Генератор дискретных базисных функций Аристова Советский патент 1993 года по МПК G06F1/02 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, например, при анализе и синтезе сигналов б системах передачи информации.

Известен генератор базисных функций Уолша, содержащий элемент НЕ, четыре элемента И, два n-разрядных счетчика, два элемента ИЛИ, группу п элементов И, группу п элементов ИЛИ, n-входовый сумматор по модулю 2, п-1 сумматоров по модулю 2 первой группы, п-1 сумматоров по модулю 2 второй группы, п коммутаторов:

Данный генератор реализует системы базисных функций Уолша с размерностью кратной целой степени числа, что является его недостатком, т.к. не позволяет формировать системы базисных функций произвольной размерности.

Наиболее близким к предлагаемому является генератор систем базисных функций, содержащий два n-разрядных счетчика (2П N. - размерность системы функций), п регистров сдвига разрядностью N/2, N/4,.... 1, соответственно, п элементов НЕ, п блоков элементов И, сумматор по модулю М/2, вход тактовых и мпульсов, информационный вход, установочный вход, функциональный выход, выход конца периода формируемой функции, выход номера базисной функции, в котором вход первого счетчика подключен к тактовому входу генератора и входам синхронизации п регистров сдвига, выход переполнения первого счетчика подключен к счетному входу второго счетчика, к управляющим входам записи п регистров сдвига и к выходу конца периода формируемой функции генератора, разрядные выходы второго счетчика соединены с

VI

Ю СО 4 СО

ел

выходом номера базисной функции генератора и с управляющими входами п блоков элементов И, причем вход 1-ой разрядной группы 1-го регистра сдвига (I О, N/21 - 1; i 1, n; m - размер группы, определяемый числом разрядов в двоичном представлении числа М/2-1) соединен с (I -2и)-й разрядной группой информационного входа генератора, первый выход (М/2 -1}-ой разрядной группы 1-го регистра сдвига через ,1-ый элемент НЕ подключен к первому входу группы последовательного входа 1-го регистра сдвига, выходы с второго по (т+1)-й (М/2 -1)-ой разрядной группы 1-го регистра сдвига подключены соответственно ко входам 2...гл+1 группы последовательного входа 1-го регистра сдвига, выход 1...m+1 (М/2 -1)-ой разрядной группы 1-го регистра сдвига подключены к группе информацион- ных входов 1-го блока элементов И, выходы блоков элементов И подключены ко входам сумматора по модулю М/2. . . .

Недостатком данного генератора базисных функций является также его неспособность формировать дискретные базисные функции и их системы с размер- .ностью, отличной от целой степени числа два.. , . . ,

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет формирования дискретных экспоненциальных базисных функций произвольной размерности. .:

Поставленная цель достигается тем, что в генератор дискретных базисных функций, содержащий два п-разрядных счетчика с коэффициентами пересчета N (n {logaN}, где {} - операция округления в сторону большего целого числа, N - размерность системы функции), блок элементов И, сумматор по модулю N, вход та ктовых импульсов, выход номера генерируемой функции, функциональный выход, в котором вход тактовых импульсов соединен со счетным входом первого счетчика, выход переполнения которого соединен/со счетным входом второго счетчика, выход сумматора по модулю N соединен с функциональным выходом генератора, выходы n разрядов второго счетчика соединены с выходом номера генерируемой функции генератора, введен п-разрядный параллельный регистр, причем выходы n разрядов второго счетчика соединены с информационными входами блока элементов И, управляющий вход которого соединен с выходом переполнения первого счетчика и входы сброса параллельного регистра, груп- - повой выход блока элементов И соединен с первым входом сумматора по модулю N,

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

выход которого соединен с информационным входом параллельного регистра, вход синхронизации которого соединен с входом тактовых импульсов генератора, а выход соединен со вторым входом сумматора по модулю N. .

На фиг. 1 приведена функциональная схема генератора для N 5; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу генератора.

Предлагаемый генератор реализует системы дискретных экспоненциальных базисных функций, определяемых выражением- .

G(K, A) G(i,(K-Д )modN, где К- HHfljgKC формируемой функции в системе К 0, N-1;.

А - номер отсчета формируемой функции, А . 0, N-1-;; ; : ... .

N - размерность системы функции, N - произвольное целое число; : GI - образующая систему дискретная экспоненциальная функция,

Gi W°n1...WN-T,

, .е N . . . -.-.

