Устройство для приема дискретных сигналов Советский патент 1989 года по МПК G08C19/28 

3 . ,150

Изобретение относится к передаче и приему дискретной информации.

Цель изобретения - расширение области применения путем обеспечения приема дискретных сигналов, основанных на произвольных линейных двоичных кодах.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устрой- ства.

Устройство содержит первый, второй и третий блоки 1-3 оперативной памяти, сумматор 4, формирователь 5 знака отсчетов, формирователь 6 сигналов коэффициентов функщ и. ,Уолша детектор 7 максимального сигнала, генератор 8 тактовых сигналов, первый и второй ключи 9 и 10, первый, второ и третий счетчики 11, 12 и 13, блок 14 контроля четности, блок 15 умножения, первый и второй блоки 16 и 17 постоянной памяти, информационный вход 18 устройства, первый, второй . и третий управляющие входы 19, 20 и 21 устройства, выход 22 устройства.

Устройство работает следующим образом.

На его информационный вход в первый блок 1 оперативной памяти объ- емом L слов поступает последовательность, соответствующая -дискретному сигналу на основе выбранного линейного (L,n) кода с порождающей матрицей G. При этом для реализации оптимального правила приема необходимо осуществить спектральный анализ дискретной функции, имеющих лишь L ненулевых компонентов, в базисе Уолша размерности п. Столбцы G задают номера ненулевых компонент в двоичном представлении и при спектральном анализе совокупность ненулевых компонент анализируемой функции с совпадающими номерами заменяется одним отсчетом в виде их суммы. Возможно понижение размерности базиса Уолша. Действительно, если определить подпространство F. размерности Р, задаваемое первыми Р строками из G, то для любого кодово- го вектора X из исходного (L,n) код найдется кодовый вектор Х из подпространства FJ, определенного оставшимися п-р строками из G такой.

что сумма

X,, X -ь Xj (1)

будет принадлежать ;,. Здесь операция + означает сложение компонент

векторов по модулю 2. Множество дискретных сигналов, соответствующих линейному двоичному коду (L,n) с порождающей матрицей G, образует алгебраическую группу с операцией умножения, при этом условие сведения векторного пространства к подпространству меньшей размерности аналогично (1) и задается операцией умножения

(2)

15 20 25

30 : 50

35

40

45

55

Здесь Y, Y,, - двоичные дискретные сигналы, соответствующие F, коду (L,n) с порождающей матрицей G, F. Вследствие этого цикл вычисления 2 спектральных составляющих можно осуществить в виде 2 тактов использования преобразования Уолша размером 2 Р над анализируемой дискретной последовательностью Каждому такту использования преобразования Уолша предшествует два этапа подготовки анализируемой функции на основе последовательности 7, хранящейся в первом блоке 1 оперативной памяти 1,

Первый этап. На этом этапе происходит сопоставление в соответствии с соотношением (2) дискретного сигнала Y, принадлежащего пространству

размерности п, сигналу Y,, принадлежащего пространству размерности Р. Здесь Yj - дискретный сигнал, соответствующий подпространству размерности п-р. Это-подпространство соответствует FT. и его порождающая матрица предварительно записывается в первый блок 16 постоянной памяти,Изменение знаков производится формирователем 5 знака отсчетов для каждого из L отсчетов дискретной функции

7, которые считываются последовательно из первого блока 1 оперативной памяти под воздействием первого счетчика 11 на его адресные входы. Первый счетчик 11 управляется сигналами генератора 8 тактовых импульсов через первый ключ 9. По этим адресам, формируемым первым счетчиком 11,синхронно считывается с первого блока Постоянной памяти соответствующий столбец адресной матрицы подпространства FJ. Считанный столбец в блоке 15 умножения перемножается с номером такта, поступающего с выхода второго счетчика 12, Результаты перемножения поступают на блок 14 контроля четности,- который формирует логические сигналы О или 1 поступающие на управляющий вход формировтеля 5 знака отсчетов. При сигнале . О знак дискретного отсчета в блок 5 не меняется, при сигнале 1 меняется на обратный. Далее дискретные отсчеты помещаются во второй блок 2 оперативной памяти. По окончании этго этапа импульсом с выхода первого счетчика 11 увеличивается на единицу номер такта во втором счетчике 12, первьш ключ 9 закрывается и одновременно открывается второй ключ 10.

Начинается второй этап. На этом этапе осуществляется замена совокупности дискретных отсчетов с одинаковыми номерами одним отсчетом в виде их суммы. При этом номера представлены в двоичном виде столбцами порождающей матрицы пространства F размерности Р и предварительно записываются во второй блок 17 постоянной памяти. Для осуществления этого этапа управляющие сигналы с генератора тактовых импульсов поступают через второй ключ 10 на счетный вход третьего счетчика 13, под воздействием которого на адресные входы блоков 2 и 17j в сумматор 4 считываются дискретные отсчеты с измененными знаками из второго блока 2 оперативной памяти и содержимое регистров третьего блока 3 оперативной памяти, задаваемых адресами из второго блока 17 постоянной памяти. Результат сложения помещается в тот же регистр блока 3, содержимое которого было считано в сумматор 4.

