Генератор последовательности функций Уолша Советский патент 1986 года по МПК G06F1/02 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в устройствах, предназначенных для цифровой обработки сигналов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей генератора за счет генерирования последовательностей с двузначными коэффициентами разложения Уолша.

Функциональная схема генератора представлена на чертеже.

Генератор содержит генератор тактов 1, счетчик 2 аргумента, группу 3 элементов Hj счетч1 к 4 номера функ- ций, сумматор по модулю два 5, триггер 6, делитель 7 частоты на четыре, делители 81 (1-К) частоты на 41, элемент ИЛИ 9, элемент задержки 10,

триггер 11, сумматор по модулю два 12, выходную шину 13.

Двоичная последовательность с двухзначным коэффициентом разложения по функциям Уолша представляет собой последовательность длины N, сформированную из функций Уолша полной системы размера К /ТГ/2 методом четырехкратного повторении каждой функции Уолша с обязательной инверсией одного из повторений..

Например,для формирования двоичной последовательности длины берется полная система функций Уолша размера К /ТГ/2 2, которая имеет вид

+ + + Четырехкратным повторением каждой строчки формируем последователь ность

++-+++++-+-+-+

В этой последовательности первая строчка системы функций Уолша инвер тируется при втором повторении, вторая строчка инвертирована при чет- вертом повторении. Инвертировать строчки один раз можно при любом повторении.

Например, можно записать последовательность следующим образом:

++++++-+-++-+- 1.

т.е. теперь инвертирована первая строчка системь функций Уолша при четвертом повторении, вторая строч- ка - при втором повторении.

5

5

0

0

5

40

j 50

55

В результате быстрого преобразования Уолша первой последоватеги ности получаем коэффициенты разложения по функциям Уолша двух значений (+4 и -4) .

Быстрое преобразование Уолша второй последовательности также дает двухзначные (+4 и -4) коэффициенты разложения Уолша.

Моделирование на ЭВМ быстрого преобразования Уолша последовательностей длины , 256, 1024 подтвердило справедливость и всеобщность полученных результатов.

Следовательно, двоичную последовательность длины N с двухзначными коэффициентами разложения по функциям Уолша можно формировать методом четырехкратного повторения строчек, полной системы функций Уол- ша размера с обязательным инвертированием одного из повторений.

Генератор работает следую щим образом.

В исходном состоянии счетчик 2 аргумента, делитель 7 на четыре (в качестве которого может быть использован двоичный счетчик) и счетчик 4 номера функций Уолша находятся в состояниях все единицы.

Делители 8i ,к) находятся каждый в состоянии, которое определяется тем, какое повторение соответствующей функции Уолша должно быть инвертировано.

Например, если первая функция инвертируется в последнем повторении, а вторая функция инвертируется вначале, то дедатель 8 находится в состоянии все нули, а делитель 8 - в состоянии все единицы.

Первый тактовый импульс, поступающий с выхода генератора 1 тактов, переводит счетчик 2, делитель 7 н Счетчик 4 в нулевое состояние.

В результате поразрядного логического умножения нулевых содержимых счетчиков 2 и 4 на элементах И группы 3, подсчета числа единиц в полученном двоичном коде, выполняемого сумматором по модулю два 5, определяется состояние триггера 6.

Состояние триггера 6 через сумматор по модулю два 12 определяет выход генератора как первое значение функции Уолша, с которой начинается формируемая двоичная последовательность.

Второй тактовый импульс увеличивает содержимое .счетчика 2 на единицу. При этом содержимое счетчика 4 не изменяется. Этим обеспечивается формирование очередного значения дискретного интервала при неизменном номере функции Уолша.

Ан.алогичным образом, в течение К тактов формируются все значения первой. функЦ1 и Уолша, .а счетчик 2 в-новь оказьшается в состоянии все единицы.

