Генератор сложных сигналов Советский патент 1988 года по МПК G06F1/02 

оз со to ел ел

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в радиотехнических системах, применяющих цифровые методы формирования и обработки сложных сигналов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора сложных сигналов за счет их переупорядочения.

На чертеже представлена функциональная схема генератора.

Генератор содержит тактовый генератор 1, счетчик 2, блок 3 формирования функций Уолша, блок 4 поразрядного инвертирования, коммутатор 5, блок 6 суммирования, блок 7 памяти, блок 8 инверсии знака, элемент И 9 и регистр 10 управляющих сигналов.

Принцип работы генератора сложных сигналов основан на .методе синтеза сигналов в базисе функций Уолц1а.

Текущие значения генерируемой функции определяются выражением

по времени совершается на основании свойства функций Уолша, которое зак тючается в том, что если функцию с номером h, принадлежащую системе Уатща-Адамара, умножить на значение последней функции этой системы в точке h, то функция с номером h инвертируется во времени

had {h, -1-i had h, i} XhadX

X {2 -l,h},(2)

гдеЬ, ,l,...,.

Например, в развернутом виде для 2 8 матрица Адамара имеет вид

20

ы(ч1)

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и .может быть использовано в радиотехнических системах. применяющих цифровые методы (fx)})-..ipo- вания и обработки сложных сигна,:/ Целью изобретения является расширени. I nHK- пиональных возможностей генератора ож- ных сигналов за счет их переупорядс пИя Генератор содержит тактовый reHeiiaiup 1, счетчик 2, блок 3 формирования фу11кпий Уолн1а, блок 4 поразрядного инверти.чжа- ния, коммутатор 5, блок 6 суммирования, блок 7 памяти, блок 8 инверсии знака, элемент И 9, регистр 10 ун-равляющих сигналов. Введение блока поразрядного суммирования, коммутатора, блока инверсии знака и элемента И позволяет переупорядочивать гене.рируемые сигналы в соответствии с требуемым законом. 1 ил.

ZC, М

I. W,

2,

W

C..W,

X

(1)

(i) .0 при i 6 0,2

при i е

,WK(i-(,

X(i--(2

(1) - значения опорны.х функций и.) выбранного ортогонального базиса;

Спк- соответствующие эти.м функциям коэффициенты Уолша; fj(-ti) -значения генерируемой функции, получае.мо(1 в резу.чьтате перестановки функций Уолша в базисе;

„ (t), значения переупорядоченных W(i42-l) базисных функций Уолта п переупорядоченныхбазисныхфункций Уолща, инвертированных по времени, соответственно причем

Г WK(t) при ie 0, - 1

W(l-()

О при i (2 ,2

tti+i

1 -номер опорной функции; { - номер дискретной точки из.ме- нения аргумента, приче.м i 0,1,2,..., -1 (2 - число функций Уолша). Применение выражения (1) возможно благодаря тому, что сигналы .многих ортогональных базисов представляют собой четные и нечетные функции. Поэтому инвертируя по времени и по знаку (для нечетных функций) первую половину таких функций, можно получить вторую. Инверсия

25

Умножив строки этой матрицы на соответствующие значения последней строки в

0

5

0

5

5

Сравнение полученной матрицы с исходной показывает, что проинвертировались во вре.мени те строки, которые нечетны относительно середины, т.е. умножив только эти строки исходной .матрицы на (--1), полу- чи.м тот же результат.

Из любого базиса ортогональных функций можно формировать производные базисы ортогональных функций перестановкой при обратном преобразовании Фурье- Уолта коэффициентов Уолта или самих функций Уолша, причем ортогональность в новых базисах сохраняется при любых перестаноБка.х коэффициентов или функций Уолша.

Число точек дискретизации равно на всем симметричном относительно t О интервале изменения аргумента.

Генератор работает следующим образом.

В блоке 7 памяти записаны коэффициенты Уолша, полученные при разложении ортогональных дискретных функций, упорядоченных таким образом, чтобы четные адреса соответствовали четным функциям.

