Устройство для преобразования в базисе кусочно-линейных функций Уолша Советский патент 1988 года по МПК G06F17/14 

Изобретение относится к автоматике и вычислительнай технике и может быть использовано в аппаратуре обработки и сжатия информации при передаче данных, для анализа и обработки звуковых и видеосигналов, в аппроксимирующих устройствах кусочно-линейного типа

Цель изобретения - повьппение точности (всстановление сигнала за счет кусочно-линейной аппроксимации в базисе Уолша)о

Разложение произвольного сигнала f(t) в базисе кусочно-линейных функций Уолша P(i,t) 13 дискретном виде определ яется как

f(t) f: cip(i,t). (1)

4«0

В матричной форме 11) можно представить в виде

f. CP,(2)

где F - вектор-строка из отсчетов восстанавливаемой функции; С - вектор-строка козфф1й:;иентов

разложения;

Р - матрица преобразования по кусочно-линейным функциям Уолша, имеющая для вид 1 234 1010 1 2 О 1010

Матрицу Р можно представить в виде произведения двух матриц:

-Р W1,(4)

Р.

(3)

где W - матрица преобразования по кусочно-постоянным функциям УолшаI

I - верхнетреугольная матрица, ненулевые элементы которой равны 1. Для N 4 имеем

10

(5)

(6)

т.е(2) можно представить как Г СР (7) Матрица кусочно-постоянных функций Уолша факторизуется и может быть представлена в виде произведения n(n PojgN) слабо заполненных матриц. вида

А

1

-1

(8)

т,е, восстановление вектора F (2) в базисе кусочно-линейных функций Уолша для N 4 с учетом (5), (б), 35 (8) может быть представлено как

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре обработки и сжатия информации при передаче данных, для анализа и обработки звуковых и видеосигналов, в аппроксимирующих устройствах кусочно-линейного типа Цель изобретения - повышение точности восстановления сигнала за счет кусочно-линейной аппроксимации в базисе Уолша. Поставленная цель достигается за счет того, что в состав устройства входят блок синхронизации 1,блоки элементов И 2, блоки элементов ИЛИ 3, регистры 4, сумматоры-вычитатели 5 и cy fмaтopы 6с 2 иЛо

С, CjC

На представлена функциональная схема устройства; на фиг«2 - граф-схема быстрого преобразования в базисе кусочно-линейных функций Уолша.

Устройство содержит блок 1 синхронизации, блоки элементов И2, блоки элементов ИЛИЗ, регистры 4, суммато- ры-вычитатели 5 и сумматоры 6

Устройство работает следующим образом

На параллельные входы С; устройства подается 2 значений коэффициентов о По сигналу на прямом бьгходе блока 1 эти значения переписываются на 2 регистров устройства. После

F, F,F,F,

(9)

5

этого и до окончания п-й операции появляется сигнал на инверсном выходе блока 1, что обеспечивает подключение выходов сумматоров-вычитателей 5 к входам соответствующих регистров 4 при наличии тактового импульса. Первая группа сумматоров-вычитателей с порядковыми номерами 1, работает в режиме суммирования, а вторая группа сумматоров-вычитателей с порядковыми номерами от 2 +1 до 2 работает в режиме вычитания согласно графу (фиг„2)„ После окончания последней п-й итерации (п-го так- 5 тового импульса ) в рагистрах содержатся ординаты вектора F (7), над которым далее в сумматорах 6 выполняется преобразование (7).

0

3I38889A

ормула и.3 обретения

вт по вы кл эл бл уп чи си е то ма по ма вт вы вы -,Q ва ко то

Устройство для преобразования в базисе кусочно-линейных функций Уол- ша, содержащее 2 (п - порядок преобразования) блоков элементов И, 2 блоков элементов ИЛИ, 2 регист- ров, 2 сумматоров-вычитателей и блок синхронизации, первый и второй выходы которого подключены к первым входам соответственно (2i-l)-ro и 21-го (1 1,2) блоков элементов И, вьпсоды которых подк.гшчены соответственно к первому и второму входам i-ro блока элементов ИЛИ, выход которого подключен к информационному входу i-го регистра, выход ( () 1, ) регистра подключен к первым информационным входам j-ro и ( )-го сумматоров-вычитателей.

вторые информационные входы которых подключены к выходу 2 j-ro регистра, выход i-ro сумматора-вычитателя подключен к второму входу 2i-ro блока элементов И, а второй вход (21-l)-ro блока элементов И является 1-м информационным входом устройства, управляющий вход I-го сумматора-вычитателя подключен к третьему выходу синхронизатора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены 2 сумматоров, причем выход j-ro регистра подключен к первому входу.j-ro сумматора, выход которого подключен к второму входу (j + l)-ro С5гмматора, выход первого регистра является первым информационным выходом устройст- ва, (j + l)M информационным выходом которого является выход сумматора.

Фиг 2.