(K+l)-тактовый импульс переводит счетчик 2 в нулевое состояние, в делителе 7 записьгоается единица, а счетчик 4 остается в нулевом состоянии. В результате начинается повторное фо15мирование первой функции Уолша.

Аналогичным образом формируется первая функция Уолша третий и четвертый раз.

На (4 K+l) такте счетчик 2 и делитель 7 переходят в нулевое состояние, а в счетчике 4 записывается первая единица, которая определяет номер второй функции Уолша.

Начинается четырехкратное формирование значений второй функции Уп.п ша, после чего в счетчике 4 записывется номер третьей функции Уолша.

Итак в течение тактов формируется полностью двоичная последовательность.

п

На последнем 4-К такте счетчик 2, делитель 7 и счетчик 4 переходят в состояние все единицы.

Со следующего такта начинается повторное формирование всей двоичной последовательности.

Инверсия функций Уолша происхо- дит в сумматоре по модулю два 12, ко торый управляется триггером П. Последний переводится в единичное состояние импульсом с обьединенного через элемент ИЛИ 9 выхода делителей 81 и возвращается в исходное состоя2609334

вне этим же импульсом, но задержанным в элементе задержки 10 на К тактов, т.е. на длительность одной функции Уолша. Исходное состояние каждо- 5 го делителя 8i (,K) определяет, какая из четырех функций Уолша -го номера будет инвертирована.

10

5

20

25

30

5

0

5

0

Формула изобретения

Генератор последовательности функций Уолша, содержащий генератор тактов, счетчики аргумента и номера функций, группу элементов И, элемент ИЛИ, первьш сумматор по модулт два и первый триггер, причем выходы одноименных разрядов счетчика аргумента и счетчика номера функций подключены к входам группы соответствующих элементов И, выходы которых подключены к входам первого сумматора по модулю два, выход первого сумматора по модулю два подключен к входу первого триггера, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет генерирования последовательностей с двузначными коэффициентами разложения Уолша, он содержит делитель частоты на четыре, группу из К делителей частоты на 4 i (, : К - число генерируемых : функций Уолша), элемент задержки, второй сумматор по модулю два и второй триггер, причем выход генератора тактов подключен к счетному входу счетчика аргумента, выход переноса которого подключен к в,ходам всех делителей частоты, на 4i группы, выход делителя частоты на четыре подключен к счетному входу счетчика номера функций, выходы всех делителей частоты на 4i группы подключены к входам элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ подключен к прямому и через элемент задержки - к инверсному входам второго триггера, выходы первого и второго триггеров подключены к входам второго сумматора по модулю два, выход которого является выходом генератора.

I

П

,..ы.««Ы ш

13

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах, предназначенных для передачи и обработки цифровой информации. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет генерирования последовательностей с двузначными коэффициентами разложения Уолша. В генератор двойной последовательности, содержащий генератор тактовых импульсов, счетчик дискретного интервала,,двоич- ный счетчик номера функций Уолша, группу из h элементов И, блок свертки по модулю два, триггер-формирователь, введен делитель на. четыре, группа из к делителей на 4 ( ,К) , элемент задержки на К тактов, триггер запирающий, инвертор. Двоичная последовательность длины N с двухзначными коэффициентами разложения по функциям Уолша формируется методом четырехкратного повторения функций Уолна полной системы размера с обязательной инверсией одного из повторений. При этом возможное чис- - ло различных двоичных последовательностей равно 4 . Предлагаемое изобретение может быть использовано в электросвязи для повышения надежности связи. Генератор последовательностей содержит генератор тактов, счетчики аргумента и номера функции, группу элементов И, элемент ИЛИ, два триггера, два сумматора по модулю два, группу делителей частоты, элемент задержки. Введение второго триггера, второго сумматора по модулю два, элемента задержки и делителей частоты позволяет получать последовательности с 4-кратным повторением функций Уолша при ее инвертировании на судном из повторений, что и обеспечивает расширение функциональных возможностей генератора, 1 ил. I (/) tsD О О со О9 СС