По окончании формирования анализируемой- функции импульсом с выхода третьего счетчика 13 закрьшается второй ключ 10 и дается команда на начало работы формирователя 6 сигналов коэффициентов функции Уолша, где осуществляется спектральный анд- лиз сформированной дискретной функции, В результате на его первом и втором выходах появляются импульсы, которые открывают первый ключ 9 и обнуляют содержимое регистров третьего блока 3 оперативной памяти. Одновременно с выходов группы выходов формирователя 6 на входы детектора 7 максимального сигнала поступает множество спектральных составляющих, из которых выбирается и хранится наи больщее по значению. После этого на

чинается новый такт работы устройства, аналогичный описанному. При этом, содержимое второго счетчика 12 увеличивается на единицу и в детекторе 7 максимального сигнала происходит выбор наибольшего значения из вновь поступившего множества спектральных составляющих и сравнение его с выбранным на предьщущем такте. После тактов работа устройства заканчивается и с выхода второго счетчика 1 2 поступает импульс, закрывающий первый ключ 9, За 2

n-f

тактов

J5 формирователь 6 сигналов коэффициентов функции Уолша выдает 2 спектральных составляющих. По окончании работы детектор 7 максимального сигнала выдает на выход решение

20 о принятом сигнале в виде его номера.

Таким образом, предлагаемое уст-- ройство с помощью формирователя 6 сигналов коэффициентов функции Уолша на 2 состояний позволяет осущест25 вить спектральный анализ в базисе Уолша размерности п при распознавании дискретных сигналов, основанных на произвольных двоичных линейных кодах, при этом введение дополнительных элементов для формирования ана- лизиpyeмoй функции усложняет устройство незначительно, а требуемые объем памяти и число арифметических операций остаются практически неизменными .

30

35

0

5

0

5

Формула изобретения

Устройство для приема дискретных сигналов, содержащее генератор тактовых импульсов, первый выход которого подключен к первому входу первого ключа, выход которого подключен к счетному входу первого счетчика, выходы группы выходов которого подключены к адресным входам первого блока оперативной памяти и через первый блок постоянной памяти к входам первой группы информационных входов блока умножения, выходы -которого подключены к входам блока контроля четности, выход которого подключен к управляющему входу формирователя знака отсчетов., выход первого счетчика подключен к второму входу первого ключа и к счетному входу второго счетчика, выходы группы выходов и выход которого подключены к входам второй группы информациокных входов блока умножения и к третьему входу первого ключа соответственно, информационный и управляющий входы первого блока оперативной памяти являются информационным и первым управляющим входами устройства, выходы первого блока оперативной памяти подключены к информационным входам формирователя знака отсчетов, формирователь сигналов коэффициентов функции Уолша, первый выход и выходы группы выходов которого подключены к четвертому входу первого.ключа и к входам детектора максимального сигнала соответственно выход последнего является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения прие ма дискретных сигналов, основанных на произвольных линейных двоичных кодах, в него введены второй ключ, третий счетчик, второй блок постоянной памяти, второй и третий блоки оперативной памяти и сумматор, второй выход генератора тактовых импульсов подключен к первому входу второго ключа, выход первого счетика подключен к второму входу втоого ключа, выход которого подключен к счетному входу третьего счетчика, выходы группы выходов которого подключены к адресным входам второго блока оперативной памяти и через второй блок постоянной памяти к адресным входам третьего блока оперативной памяти, выходы последнего подключены к информационным входам ормирователя сигналов коэффициентов функции Уолша, второй выход которого подключен к входу Сброс третьего блока оперативной памяти, входы-выходы которого подключены к входам-выходам сумматора, выходы фор-мирователя знака отсчетов подключены к информационным входам второго блока оперативной памяти, вькоды которого подключены к входам сумматора, выход третьего счетчика подключен к управляющему входу формирователя сигналов коэффициентов функции Уолша и к третьему входу второго ключа, управляющие входы второго и третьего блоков оперативной памяти являются вторым и третьим управляющими входами устройства.

Изобретение касается передачи и приема дискретной информации. Цель изобретения - расширение области применения путем обеспечения приема дискретных сигналов, основанных на произвольных линейных двоичных кодах. Устройство содержит два блока оперативной памяти 1, 2 и 3, сумматор 4, формирователь знака отсчетов 5, формирователь 6 сигналов коэффициентов функции Уолша, детектор максимального сигнала 7, генератор тактовых импульсов 8, два ключа 9 и 10, три счетчика 11, 12 и 13, блок контроля четности 14, блок умножения 15 и два блока постоянной памяти 16 и 17. Изобретение с помощью формирователя сигналов коэффициентов функции Уолша на 2^Р состояний позволяет осуществлять спектральный анализ в базисе Уолша размерности N при распознавании дискретных сигналов, основанных на произвольных двоичных кодах. 1 ил.