Функционвльный преобразователь Советский патент 1978 года по МПК G06J3/00 

1

Предлагаемый функциональный преобразователь относится к устройствам воспроизведения функций в ортогональном базисе (например, в базисе тригонометрических функций, функций Уолпда, Хаара и др.) и может быть использован как формирователь аналоговых сигналов с заданным законом изменения формы, длительности, интервала следования и эфф|ективной ширины частотного спектра. В частности, он может найти применение в радиотехническнх устройствах и аналоговой вычислительной технике.

Известен функциональный преобразователь, воспроизводящий колебания в системе базисных функций 1.

Наиболее близок по технической сущности к изобретению нреобразователь 2, содержащий генератор ортогональных функций, п сумматоров, п элементов И, дещифратор и счетчик, нричем управляющий выход генератора ортогональных функций соединен с пер.вым входом счетчика, выходы счетчика через дещифратор - с первыми входами соответствующих элементов И, вторые входы которых связаны с выходами соответствующих сумматоров, а выходы всех элементов И подключены к выходу преобразователя.

Недостатком известного преобразователя является ограниченность класса воспроизводимых функций, обусловленная отсутствием

противоположного по знаку взвещивания ортогональных функций.

Цель изобретения - расн1ирение класса преобразуемых функций.

Это достигается введением /те инверторов, т коммутаторов и блока управления, причем каждый из га выходов группы выходов генератора ортогональных функций соединен с первым входом соответствующего коммутатора, вторые входы которых через соответствующий инвертор подключены к соответствующему выходу группы выходов генератора ортогональных функций, управляющие входы каждого из т коммутаторов соединены с двумя соответствующими выходами группы выходов блока управления, управляющий выход блока управления подключен к входу генератора ортогональных функций, первый и второй выходы блока управления - соответственно к второму и третьему входам счетчика, а выходы всех т коммутаторов нодсоединены к соответствующим входам всех п сумматоров.

Структурная схема преобразователя представлена на чертеже.

Она содержит генератор 1 ортогональных функций, который имеет т выходов, п сумматоров , п элементов И 3i-Зп, дешифратор 4, т коммутаторов 5i-5m. т инверторов 6i-6,п, счетчик 7, блок 8 управления.

Коммутаторы 5i-5m под воздействием сигналов с выходов блока 8 управления нропускают на свои выходы ортогональные функции напрямую или с противоположным знаком согласно заранее заданной программе.

СуА1маторы 2i-2п предназначены для «весового суммирования сигналов, иоступающнх с выходов коммутаторов 5i-5m. Число входов каждого сумматора равно количеству используемых ортогональных сигналов.

Элементы И 3i-Зп производят поочередную коммутацию сигналов, поступающих с выходов сумматоров к выходу 9 преобразователя. Управляются элементы И сигиалами с выходов дешифратора 4, входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика 7. Счетчик подсчитывает количество циклов работы генератора ортогональных функций (цикл работы генератора определяется интервалом ортогональности генерируемых функций) и может работать в прямом, обратном и в реверсивном режимах.

Преобразователь в пределах первого цикла работы генератора ортогональных функций работает следуюгцим образом.

В исходном состоянии в счетчике 7 установлена единица. При этом разрешающий потенциал с выхода дешифратора 4 подается на элемент И 6i, соединяя выход сумматора 2i с выходом 9 преобразователя. После запуска от блока 8 генератора 1 ортогональных функций на его выходах появляются сигналы определенной системы базисных функций, которые наирямую и через инверторы 6i-6m поступают на входы двухканальных коммутаторов 5i-5m- Последние под воздействием управляющих сигналов от блока 8 пропускают в пределах данного цикла часть функций одного знака, а часть противоположного (согласно заданной программе), которые проходят на входы сумматора 2i, «взвещиваются согласио заданным коэффициентам Фурье и суммируются. С выхода сумматора 2i сигнал поступает через элемент И 3i на выход 9 преобразователя, образуя колебание, значения которого пропорциопальны значениям искомой функции на интервале времени, соответствующем первому циклу.

По окончании первого цикла генератора 1 формируется сигпал окопчапия цикла, который, попадая на вход прямого счета счетчика 7, увеличивает число, содержащееся в нем, на единицу, что приводит к появлеиию напряжения на следующем выходе дешифратора 4. Благодаря этому элемеит И 3i закрывается и открывается элемеит И Зз, подключая сумматор 22 к выходу 9 преобразователя. Работа преобразователя в течение второгоцикла аналогична предыдущему циклу: формируются те же ортогональные функции, изменяются или остаются прежними знаки этих функций на выходах коммутаторов 5i-5m, изменяются «веса функций в сумматоре 22. При этом сигиал на выходе 9 пропорциоиален значениям искомой функции на интервале времени, соответствующем второму циклу, и т. д.

По окончании последнего цикла, соответствующего подключению через последний элемент И Зп выхода последнего сумматора 2п к выходу 9 преобразователя, работа преобразователя но формированию искомого колебания заканчивается. В результате на выходе 9 формируется искомое колебание, составлениое из его отдельных частей.

При реверсивном режиме работы счетчика 7, т. е. нри оиросе элементов И сначала в пряMOiM (Зь 32,..., Зп), а затем в обратном (Зп-ь

Зп-2,..., 3i) наиравлении, на выходе 9 формируется симметричная функция. Управление реверсом происходит за счет воздействия управляющих сигналов с выходов блока 8 на входы сложения (прямое направлеиие опроса) или вычитания (обратное направление опроса).

Введение инверторов и коммутаторов, управляемых сигпалами с выходов блока управления, а также счетчика (реверсивного)

позволяет за счет использования как положительного, так и отрицательного «взвешивания ортогональных функций, при аппроксимации искомых колебаний рядом Фурье, существенно расширить класс формируемых

колебаний, а также вдвое сократить число блоков (сумматоры, элементы И) преобразователя в случае воспроизведения симметричных функции, что в сумме расширяет функциональные возможности преобразователя

сферу его применеиия.

Формула и 3 о б р е т е и и я

Функциональный преобразователь, содержащий генератор ортогональных функций, п сумматоров, л элементов И, дешифратор и счетчик, причем управляющий выход генератора ортогональных функций соединен с первым входом счетчика, выходы которого через дешифратор подключены к первым входам соответствующих элементов И, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих сумматоров, а выходы всех элементов И подключены к выходу преобразователя, о т л н ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения класса преобразуемых функций, в него введены т ииверторов, т коммутаторов и

блок управления, причем каждый из /п выходов группы выходов генератора ортогональных функций соединен с первым входом соответствующего коммутатора, вторые входы которых через соответствующий инвертор подключены к соответствующему выходу группы выходов генератора ортогональных функций, управляющие входы каждого из т коммутаторов соединены с двумя соответствующими выходами группы выходов блока управления,

управляющий выход блока управления подключей к входу генератора ортогональных функций, первый и второй выходы блока управления соединены соответственно с вторым и третьим входами счетчика, а выходы всех т коммутаторов подключены к соответствующим входам всех п сумматоров.

Источники информации, ирийятые во внимание ири экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №532109, кл. G 06G 7/26, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР №463991, кл. G 06J 3/00, 1972.