 - (л - 1) коммутатора подключены соответственно к инверсному выходу 1 -го триггера и к (i + 1)-му выходу дешифратора, соединенному с входом установки в 1 i -го триггера, третий управляющий вход i -го коммутатора, кроме (П- 1)-го коммутатора, подключен к прямому выходу ( 1 + 1)-го триггера, третьи информационные входы всех коммутаторов, а .также третий управляющий вход С f - 1)-го коммутатора подключены к входу нулевого потенциала генератора, выход 1 -го коммутатора подключён к входу 1 -го нормирующего элемента, выход второго цифроаналогового преобразователя подключен к входу П-го нормирующего элемента, выходы нормирующих элементов являются выходами генератора.

На чертеже приведена функциональная схема генератора дискретных базисных функций.

Схема содержит генератор 1 тактов счетчик 2; регистры 3 и 4, сумматор 5, цифроаналоговыепреобразователи 6 и 7, блок 8 инвертирования, дешифратор 9, одновибратор 10, t1 - 1 триг11 11 и-. , И - 1 коммутагеров

п-1

торов 12 - 1 . П- , П нормирующих элементов .

Генератор формирует периодические дискретные базисные функции с произвольным периодом И . Значение -и базисной функции на j -м такте выражается следуюш м соотношением:

при (tnocl l, -k;Pj., при (iTiodn), (1)

i,(J)H О при i-ti j (mod У,

де р- -)-ое число Фибоначчи,

PI Рг 1. Pj Р)-2 + Pi-1 k - нормирующий-коэффициент,

равный

1

при 1 П

л1РГ

+ 2

k;

I

-ПрИ1 П.

ЧР:

1-И Генератор дискретных базисных функций работает следующим образом. В исходном состоянии счетчик 2, ре гистры 3, 4 и триггеры 1Ц - llpустановлены в нуль, на вход переноса сумматора 5 поступает единичный сигнал с первого выхода дешифратора 9, С выхода генератора 1 на тактовые входы счетчика 2 и регистров 3 и 4 поступают импульсы. На информационный вход первого регистра 3 поступает код с выхода сумматора 5, определяемый суммой кодов регистров 3 и 4 и сигнала переноса с первого выхода дешифратора 9, на информационный вход второго регистра 4 поступает код с выхода первого регистра 3. Таким образом, с приходом J -го тактового импульса на тактовые входы регистров 3 и 4 в регистр 4 записывается код в регистр 3 код . Таким образом на выходе сумматора 5формируется последовательность чисел Фибоначчи: 1,1,2,3,5,8,..., р. , р , р; р,- р;-, , На выходе регистра 3 в i -м такте фор мируется ( 1 - 1)-е число Фибоначчи. Код с выхода регистра 3 поступает на вход цифроаналогового преобразователя ,6, а код с выхода сумматора 5 на вход цифроаналогового преобразователя 7, с выхода которого в i -м такте на первый информационный вход каждого из коммутаторов 12 - по тупает потенциал, численно равный р(р 1-е число Фибоначчи). Потенциал, численно равный Р, , с выхода цифроаналогового преобразователя 6поступает на вход блока 8, где он меняет полярность. Таким образом на вторые информационные входы коммутаторов 12 - 12п- 1 в i м такте рабо ты устройства поступает потенциал Pi-1 и третьи информационные входы коммутаторов 1.;, - 12 подан нулевой потенциал. Каждый кoм fyтaтop ет три информационных входа и три уп равляющих. При наличии высокого потенциала на Е.-М управляющем входе и низких потенщ1алов на остальных упра ляющих входах f-й информационный вход подключается к выходу коммутато ра. Счетчик 2 осуществляет подсчет импульсов генератора 1, при этом в i-M такте в счетчике содержится код 1 21 i - 1 и на i -м выходе дешифратора. 9 формируется потенциал, соответствующий логической единице. Этот потенциал устанавливает в единичное состояние триггер .. , на инверсном выходе которого устанавливается уровень логического нуля. Инверсный выход 1-го триггера подключен к первому управляющему входу коммутатора , второй управляющий вход которого подключен к (i + 1)-му выходу дешифратора 9, а третий управляющий входк прямому выходу триггера 11,, . Таким образом, в течение i тактов на инверсном выходе -го триггера 11 присутствует высокий потенциал, который поступает на первый управляющий вход -го коммутатора- 12- и разрешает прохождение на его выход сигнала с первого информационного входа. В ( 1 4- 1) такте высокий поте,нциал, появившийся на ( i +1) выходе дешифратора 9, подключает к выходу коммутатора 12 его второй информационный вход, соответственно в 1+2, 1 +3, ..., п тактах к выходу коммутатора 12- высоким потенциалом с прямого выхода (i + 1)-го триг- гера 11 подключен третий информационный вход. С учетом изложенного сигнал на выходе -го коммутатора 12 в j -м такте работы устройства определяется величиной О при о 5 J . 1 41. Поскольку для (о - 1)-го коммутатора 12f случай 1 + 1 j невозможен ,третий управляющий вход коммутатора 12j, подключен к общей щине источника питания. Сигнал с выхода 1-го коммутатора 12j поступает на вход 1 -го нормирующего элемента 13, который осуществляет умножение сигнала на постоянный коэффициент На вход нормирующе го элемента 13у сигнал подается непосредственно с выхода цифроаналогового преобразователя 7. Таким образом, на выходе j -го нормирующего элемента 13 в течение П тактов формируется i -я базисная функция в соответствии с соотношением (1). Счетчик 2 осуществляет подсчет им-, пульсов по модулю п , и П -и импульс