Генератор (фиг. 1) содержит: первый п- разрядный счетчик 1 с коэффициентом пересчета N; второй п-разрядный счетчик 2 с коэффициентом пересчёта N; п-разрядный параллельный регистр 3; блок 4 элементов И, сумматор 5 по модулю N; вход 6 тактовых импульсов; выход 7. номера генерируемой функции; функциональный выход 8.

На фиг. 2, а-р показаны эпюры напряжений, где а - на входе б тактовых импульсов генератора, б - на выходе переполнения первого счетчика , в - на выходе первого разряда второго счетчика 2, г- на выходе второго разряда второго счетчика 2, д - на выходе третьего разряда второго счетчика 2, е - на первом выходе блока 4 элементов И, и - на втором Выходе блока 4 элементов И, и - на втором выходе блока 4 элементов И, к - на третьем выходе блока 4 элементов И, л - на выходе первого разряда регистра 3, м - на выходе второго разряда регистра 3, м - на выходе третьего разряда регистра 3, о - на выходе первого разряда функционального выхода 8, n - на выходе второго разряда функционального выхода 8, р - на выходе третьего разряда функционального выхода 8.. . .

Генератор работает следующим образом.....

Первый счетчик 1 с коэффициентов пересчета N считает поступающие на его счет- ный вход тактовые импуль сы и таким образом определяет период формируемой

функции. Счетчик 2 считает импульсы переполнения счетчика 1 и таким образом определяет число функций в формируемой системе функций. Генератор синхронизируется импульсом переполнения (фиг. 2-6) с выхода переполнения первого счетчика 1, который сбрасывает регистр 3, закрывает блок 4 элементов И и формирует отсчет 000, которым начинается любая формируемая функция, на выходе сумматора 5 по модулю N. По переднему фронту тактовых импульсов содержимое сумматора 5 по модулю N фиксируется в регистре 3 и таким образом сумматор 5 по модулю N осуществляет постоянное сложение по модулю N двух чисел: числа, поступающего через блок 4 элементов И и определяемого состоянием второго счетчика 2, и числа, поступающего

с регистра 3 и определяемого суммой по модулю N, полученной в предыдущем такте.. .

Формируемым на функциональном выходе 8 генератора отсчетам соответствуют следующие значения функции

Код на выходе 8 Значение функции 000W° 1

0

W

w°

: 0,309 + 0,951 0,809 + 0,587 -0,809 - 0,587

001

010

0,309-0,951 По сравнению с прототипом предлагаемый генератор дискретных базисных функций формирует системы экспоненциальных функций произвольной размерности, что является его преимуществом и отличает его от других известных генераторов.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, например, при анализе и синтезе сигналов в системах передачи информации. Целью изобретения является рас- ширение функциональных возможностей генератора базисных функций за счет формирования дискретных экспоненциальных функций произвольной размерности. Генератор содержит два п-разрядных счетчика с коэффициентами пересчета N(n {logaN}, где {} - операция округления в сторону большего целого числа; N- размерность системы функций), блок . элементов И, сумматор по модулю N, п-раз- рядный параллельный регистр, вход тактовых импульсов, выход номера генерируемой функции, функциональный выход. 2 ил.

Ф о р м у л а и з о б ре тения Генератор дискретных базисных функций, содержащий два п-разрядных счетчика с коэффициентами пересчета N(n {log2N}, где {} - операция округления в сторону большего числа, N - размерность системы функций), блок элементов И, сумматор по модулю N, вход тактовых импульсов, выход номера генерируемой функции, функциональный выход, в котором вход тактовых импульсов соединен со счетным входом первого счетчика, выход переполнения которого соединен со счетным входом второго счетчика, выход сумматора по модулю N соединен с функциональным выходом генератора, выходы п разрядов второго счетчика соединены с выходом номера генерируемой функции генератора, о тли чающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет формирования дискретных экспоненциальных базисных функций произвольной размерности, в него введен п-разрядный параллельный регистр, причем выходы п разрядов второго счетчика соединены:с информационными входами блока элементов И, управ- ляющий вход которого соединен с выходом переполнения первого счетчика и входом сброса параллельного регистра, групповой выход блока элементов И соединен с первым входом сумматора по модулю IM, выход которого соединен с информационным входом параллельного регистра, выход синхронизации которого соединен с входом тактовых импульсов генератора, а выход соединен с вторым входом сумматора по модулю N.

О ./

г в if о f г з j 0 / г з

«Риг/2