Генератор обобщенных дискретных функций Советский патент 1980 года по МПК G06F17/14 G06F1/25 

Предлагаемое изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в устройствах, предназначенных для спектрального анализа .сигналов.

Известно устройство для воспроизведения функций Уолша, содержащее триггерный счетчик, дифференцирующие элементы и две группы дополнительных триггеров 1.

Из известных устройств наиболее близким к изобретению по технической сущности является генератор функций Уолша, содержащий генератор импульсов, счетчики весовых коэффициентов, счетчики адресов и сумматор 2.

Недостаток известных устройств в том, что они позволяют формировать обобщенные дискретные функции только в частном случае с интервалом задания аргумента (0,2™).

Цель настоящего изобретения - расщирение функциональных возможностей путем обеспечения вычисления обобщенных дискретных функций в интервале задания аргумента с произвольным основанием границ.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор обобщенных дискретных функций, состоящий из генератора импульсов, счетчиков весовых коэффициентов, счетчиков адресов н сумматора, дополнительно

введены блоки умножения, преобразователи двоичного кода в код по модулю Р, блок памяти, цифроаналоговый преобразователь, реверсивный счетчик и группа элементов И, 5 соединенных своими первыми входами с выходом генератора импульсов, а вторыми.- с выходом реверсивного счетчика, соединенного своим первым входим с первыми выходами элементов И группы и первым входом первого счетчика весовых коэффициентов, второй вход реверсивного счетчика является информационным входом устройства. Вторые выходы элементов И группы связаны с первым входом счетчика адресов, сое15 дииенного первым выходом с первым входом второго счетчика адресов, а вторым - с первым входом первого блока умножения, соединенного своим выходом через преобразователь двоичного кода в код по модулю

20 с первым входом сумматора. Первый выход первого счетчика весовых коэффициентов связан через второй счетчик весовых коэффициентов со вторым входом первого блока умножения, а второй - с первым входом второго блока умножения, соединенного своим вторым входом с выходом второго счетчика адресов, а выходом через второй преобразователь двоичного кода в код по модулю Р - со вторым входом сумматора,

39 соединенного выходом с первым входом блока памяти, подключенного выходом к входу аналогоцнфрового преобразователя, выход которого является выходом устройства. При этом вторые входы счетчиков весовых коэффициентов и адресов, преобразователей двоичного кода в код по модулю Р и третий вход сумматора являются входами значения модуля, а второй вход блока памяти - входом амнлитуд функций Радемахера устройства. На чертеже представлена блок-схема генератора обобщенных дискретных функций для Р, 2, 3, ..., Л п т 2. Она содержит блок 1 счетчиков адресов, состоящий из последовательно соединенных счетчиков 2, 3, блок 4 счетчиков весовых коэффициентов, состоящий из последовательно соединенных счетчиков 5, 6, генератор 7 импульсов, группу 8 элементов И, реверсивный счетчик 9, блоки 10 умножения, преобразователи 11 двоичного кода в код ио модулю Р, сумматор 12, блок 13 памяти и цифроаналоговый преобразователь 14. Выход 15 цифроаналогового преобразователя является выходом устройства. На входы 16 всех блоков, которые выполняют операции ио модулю Р, подается в двоичном коде значение модуля Р. Вход 17 является информационным входом реверсивного счетчика 9 и служит для записи в него в двоичном коде номера генерируемой функции. Вход 18 служит для занесения в блок памяти значений амилитуд функций Радемахера при данном Р, выраженных в двоичном коде. Обобщенные дискретные функции, генерируемые предложенным устройством, могут быть выражены через обобщенные .функции Радемахера х(т, 1) на интервале О, , -y ent c;p«-n x(m,i) e , где а logpN, , 2, ..., а, , 1, ..., Л-1; ent - целая часть. Тогда выражение для обобщеиных дискретных функций запишется как v(k,i) (m,i)f, где k О, 1, ..., N-1 -номер обобщенной дискретной функции, . / k g,p°+g, .... ga - весовые коэффициеиты. Формируемую иоследовательность кодов адресов, реализуемую в предлагаемом устройстве, можно представить в виде M(k,i) (m,, где 2 - означает суммирование ио модулю Р;. M(k, i) -цифровая последовательиость кодовадресов выборки из оиеративного запоминающего устройства (ОЗУ) значений амплитуд для формирования k-и обобщенной дискретной функции; R(m, i) - цифровая последовательность кодов адресов выборки из ОЗУ значений амплитуд для формирования т-и обобщенной функции Радемахера. Для пояснения рассмотрим пример при Р 3, , . Значения амплитуд, которые могут принимать обобщенные функции Радемахера при , равны соответственно ехр(0) 1 /о, ехр() /ь ехр (-.2) /2 и раснолагаются в ОЗУ в ячейках, номера которых в двоичном коде совпадают с иомерами их амплитуд, т. е. /о - в ячейке с адресом 00, /i - в ячейке с адресом 01, 4 - в ячейке с адресом- 10. Если , то можно записать 7 1-3°+ +2-31. Тогда значения весовых коэффициентов в двоичном коде будут Я1 0,1, , откуда Ж(7, i) §,/(, i)J,o,,,/(2,/) Р ,l.P(l,,(2,.i)lmod3. Работа генератора происходит следующим образом. Перед запуском геиератора задаются все начальные условия, а именио: на вход 16 всех блоков, выполняющих операции ио модулю Р, иодается в двоичиом кбдезначение модуля Р, через информационный вход 18 в блок 13 памяти заносятся все значения амплитуд, представленные в двоичном коде, которые могут иринимать обобщенные функции Радемахера при даниом Р, причем номера ячеек ОЗУ совпадают с номерами ячеек ОЗУ, совпадают с номерами занесенных в них значений амилитуд. В реверсивный счетчик 9 через вход 17 иредварительно занисывается в двоичном коде номер ге- нерируемой функции. По койанде «Пуск тактовые импульсы через группу 8 элементов И поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика и на вход счетчика 5 ио модулю Р. Каждый Р-й имиульс, постуиающий на вход счетчика 5 по модулю Р, будет сбрасывать его в нуль, а в счетчик 6 ио модулю Р записывают единицу. В свою очередь каждый Р-й импульс, поступающий . на вход счетчика 6 по модулю Р, также будет сбрасывать его в нуль. После того, как иа вычитающий вход реверсивного счетчика 9 иостуиит К импульсов, во всех (тактовых) его разрядах установятся нули и он даст запрет на прохождение тактовых импульсов через группу 8 элементов И в счетчик 9 и в счетчик 5 по модулю Р и разрешение на прохбждение тактовых импульсов в счетчик 3 по модулю Р, который работает аналогично счетчикам 5, 6 по модулю Р. В этот момент на выходе счетчиков 5, 6 по модулю Р установятся значения весовых коэффициентов, выраженные в двоичном коде, а счетчики 2, 3 по модулю Р начнут вырабатывать с тактовой частотой цифровые последовательности адресов, необходимые для формирования 1-й и 2-й обобщенных функций Радемахера.

