Генератор согласованных систем дискретных базисных функций Аристова Советский патент 1992 года по МПК G06F1/02 

отношение, с помощью которого можно формировать системы базисных функций размерностью 2 д(2 9(2«.,),д(( да«-ь А (2ч-) где 9(),. g()2 различные ортогональные матрицы, элементами которых я.вляются значения функции ехр { -гр Д) W/ , М 2 - число значений функции ехр {j -jTT- Д j на интервале (0,2 J, г-произвольноецелоечисло А 6 (0,М/2-1), А(211-1гвекторный множитель из элементов W, X - операция скалярного (поэлементного) произведения векторов матриц )ИЗ векторА(2пч). Матрицы д(2«-) могут быть сформированы, например, через задание N/2-x знамени щей G А - А, гдеА {а|}. 1 О, N/2-1, ai ± WN. Задание N/2-x значе; НИИ образую.щей функции Gi вектором А означает аппроксимацию 1 /2 периода произвольного сигнала S(t)(c любой требуемой точностью выбором соответствующих параметров М и /(. Аппроксимация второй половины этого сигнала и построение системы функций, согласованной с ним (сигнал является собственной функцией тенермруемой системы) осуществляется noj;6opoM элементов векторного множителя A/jn-i) в (1), Для примера построим систему функций, согласованную с сигналом S(A Т), заданным своими отсчетами S(AT) (-1; 0,707; -1; 0; -1; -0,707; -0,707; 0,707). 1. Определив образующую Gi А - А -WB We - We We We We - Wef где M 8, W8 1; W8 0,707+ jO.707; W8 j; Ws -0.707 + 0,707), построим матрицу -W -W -W - W°-W° -W° -W tлл о д/2 n/0 , lnO ,i,2 W -W w W -w w -w w -w° -w w w w -W -w° w -w w w° -w -NA/° W°-W w -W w -w° w w w w w -W -w -W -w .w -w° w° -W -w w° -w° - w° w w w -w° w Левые подматрицы (2) есть матрицы . 2.Определимвектор А() V-t -w°-w2-w w3. 3.сформируем систему д(2) согласно (1) При формировании матриц (2)и(3) операции перемножения степеней WM сводятся к элементарным операциям над кодамм показателей (5 и знаков (S) степеней . ..;... . W,5 (Si Ф S2)® р - WM. где Si, 82 - знаки степеней WM и WM ; . Го, е( если знак степени положителен, если знак степени отрицателен; р - перенос, формируемый при выполнении операции сложения показателей степеней в (4): (0. если выделение целого М/2 проР ) изошло четное число раз, I 1, если выделение целого М/2 проI изошло нечетное число раз. Генератор работает следующим обдазом. Закодированные значения вектора А -W°W - W°W подают на вход 5 задания системы функций, на вход 7 генератора подают закодированные значения вектора А(2л-1 f-W° - W - W W. Блок 1 в тактах 0-7 формирует (фиг. 2-4.5,6) промежуточную систему базисных функций (2) и импульс конца периода генерируемой функции (фиг. 2-2). который поступает на выход 9 генератора и на вход сброса (установка в О по заднему фронту этого импульса) счетчика 2. Счетчик 2 считает поступающие на его вход тактовые импульсы (фиг, 2-.1) и формирует N/2 - тактовый интервал (фиг. 2-3). который управляет работой регистра сдвига 3 по следующему алгоритму: по передному фронту тактовых импульсов 5. 6, 7, О (при наличии на входе управления регистра 3 значения сигнала 1) происходит сдвиг информации, записанной в регистр в предыдущих тактах, и ее выдача на выход последней разрядной группы (фиг. 2-7,8,9) на протяжении тактов 4, 5, 6, 7; по переднему фронту тактовых импульсов 1, 2, 3, 4 (при наличии на входе управления регистра 3 назначения О) происходит запись в регистр информации по параллельному входу и блокирование выдачи информации на выход регистра на протяжении тактов О, 1. 2, 3. Таким образом, значения фунхций блока 1 проходят на-выход сумматора 4 и далее на выход 10 генератора без изменения на протяжении тактов О, 1, 2, 3, а в тактах 4, 5, б. 7 происходит поэлементное пере . поступающих на оба входа сумматора 4 векторов (разблокирование выхода регистра сдвига 3). На фиг. 3 .приведена система базисных функций, формируемая предлагаемым генератором, которая согласована с сигналом S (Д Т) (-1; 0.707; -1; 0; -1; -0,707; -0,707; 0.707).

