Генератор функций Уолша Советский патент 1989 года по МПК G06F1/02 

фие.1

3150

Изобретемте относится к области anTOMiiTHKii и иычис-..1ште.чы1О11 техники, в частности к генераторам дискретных функций, V может быть использовано дня цифровой обработки сигналов и изображений.

Целью изобретения является упрощение генератора.

На фиг.1 нредставлена функциональная схема генератора функций Уолша; на фиг.2,3 - нримеры таблиц кодов, записанных в блоки памяти.

Генератор функций Уолиа содержит тактовый генератора 1 ,п-разрядный двоичный счетчик 2, блок 3 памяти, коммутатор 4, сумматор по модулю два 5, блок 6 памяти, коммутатор 7, блок 8 памяти, вход 9 номера генерируемой функции, выход 10. В качестве блоков 3, 6, 8 памяти можно использовать ПЗУ.

в основу работы генератора поло- ,жен следующий алгоритм.

Одномерные функции Уолша порядка N 2 i п 3, 4могут быть получены на основе матриц Адамара соответствующего порядка Hfj с помощью рекурсивной процедуры:

И.

jh

Н

2 Г).

где Н,

Ч

U -1 J

Рассмотрим матрицу Адамара порядка N.

В СИЛУ специальной структуры матрица Адамара порядка N (см. фиг26) строится на основе матрицы Адамара порядка N по следующему правипу:

h,; h,. ... . (ОТ -, . kjr h ,

где .h - i-H строка матрицы Адамара 11

порядка N ;

h - транспонированный 1-й столбец матриш 1 Адамара порядка N;

h . - i-й элемент К-й строки мат- рицы Адамара порядка II, i (K-l)N+l; i 1,2,..., 1, К 1,2N.

20 .

Например, ci-рока i - 10 матрищ, Лдамяр.ч И, (флг./Т)) Ь% (1 -1 1 -11-11 -1 -11-11-11 -1 1) получена произведением столбца 1 2 на -элементы строки К 3 матрицы Адамара Н (фиг.2а).

Следовательно, построение матрицы А|:(амара порядка N может производитьQ ся путем перемножения соответствующего столбца 1 на элементы строки К матрицы Адамара N/N 4,16,6)4,256, ... . Действительно, h; h -hCK) , где h(K) К-я строка матрицы Адама5 ра порядка N.

В ПЗУ 3 и 6 записываются значе- 1ШЯ матрицы Адамара порядка N. Порядок N определяет требуемый объект памяти (например, для N 16 требует0 ся ячеек памяти).

В ПЗУ 8 таблично реализована формула i (K-1)N+1, (см. фиг.З)-. Необходимый объем памяти в этом случае N 2 (например, для слу5 чая N 256 необходимо ) . Каждая из N ячеек ПЗУ 8 делится пополам и в младшие п/2 разрядов записывается код соответствующего номера строки, а в старшие п/2 разрядов за30 писывается код соответствующего номера столбца.

На фиг.З показан пример таблицы записи для случая N 16 для строки i 10.

35 Генератор функций Уолша. работает следующим образом.

На вкод 9 подается ход генерируемой функции i. С выхода ПЗУ 8 сигналы с п/2 младших выходов устанавли40 вают на выходе ПЗУ 6 значения столбца 1 матрицы Адамара порядка N; код

со старших п/2 выходов поступает на управляющие входы коммутатора 4, который подключает соответствующий вы45 ход ГОУ 3 (строка К матрицы Адамара порядка N) к первому входу сумматора по модулю два 5. По сигналам с тактового генератора 1 п-разрядный двоичный счетчик 2 определяет код аргу50 мента генерируемой функции; п/2

мпэдщих выходов счетчика подключены к управляющим входам коммутатора 7, который производит последовательный перебор значений столбца 1 матрицы

55 Адамара, записанной в ПЗУ 6, и выводит это значение на второй вход .сумматора по модулю два 5. Выбор элемента строки hK, производят старшие п/2 выходы. Таким образом, на второй

нх(д сумм. П 1.)р,ч по м(ду.г1Ю дна 5 будут uocryiNiTb значения столбца 1, а на первый вход - з}шчение элемента строки hfe. . В результате перемножения

(5

сумг-трования по модулю два) на выходе сумматора по модулю два 5 формируется генерируемая функция.

(1П г BTC pc i и Tpf.THi i блоки ггл- мяти, два коммутатора и сумматор но модулю два, причем первого и второго блоков памяти подключены к инф(рмационн1- м входам первого и второго коммутаторов соответственно, адресный вход третьеI o блока памяти является входом номера функции гене- Формула изобретения Q ратора, выходы п/2 старишх разрядов

Генератор функций Уолша, содержа-третьего блока памяти подключены к

1ЦИЙ тактовый генератор, п-разрядньвЧадресным входам второго блока памядвоичный счетчик, (2 - число функ-ти, выходы п/2 младших разрядов треций Уолша) и первый блок памяти, при-тьего блока памяти и счетчика подключем выход тактового генератора соеди- 15 чены к управляющим входам первого и йен с входом счетчика, выходы п/2второго коммутаторов соответственно,

старших разрядов счетчика подключенывыходы первого и второго коммутаток адресным входам первого блока памя- ров соединены с входами сумматора по ти, отличающийся тем,модулю два, выход которого является

что, с целью упрощения генератора,20 выходом генератора.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике , в частности, к гннераторам дискретных функций, и может быть использовано для цифровой обработки сигналов изображений. Цель изобретения - упрощение генератора. Генератор содержит счетчик 2, блоки 3, 6, 8 памяти, коммутаторы 4, 7, сумматор по модулю два 5. Введение двух блоков памяти и коммутаторов позволяет уменьшить суммарную емкость памяти и тем самым упростить генератор. 3 ил.

us.2

f.

(риг.д