J 11

переводит счетчик 2 в нулевое состояние. На. первом выходе дешифратора 9 появляется положительный перепад напряжения, которым запускается одновибратор 10. На выходе одновибратора 10 формируется короткий импульс, которым сбрасываются в нулевое состояние регистры 3 и 4 и триггеры 11 - 11.i Таким образом, устройство переходит к исходное состояние и начинается новый период генерирования базисных функций.

Перестройка генератора на заданное число функций (п) достигается прос.ть1м изменением коэффициента счета счетчика 2 с использованием необходимого числа вьгходов.

7621

Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства заключаются в возможности генерирования системы ортогональных базисных 5 функций с произвольным периодом t1 (П,любое натуральное число, п 2, 3,.,..).

Тем самым достигается расширение функциональных возможностей устройст0ва, а также повышается точность решения задач .обобщенного спектрального анализа и синтеза путем лучшего согласования длины периода обрабатываемого сигнала с длиной периода базисных функций и предстарлениясигнала малым числом коэффициентов преобразования по системе базисных функций.

ГЕНЕРАТОР ДИСКРЕТНЫХ БАЗИСНЫХ ФУНКЦИЙ, содержащий генератор тактов, выход которого соединен со входом счетчика, (п 1) коммутаторов и п нормирующих элементов ( П число генерируемых функций), отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора путем обеспечения возможности настройки на заданное число базисных функций, введены два регистра, сумматор, два цифроаналоговых преобразователя, блок инвертирования, дешифратор, одновибратор и (п - 1) триггеров, причем выход генератора тактов соединен с тактовыми входамирегистров, выход первого регистра подключен к информационному входу второго регистра, к первому информационному входу сумматора и к входу первого цифроаналогового преобразователя, выход второго регистра подключен к второму информационному входу сумматора, выход сумматора подключен к информационному входу первого регистра и к Bxofty второго цифроаналогового преобразователя, выход счетчика подключен к входу дешифратора, первый выход дешифратора подключен к входу переноса сумматора и к входу одновибратора, выход одновибратора подключен к входам установки в О регистров и триггеров, выход первого цифроаналогового преобразователя подключен к входу блока инвертирования, выход второго цифроаналогового преобразователя и выход блока инвертирования подключены Соответственно к первым и вторым информационным входам всех коммутаторов, цервый и второй управляющие входы i -го i 1 - (и - 1) коммутатора подключены соответственно к инверсному выходу ( -го триггера и к (i + 1)-му выходудешифратора, соединенному с входом установки в 1 i -го . триггера, третий управляющий вход 1-го коммутатора, кроме ( п- 1)-го коммутатора, подключен к прямому выходу ( i + 1)-го триггера, третьи информационные входы всех коммутаторов, а также третий управляющий вход ( И - 1)го коммутатора подключены к входу нулевого потенциала генератора, вы.ход i -го коммутатора подключен к входу 1 -го нормирующего элемента, выход второго цифроаналогового преобразователя подключен к входу П -го нормирующего элемента, выходы нормирующих элементов являются выходами генератора.