Анализатор спектра по функциям хаара Советский патент 1978 года по МПК G06F17/14 G01R23/16 

(54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА ПО ФУНКЦИЯМ ХААРА

1

Изобретение относится к области вычислительной и измерительной техники, может быть применено в системах автоматики.

Известно устройство 1, решающее аналогичную задачу, которое обрабатывает сигналы, заданные в цифровом виде, и может работать совместно с цифровой вычислительной машиной. Однако такое устройство содержит ряд элементов, таких как блок делителей частоты, блоки реверсивных счетчиков, схемы сборки, которые делают его сложным и уменьшают надел ность.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является анализатор спектра по функциям Хаара 2, содержащий аналого-цифровой преобразователь, приемный сдвиговый регистр, цифровой интегратор, группу регистров сдвига, группу регистров числа, группу сумматоров и блок управления, причем аналого-цифровой преобразователь через приемный сдвиговый регистр и цифровой интегратор соединен с группой последовательно соединенных регистров сдвига, выход каждого из регистров сдвига соединен с первым входом соответствующего регистра числа, а управляющие входы приемного сдвигового регистра, цифрового интегратора и регистров числа подключены к соответствующим выходам в первой группе выходов

блока управления. Однако такое устройство имеет низкую надежность.

Целью изобретения является повышение надежности.

Это достигается тем, что в предлагаемое устройство введены две группы элементов И, причем первые входы элементов И первой группы соединены с выходами соответствующих регистров числа, вторые входы элементов

И первой группы подключены к соответствующим выходам второй грзппы выходов блока управления, а выход каждого /-го элемента И первой группы подключен к первым входам i-ro и (/-1)-го сумматоров, вторые

входы которых соединены с выходом кал :дого (f-1)-го элемента И первой группы, а выходы сумматоров подключены к первым входам соответствующих элементов И второй группы, вторые входы которых подключены к

соответствующим выходам третьей группы выходов блока управления, а выходы элементов И второй группы соединены со вторыми входами соответствующих регистров числа. На чертел е приведена блок-схема анализатора спектра по функциям Хаара, где 1-9 - регистры сдвига; 10-17 - первая группа элементов И, 18-29 - вторые группы элементов И, 30-37 - грунна сумматора, 38 - цифровой интегратор, 39 - аналого-цифровой преобразователь, 40 - блок управления, 41 - 48 - группа регистров числа. Устройство работает следующим образом Анализируемая функция поступает на ariaлого-цифровой преобразователь 39, в котором производится операция представления выборок в цифровой форме. Цифры, соответствующие отсчетам функции, поступают через регистр сдвига 9 на цифровой интегратор 38.

В регистре сдвига 9 по команде из блока управления 40 сдвигается на один разряд вправо только первое и последнее число соответствующего двоичного отрезка. К моменТ

ту времени t --- в цифровом интеграторе

8

38 формируется значение суммы. Это число по команде из блока управления 40 сдвигается вправо на q разрядов (), что соответствует делению на Л и получению приведенной суммы, после чего это число переносится в регистр сдвига 8. В момент времени

т t -значение приведенной суммы перено4

сится из регистра 8 в регистр 7, а в регистр 8 записывается число, соответствующее следующей приведенной сумме. В следующий момент времени 3 - число из регистра 7 8

переносится в регистр 6, из регистра 8 в регистр 7, в регистр 8 записывается новое значение приведенной суммы. С поступлением последнего значения приведенной суммы в регистр сдвига 8, т. е. в конце интервала ортогональности Т в регистрах сдвига 1-8 фиксируются приведенные суммы, которые одновременно переносятся в регистры чисел 41-48.

По команде из блока управления 40 эти числа одновременно поступают из регистров чисел 41-48 через элементы И 10-17 на сумматоры 30, 31, 32, 33, работающие на суммирование, и на сумматоры 34, 35, 36 и 37, работающие на вычитание. В сумматорах 34, 35, 36 и 37 формируются числа, которые соответствуют коэффициентам Хаара третьего класса. Через элементы И 26, 25, 22, 23 эти коэффициенты подаются соответственно на регистры чисел 45, 46, 47 и 48 и запоминаются. В сумматорах 30, 31, 32 и 33 формируются числа, которые по команде из блока управления 40 подаются через элементы 18, 20, 21 и 24 соответственно на регистры чисел 41, 42, 43 и 44 для формирования коэффициентов Хаара второго класса.

По команде из блока управления 40 числа из регистров чисел 41, 42, 43 и 44 поступают одновременно через элементы И 10, 11, 12 и 13 на сумматоры 30, 31; работающие на суммирование, а также на сумматоры 34, 35, работающие на вычитание.

В сумматорах 34, 35 формируются числа, которые соответствуют коэффициентам Хаара. Через элементы И 27, 28 коэффициенты одновременно подаются соответственно на регистры чисел 43 и 44 и дополняются. В сумматорах 30, 31 формируются числа, которые по команде из блока управления 40 подаются через элементы И 18 и 19 соответственно на регистры чисел 41 и 42 для формирования первого и второго коэффициентов Хаара.

По команде из блока управления 40 через элементы И 10 и И эти числа поступают на сумматор 30, работающий на суммирование и на сумматор 34, работающий на вычитание.

Число, формируемое в сумматоре 34, соответствует коэффициенту Хаара, по команде из блока управления 40 через элемент И 29 подается на регистр числа 42 и запоминается. Число, формируемое в сумматоре 30, соответствует первому коэффициенту Хаара, по команде из блока управления 40 подается через элемент И 18 на регистр числа 41 и запоминается. Таким образом, па регистрах чисел 41-48

формируются соответственные коэффициенты Хаара.

Данное устройство целесообразно использовать для целей сжатия данных измерений и анализа спектра сигнала. Изобретение значительно проще прототипа за счет сокращения числа сумматоров, имеет меньщие габариты и вес, что очень важно для сжатия данных измерений на борту летательного аппарата. Кроме того, по быстродействию оно

лищь незначительно уступает прототипу.

Формула изобретеиия

Анализатор спектра по функциям Хаара, содержащий аналого-цифровой преобразователь, приемный сдвиговый регистр, цифровой интегратор, группу регистров сдвига, группу регистров числа, группу сумматоров и блок управления, нричем, аналого-цифровой преобразователь через нриемный сдвиговый регистр и цифровой интегратор соединен с группой последовательно соединенных регистров сдвига, выход каждого из регистров сдвига соединен с первым входом соответствующего регистра числа, а управляющие входы

приемного сдвигового регистра, цифрового интегратора и регистров числа подключены к соответствующим выходам в первой группе выходов блока управления, отличающийся тем, что, с целью новыщения надежности,

в него введены две группы элементов И, причем первые входы элемептов И первой группы соединены с выходами соответствующих регистров числа, вторые входы элементов И первой группы подключены к соответствук щим выходам второй группы выходов блока управления, а выход каждого /-го элемента И первой группы подключен к первым входам t-ro и (/-1)-го сумматоров, вторые входы которых соединены с выходом каждого

(-1)-го элемента И первой группы, а выходы сумматоров подключены к первым входам соответствующих элементов И второй группы, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам третьей группы выходов блока управления, а выходы элементов

И второй группы соединены со вторыми входами соответствующих регистров числа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

w Z

W

IL

№

г

Zif

25 -

ттшштттт

if-O