а нечетные - нечетным. Генератор 1 тактовых импульсов задает частоту дискретизации генерируемых функций. Тактовые импульсы поступают на вход счетчика 2. Счетчик 2 формирует меандровые функции Радемахера, которые поступают на блок 3 формирования функций Уолша.

Процесс формирования генерируемых функций можно разбить на две части. В первой части за 2 тактов в соответствии с (1) функции Уолта с выхода блока 3 формирования функций Уолша поступают через блок 4 поразрядного инвертирования без изменения на коммутатор 5. Коммутация функций Уолша по определенпому закону осуществляется в соответствии с управляющим кодом, поступающим с регистра 10 управляющих сигналов. Переупорядоченные функции Уолта поступают на блок 6 суммирования. В блоке 6 производится инверсия знаков коэффициентов Уолща, поступающих с блока 7 памяти. в соответствии с текущими значениями функций Уолща и суммирование этих коэффициентов. В результате на выходе блока 6 суммирования формируется первая половина генерируемой функции, соответствующая отрицательным значениям времени t. Во второй части (при последующих 2 тактах) на старщем (т + 1)-м разряде счетчика 2 появляется положительный логический уровень, который поступает на блок 4, инвертируя в соответствии с (2) значения поступающих функций Уолща. В результате на выходе блока 6 суммирования формируется вторая половина генерируемой функции, симметричная относительно первой половине.

Как видно из (1), для нечетной функции необходимо половину инвертировать по знаку. Это осуществляет блок 8 инверсии знака. Элемент И 9 формирует на выходе положительный логический уровень только для нечетных функций при положительных значениях времени t. Смена информации на вы.чодах регистра 10 происходит по отрицательному перепаду па синхронизирующем входе, т.е. в начале нового периода. С первого выхода регистра 10 на адреснь й вход блока 7 па.мяти и на элемент И 9 поступает код выбора функции, по которому из блока 7 памяти выбирается вектор коэффициентов Уолща, соответствующий функции из опорного ортогональ- )1ого базиса. С второго выхода на управляющий вход коммутатора 5 поступает код выбора ансамбля, по которому происходит

0

0

5

0

5

0

5

0

коммутация функций Уолта, поступающих на блок 6 суммирования. В результате выбирается ансамбль производных функций в определенном переупорядочении.

Формула изобретения

Генератор сложных сигналов, содержащий тактовый генератор, счетчик, блок формирования функпий (чпсло функций 2), блок памяти, блок суммирования, регистр управляющих сигналов, причем BI.I- ход тактового генератора подключен к так- тово.му входу счетчика, выходы разрядов с первого по т-й счетчика подключены к информационным входам блока формирования функции Уапша, выход (п1+1)-го разряда счетчика подключен к входу синхронизации ввода информации в регистр управляющих сигналов, информационный вход регистра управляющих сигналов яв,тяется управляюп1им входом г еператора сложных сигналов, выход номера г енерируемой функции регистра унрав,1яющих сигпалов под- ключеп к адресно.му входу блока памятн, выход которого подключен к входу операндов блока су.ммирования, отличающийся тем, что, с целью рас1нирения функциональных возможностей генератора сложных сигналов за счет их упорядочения, он содержит б,1ок поразрядного инвертирования, коммутатор, элемент И, блок инвертирования знака, причем выход (т + 1)-го разряда счетчика подключен к управляющему входу блока поразрядного инвертирования и первому входу элемента И, выходы четных и нечетных функций блока формирования функций Уолща подключены соответственно к первому информационному входу коммутатора и информационному входу блока поразрядного инвертирования, выход блока поразрядного инвертирования подключен к второму информационному входу ком.му- татора, управляющий вход коммутатора подключен к выходу переупорядочения регистра управляюпи1х сигналов, выход коммутатора подключен к входу задания знаков операндов блока суммирования, выход блока суммирования подключен к информационному входу блока инверсии знака, выход признака четности генерируемой функции решстра управляющих сигпалов подключен к второму входу элемента И, выход эле- .мента И нодключен к управ. яющему входу блока инверсии знака, выход блока инверсии знака является выходом генератора сложных сигналов.