Блоки 10 перемножают эти цифровые по-, следовательности с соответствующими весовыми коэффициентами g, и gz, которые установились на выходах счетчиков 5, 6 по модулю Р. Преобразователи 11 преобразуют выходной двоичный код с блоков умно-, жения в код по модулю Р, и результат преобразования поступает на входы сумматора 12 по модулю Р. В результате сложения по модулю Р на выходе сумматора 12 формируется цифровая последовательность адресов, необходимая для выборки из блока 13 памяти соответствующих значений амплитуд, выраженных в двоичном коде, которые поступают на вход цифроаналоговогр преобразователя 14, на выходе 15 которого формируется требуемая обобщенная дискретиая функция в аналоговом виде.

Формула изобретения

Генератор обобщенных дискретных функций, содержащий генератор импульсов, счетчик весовых коэффициентов, счетчики адре.сов и сумматор, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения вычисления обобщенных дискретных функций в интервале задания аргумента с произвольным осиованием границ, в него введены блоки умножения, преобразователи двоичного кода в код но модулю Р, блок памяти, цифроаналоговый преобразователь, реверсивный счетчик и группа элементов И, соединенных своими первыми входами с выходом генератора импульсов, а вторыми - с выходом реверсивного счетчика, соединенного своим первым входом с первыми выходами элементов И группы и первым входом первого счетчика весовых коэффициентов, второй вход реверсивного счетчика является информационным входом устройства, вторые выходы группы И элементов соединены с первым входом первого счетчика адресов, соединенного первым выходом с первым входом второго счетчика адресов, а вторым - с первым входом первого блока умножения, соединенного своим вьгходЬм через преобразователь двоичного кода в код по модулю Р с первым входом сумматора, первый вы,ход первого счетчика весовых коэффициентов соединен черезвто15ой счетчик весовых коэффициентов со вторьш входом первого блока умножения; а второй - с первым входом второго блока умножения, соединенного своим вторым входом с выходом второго счетчика адресов, а выходом через второй преобразователь двоичного кода в код по модулю Р со вторым входом сумматора, соединенного выходом с первым входом блока памяти, соединенного выходом со входом аналогоцифровогр преобразователя, выход которого является выходом устройства, при этом вторые входы счетчиков весовых коэффициентов и а:дресов, преобразователи двоичного кода б -код по модулю Р и третий вход сумматора являются входами значения модуля, а второй вход блока памяти - входом амплитуд функций Радемахера устройства.

Источники информации, принятые во внимаиие при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 424134, кл. Q 06F 1/02, 1974.

2.Вопросы радиоэлектроники. Серия ОТ, вып. 5, 1976, с. 129-138 (лрототип).

i

&

.,ie