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

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для спектрального анализа сигналов при их разложении по системам функций.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за

n.. + N/4+...-Hi

счет формирований 2М (т}

систем дискретных базисных функций, где М - число значений, принимаемых функциями; N 2n-размерность системы функций.

На чертеже представлена функциональная схема генератора (N 8).

Генератор содержит коммутаторы 1-3, узел 4 определения знака, счетчик 5, коммутатор 6, счетчик 7, сумматор 8 по модулю М/2. формирователь 9 временных интерва

лов, селектор 10 тактовых импульсов, регистры 11 и 12 сдвига, блоки 13 и 14 элементов И, входы 15-18 задания системы функций, вход 19 тактовых импульсов, выход 20 функций, выход 21 конца периода функции, выход 22 номера функции, блоки 29 и 30 элементов ИЛИ.

Генератор формирует класс 2MN/2(HN/24 + У систем дискретных базисных функций, принимающих М значений.

В генераторе реализуется способ формирования систем дискретных базисных функций через задание матрицы G(2n) дискретного преобразования в виде Кронекеро- ;ва произведения сомножителей. В соответствии с этим способом матрица G(8) задается следующим образом

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для спектрального анализа сигналов при их разложении по системам функций. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет формирования 2М (N/P ™+- /систем дискретных базисных функций, где М - число значений, принимаемых функциями; N 2п - размерность системы функций. Генератор содержит коммутаторы 1-3, узел 4 определения знака, счетчик 5, коммутатор 6,

AC

w-w

I -W : W

-,

a«r 1 Й«М

i w

где W - e , М

принимаемых функцией ei

2 - число значений, 2я

М

Дна интервале (0.2 тг), Д О.М/2-1, k - произвольное целое число.

Операция перемножения матричных сомножителей в (1) подчиняется правилу Кро- некерова произведения, Произведение степеней и формирование значений базисных функций в генераторе выполняется по правилу:

))mOClM 2

AC

-w

: W

-,)

«г

a«r 1 Й«М

Д|UЈ

где si и S2 - знаки степеней W , W :

). если знак степени W положителен; 1, если знак степени W отрицателен.

р-перенос, формируемый при выполнении операции сложения показателей степеней в

О, если выделение целого М/2 произошло четное число раз,

1,если выделение целого М/2 произошло нечетное число раз.

Таким образом, в соответствии с (1), для выбранных М.К,N за п итерацией сформиро- вать MN/2 ( + N/4 + -+J систем комплексных функций (или класс 2MN/2 (MN/2 + N/ + + ) систем действительных базисных фун- кций), заданием N/2 -х образующих матриц G2 в качестве множителей первой итерации и

L (L Ј N/2 . I 2,п) коэффициентов в i

качестве сомножителей i-ой итерации.

Генератор работает следующим образом.

Элементы образующих матриц G(2) и итерационных множителей А подают: первые элементы каждой первой строки матриц G(2) соответственно на группу 18 входов задания системы функций: вторые элементы каждой первой строки матриц G(2) соответственно на группу 15 входов задания системы функций: элементы множителей второй итерации соответственно на группу 16 входов задания системы функций; множитель третьей итерации на группу 17 входов задания системы функций. Элементы второй строки матриц-сомножителей и их единич- ные элементы генератор формирует автоматически в соответствии с (1). Счетчик 5 считает поступающие на его вход тактовые импульсы и формирует период функции Т N г. где t - период следования тактовых импульсов.

Импульсы переполнения счетчика 5 синхронизируют работу генератора по следующему алгоритму.

Фронтом импульса переполнения про- изводится добавление +1 в счетчик 7: на время импульса переполнения разрешается чтение коммутатора 6, прием информации в регистр 11 сдвига, запрещается работа узла 4 определения знака.

Значения базисных функций в соответствии с (2) формирует сумматор 8 по модулю М/2, на первый вход которого поступают значения первых элементов образующих матриц, с выхода коммутатора 6 или значения функ- ций, сформированные в предыдущих итерациях, с выходов блоков 13 и 14. На второй вход сумматора 8 по модулю М/2 поступают значения вторых элементов образующих матриц с выхода коммутатора 1 или итера- ционных множителей с выходов коммутаторов 2 и 3.

Приходящим фронтом тактовых импульсов формируемые значения базисных функций переписываются в регистр 12 сдвига и поступают на выход 20 функции генератора.

Формула изобретения

Генератор систем дискретных функций, содержащий два счетчика, два регистра

сдвига, п - 1 блоков элементов И (2П N -размерность системы функций, сумматор по модулю М/2 (М - число значений функции), причем счетный вход первого счетчика является тактовым входом генератора, выход переполнения первого счетчика является выходом конца периода функции генератора и соединен со счетным входом второго счетчика, выход второго счетчика является выходом номера функции генератора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет формирования 2MN/2 (MN/2 + /4 + - + Ч систем базисных функций, он содержит п + 1 коммутаторов, селектор тактовых импульсов, формирователь временных интервалов, логический узел вычисления знака, два блока элементов ИЛИ, причем 2П ( М.п) информационных входов i-ro коммутатора являются i-й группой входов задания систем функций генератора, IM/2 информационных входов (п + 1)-го коммутатора являются (п + 1)-й группой входов задания системы функций генератора, i -и адресный вход К-ro коммутатора (k i 1, п - k);1, п - 1; соединен с (k + )-м разрядным выходом второго счетчика, k-й адресный вход (п + 1)-го коммутатора соединен с (k + 1) -м разрядным выходом второго счетчика, выход i-ro коммутатора соединен с i-м входом первого блока элементов ИЛИ, информационным и знаковым.выходы первого блока элементов ИЛИ соединены соответственно с входом первого операнда сумматора по модулю М/2 и с первым информационным входом логического узла вычисления знака, выход которого соединен со знаковым входом первого операнда сумматора по модулю М/2, выход сумматора по модулю М/2 соединен с последовательным информационным входом первого регистра сдвига, первый разрядный выход первого регистра сдвига является выходом функций генератора, разрядный выход первого регистра сдвига соединен с информационным входом k-ro блока элементов И, выход которого соединен с К-м входом второго блока элементов ИЛИ, выход (п + 1)-го коммутатора соединен с n-входом второго блока элементов ИЛИ, выход второго блока элементов ИЛУ соединен с входом второго операнда сумматора по модулю М/2, информационный выход первого счетчика соединен с входами селектора тактовых импульсов и формирователя временных интервалов и 1-й и (k + 1)-й выходы формирователя временных интервалов соединены соответственно с входом чтения i-ro коммутатора и управляющим входом k-ro блока элементов И, выход второго счетчика соеди7 17463728

нем с параллельным информационнымвым входом генератора, вход синхронизавходом второго регистра сдвига, последова-ции сдвига второго регистра сдвига соедительный информационный вход которогонен с выходом селектора тактовых

соединен с источником нулевого уровня re-импульсов, выход переполнения первого

нератора, n-й разрядный выход второго ре-5 счетчика соединен с входом синхронизации

гистра сдвига соединен с вторымзаписи второго регистра сдвига, входом чтеинформационным входом логического узлания (п + 1)-го коммутатора и входом запрета

вычисления знака, вход синхронизациилогического узла вычисления знака, сдвига первого регистра соединен с такто