Генератор функций уолша Советский патент 1976 года по МПК H03K5/156 

1

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для обработки сигналов, и может быть использовано в связи, радиоэлектронике, радиотехнике и автоматике.

В настоящее время становится перспективной обработка сигналов цифровыми методами. Для этих целей наиболее часто используются ортогональные функции, составляющие ряды Фурье или ряды Уолща, представленные конечным числом членов ряда.

Известен генератор функций Уолша, содержащий формирующие триггеры, входы сброса которых подключены к источнику импульсов установки нуля, первые входы подключены к источнику импульсов основной фазы, а вторые входы соединены с выходами комбинационного логического устройства, содержащего группу логических элементов.

К недостаткам известного генератора следует отнести следующее. Тактирование (синхронизация) формирующих триггеров и выработка вспомогательных функций производится с помощью одной и той же последовательности (фазы) тактирующих импульсов.

Из-за применения одной фазы тактирования работа генератора становится неустойчивой, и при малой помехоустойчивости схем, на которых производится реализация, вообще невозможной.

Цель изобретения - повышение устойчивости работы генератора функций Уолша. Указанная цель достигается за счет того, что в генератор функций Уолша введена группа

5 последовательно включенных двухтактных счетных триггеров, входы сброса которых подключены к источнику импульсов установки нуля, выходы соединены со входами комбинационного логического устройства, первые

0 тактируемые входы подключены к источнику импульсов основной фазы, а вторые тактируемые входы подключены к дополнительно введенному источнику импульсов дополнительной фазы.

5 На фиг. 1 представлена функциональная схема генератора, генерирующего 31 функцию Уолша; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие принцип работы генератора.

Генератор функций Уолша состоит из 31

0 формирующего триггера 1 - 1, 1-2 ... 1-31, при этом номер триггера соответствует номеру формируемой функции Уолша, источника 2 импульсов установки нуля, источников 3 и 4 импульсов основной и дополнительной фаз

5 тактирующих импульсов, комбинационного логического устройства 5, содержащего двухвходовые группы элементов 5-1, 5-2 ... 5-14, и дополнительной группы из «-двухтактных счетных триггеров 6-1, 6-2, 6-3,

6-4, для генерируемых функций Уолша, производящих деление частоты импульсов дополнительной фазы, т. е. вырабатывающие дополнительные функции Уолша.

Рассмотрим работу схемы для случая, когда применяется серия интегральных схем (ИС), в которой за потенциал логической «1 принят высокий уровень, а за потенциал логического «О низкий уровень отрицательного напряжения. В этом случае комбинационное логическое устройство 5 представляет собой комбинацию из элементов «И 5-1, 5-2 ... 5-14. Подготовительная функция служит основой для получения функции Уолша и в этом случае образуется произведением двух функций Радемахера, которые совпадают с функциями Уолша Wai (31, в) и Wai (15, 8) и получаются последовательным делением тактовой частоты.

Идеальная подготовительная функция V показана на фиг. 2 г. Импульсам функции Wai (31, в) соответствует фиг. 2 а, а Wai (15, 6) - фиг. 26. Из-за наличия переднего и заднего фронтов импульсов функций Wai (31, в) и Wai (15, О) при образовании логического произведения возникают узкие импульсы помехи. Реальная функция VT изображена на фиг. 2 в.

Работает схема следующим образом.

Поскольку тактирующие импульсы одной фазы сдвинуты относительно тактирующих импульсов другой фазы наполовину периода следования, что видно из фиг. 2д, е, тактируемые входы дополнительного счетного триггера 6-1 подключены к дополнительной 4, а вторые тактируемые входы - к основной 3 фазе тактирования внешнего источника, поэтому моменты опрокидывания триггеров 6- 1-6-4 определяются моментами поступления тактирующего импульса дополнительной фазы 4. Каждый из триггеров 6-1-6-4 производит деление на 2 частоты входных импульсов. Комбинационное логическое устройство 5, состоящее из элементов «И 5-1, 5-2 ... 5-14 производит логическое уменьшение поступающих на его входы сигналов; на выходах комбинационного логического устройства образуются подготовительные функции, которые поступают на первые входы триггеров I-1, 1-2 ... 1-31, формирующих функции Уолша. На вторые входы формирующих триггеров поступают импульсы тактирования основной фазы 3. В моменты логического совпадения подготовительных функций и импульсов тактирования происходит

опрокидывание первых ступеней триггеров формирования 1-1, 1-2 ... 1-31. Вторая ступень триггеров формирования опрокидывается импульсом, который является отрицанием логического умножения подготовительной функции и импульса тактирования основной фазы. Сигналы, представляющие функции Уолша, снимаются либо с инвертирующего, либо с неинвертирующего выходов формирующих триггеров.

Если для построения генератора функций Уолша используются микросхемы, в которых для обозначения логической единицы и нуля используются высокий и низкий уровни положительного напряжения, то для формирования подготовительных функций используется комбинационное логическое устройство, представляющее собой комбинацию элементов «ИЛИ. В этом случае операция логического умножения заменена логическим суммированием. Работа генератора ничем не отличается от ранее рассмотренного случая применения элементов «И.

Поскольку время срабатывания формирующих триггеров 1-1, 1-2 ... 1-31 определяется совпадением подготовительных функций и тактирующих импульсов основной фазы, то даже при больших амплитудах и большой длительности импульса помехи, не превышающей все же половины периода следования импульсов тактовой частоты, обеспечивается устойчивая работа генератора даже при применении дешевых ИС с малым быстродействием.

Формула изобретения

Генератор функций Уолша, содержащий формирующие триггеры, входы сброса которых подключены к источнику импульсов установки нуля, первые входы подключены к источнику импульсов основной фазы, а вторые входы соединены с выходами комбинационного логического устройства, содержащего группу логических элементов, отличающийся тем, что, с целью повыщения устойчивости его работы, в него введена группа последовательно включенных двухтактных счетных триггеров, входы сброса которых подключены к источнику импульсов установки нуля, выходы соединены с входами комбинационного логического устройства, первые тактируемые входы подключены к источнику импульсов основной фазы, а вторые тактируемые входы подключены к дополнительно введенному источнику импульсов дополнительной фазы. I ±r4:::0: L.j J11 LJ «.--,i -1 1fi A 1г7ipLJ Г :L, 5-///. p);:2r;zzzi-П L I- 7z:z:;c I v L I .--L --Г- , I.. .,-..- .;-. --.I .1. ..0 - -v3UL r:: 4j-2f i,3p:r:ri. J i t (-я т.. f-KJ-LII f- 5-J2 |-j;zz: ssii j QrJ/i zQ L JSJ- ;|.--.LL 1-J0 5:. :) I l-Cri 7 i: ±/;:|rik-:LjlP--,, J jTpJZtZIP -f5 ;i K--, „ I „ --- g 55е Ес::1::1,&-.г-/5. i :-, .0 7 зЗ