Многоканальный преобразователь по функциям Уолша Советский патент 1992 года по МПК G06F15/332 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в устройствах цифровой обработки сигналов.

Известен анализатор спектра по функциям Уолша, достоинством которого является получение на выходе коэффициентов ряда Фурье-Уолша в цифровом виде, что значительно облегчает сопряжение анализатора с ЭВМ или другими устройствами цифровой обработки.

К недостаткам известного анализатора спектра следует отнести его работу только с однополярными телеграфными сигналами.

Цель изобретения - расширение области применения анализатора за счет реализации возможности преобразования двухполярных сигналов.

На фиг.1 представлена структурная схема многоканального преобразователя по функциям Уолша; на фиг.2 - схема формирователя д -импульсов.

Многоканальный преобразователь по функциям Уолша содержит формирователь

1 д -импульсов с двумя выходными линиями, включенными между источником 2 сигнала и входами N параллельных каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных коммутатора 3, реверсивного счетчика 4, регистра 5 и указателя отсчета, выполненного на логическом элементе ИЛИ 6, и триггер 7. Выходы каналов подключены к ЭВМ 8.

Многоканальный преобразователь по функциям Уолша работает следующим образом.«

Напряжение источника 2 сигнала поступает на вход формирователя 1 д -импульсов. Формирователь 1 д -импульсов генерирует импульсы по одной из двух линий + или -. Частота следования д -импульсов пропорциональна амплитуде входного сигнала. При положительной полярности входного сигнала генерируются импульсы по линии+д, при отрицательной - по линии -д. д -импульсы поступают на входы N параллельных каналов. В коммутаторе 3 каждого канала

2

to

00

со

о

осуществляется умножение д -импульсов на функцию Уолша.

Алгоритм коммутации приведен в таблице.

Если коррелирующая функция Уолша имеет уровень логической единицы, то выход (5 формирователя 1 д -импульсов замыкается с входом +Г счетчика 4, выход - д с входом -Г счетчика 4. Если коррелирующая функция Уолша имеет уровень логического нуля (этот уровень принят за значение -1 функции Уолша), то выход + б формирователя 1 д -импульсов замыкается с входом -Г счетчика 4, выход-б - с входом +Г счетчика 4. В реверсивном счетчике 4 происходит суммирование д -импульсов, поступающих по линии + д и - (5. В результате на выходе счетчика 4 в момент времени, соответствующий концу интервала 0,1, формируется значение коэффициента ряда Фурье-Уолша в цифровом виде. По переднему фронту сигнала SNX этот цифровой код заносится в регистр 5, по заднему фронту счетчик 4 обнуляется. Так как реверсивный счетчик 4 суммирует импульсы по модулю, то на указатель отсчета возлагается функция отслеживания знака формируемого коэффициента.

Указатель отсчета работает следующим образом.

В начале преобразования с приходом первого счетного д -импульса счетчик 4 переходит из положения 0я в положение 1. В результате на выходе логического элемента ИЛИ 6 устанавливается уровень логической единицы, фронтом этого сигнала положение счетного д -импульса фиксируется в триггере 7. Это положение соответствует текущему знаку выделяемого коэффициента ряда Фурье-Уолша. Поскольку знаки формируемых коэффициентов зависят от конфигурации входного сигнала, которая может быть произвольной, то и количество переключения триггера 7 от момента появления синхроимпульса SNXi-1 до момента появления синхроимпульса SNXi, тоже будет произвольным, однако в строгом соответствии с переходом счетчика 4 положения 0.

Таким образом, переключаясь, триггер 7 отслеживает область (положительную или отрицательную) текущего значения коэффициента ряда Фурье-Уолша. По переднему фронту синхроимпульса SNX вместе со значением коэффициента ряда Фурье-Уолша положение триггера 7 записывается в регистр. По заднему фронту синхроимпульса SNX триггер 7 и счетчик 4 обнуляются. В дальнейшем цифровой код используется ЭВМ 8 для

обработки. Формирователь д -импульсов (фиг.2) содержит интегратор 9, компараторы 10 и 11, фильтры 12 и 13, ключ 14.

Формирователь д -импульсов работает

следующим образом.

Конденсатор интегратора заряжается током, пропорциональным входному напряжению. По мере достижения напряжения на конденсаторе порогового уровня срабатывает один из компараторов 10 или 11, соответственно на его выходе формируется импульс, вследствие чего ключ 14 замыкается, емкость интегратора разряжается, активный компаратор возвращается в исходное положение,

размыкая тем самым ключ 14. В дальнейшем весь цикл повторяется. Фильтры 12 и 13 предназначены для стабилизации частоты следования д -импульсов.

Формула изобретения

Многоканальный преобразователь по функциям Уолша, содержащий N каналов, каждый из которых содержит реверсивный счетчик и регистр, причем в каждом канале выход реверсивного счетчика соединен с

информационным входом регистра, выход которого является информационным выходом канала, вход синхронизации регистра и вход сброса реверсивного счетчика каждого канала подключены к тактовому входу преобразователя, информационный выход 1-го канала (I flty является 1-м информационным выходом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет реализации возможности преобразования двухполярных сигналов, преобразователь дополнительно содержит формирователь д -импульсов, а каждый канал дополнительно содержит коммутатор, элемент ИЛИ и триггер, причем

первый и второй выходы формирователя 5- импульсов соединены соответственно с первым и вторым информационными входами коммутатора каждого канала, первый и второй выходы коммутатора 1-го канала соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика 1-го канала, выход которого через элемент ИЛИ 1-го канала соединен с синхровходом триггера 1-го канала, К- и j-входы которых

соединены соответственно с первым и вторым выходами коммутатора 1-го канала, управляющий вход которого подключен к 1-му входу функции Уолша преобразователя, R- вход триггера каждого канала подключен к

тактовому входу преобразователя, выход триггера 1-го канала является 1-м знаковым выходом преобразователя, вход формирователя 6 -импульсов является информационным входом преобразователя.

Изобретение относится к области вычислительной техники и радиотехники и-может быть использовано в устройствах цифровой обработки сигналов. Целью изобретения являются расширение области применения анализатора за счет реализации возможности преобразования двухполярных сигналов. Сущность изобретения заключается заключается в использовании частотно-зависимо формирователя д -импульсов с двумя выходными линиями +6 и - д . Для этого устройство содержит.формирователь д -импульсов и N каналов, каждый из которых содержит реверсивный счетчик, регистр, коммутатор, элемент ИЛИ и триггер. 1 табл., 2 ил.