Формула изобретения Генератор согласованных систем дискpetHMx базисных функций, содержащий блок формирования 2М систем дискретных базисных функций (М 2 N 2 размерность системы функций, г. п - целые), информационный вход которого является входом первого вектора задания системы функций генератора, тактовый вход, выход номера функции и выход конца периода функции блока формирования 2М систем дискретных базисных функций являются соответственно тактовым входом, выходом номера функции и выходом конца периода функции генератора, отличающийся тем. что. с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет формирования 2М систем дискретных

базисных функций, согласованных с произвольным по форме сигналом, он содержит п-разрядный счетчик. (Ы/2)-разрядный регистр сдвига и сумматор по модулю М/2,

причем выход конца периода функции блока формирования 2М систем дискретных базисных функций соединен с установочным входом п-разрядного счетчика, выход п-го (старшего) разряда п-разрядмого счетчика соединен с управляющим входом (Ы/2)-разрядного регистра сдвига, параллельный информационный вход (N/2)-pa3рядного регистра сдвига является входом второго вектора задания системы функций

генератора, информационный выход блока формирования cиcteм дискретных базисных функций и последовательный выход (М/2)-разрядного регистра сдвига соединены с входами сумматора по модулю

М/2. выход сумматора по модулю М/2 является функциональным выходом генератора, счетный вход п-разрядного счетчика и синхронизирующий вход (М/2)-разрядного регистра сдвига соединены с тактовым входом

генератора.

Изобретение относится к области автоматики м вычислительной техники и можетбыть использовано при спектральном анализе сигналов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет формирования 2М^ систем дискретных базисных функций, согласованных с произвольным по форме сигналом. Генератор содержит блок 1 формирования 2М систем дискретных базисных функций, п-разрядный счетчик 2 (N = 2" - размерность формируемых систем функций. М = 2^ г - произвольное целое число), (N/2)- разг рядный регистр сдвига 3, сумматор 4 по модулю М/2. Согласование системы базисных функций с сигналом произвольной формы достигается вводом в состав генератора дополнительных блоков: счетчика, регистра сдвига, сумматора по модулю М/2. 3 ил.СП GИзобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при спектральном анализе сигналов.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет формирования 2М систем дискретных базисных функций, согласованных с произвольным по форме сигналом.На фиг. 1 приведена функциональная схема генератора для N = 8; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу; на фиг. 3 - система функций, формируемая предлагаемым генератором.Генератор содержит блок 1 формирова- .ния 2М систем дискретных базисных функций, п-разрядный счетчик 2, N/2-раз- рядный регистр-сдвига 3, сумматор 4 по mod М/2, первый вход 5 задания системы функций, вход 6 тактовых импульсов, второй вход 7 задания системы функций, выход 8 номера генерируемой функции, выход 9 конца периода генерируемой функции, функциональный выход 10.Эпюры напряжений (фиг. 2, 1-12) относятся к следующим позициям: вход 6 - фиг. 2-1; выход 9 - фиг. 2-2; выход третьего разряда счетчика 2 - фиг. 2-3; разрядные входы первого операнда сумматора 4 - соответственно фиг. 2-4,5,6; разрядные входы^второго операнда 4 - соответственно фиг. 2-7,8.9; разрядные выходы 10 генератора -соответственно фиг. 2-10,11.12.Генератор реализует способ формирования 2М систем дискретных базис.ных функций, согласованных с произвольном по форме сигналом. Для уяснения сущности Такого способа рассмотрим итерационное со-V4 О О ГО Ю

fe/

7 О i Z Ъ . Ч S -6

У 4

е f s

10 Ц iS

g , -.-y/o -V(7-W°-W° W W W -СПL

(y )yO J -y/o лд/З o 3 J

J

ji/° -W -W W W

(S w . w - w w

.. ,, I «,,,

glХ C NX/

D -.т..

(,, W° W ---0(7° -W