Цифровой анализатор спектра уолша

 

ЦИФРОВОЙ АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА УОЛША, содержащий ангшого-цифровой ° преобразователь и (, 2,...) арифметических блоков, каждый из которых содержит преобразователь прямого кода в дополнительный и накапливакяфий сумматор, выход которого является информационным выходом анализатора , а вход накапливаяш его сумматора ари етического блока соединен с выходом преобразователя прямого кода в дополнительный, информационный выход аналого-цифрового преобразователя подключен к информационным входам преобразователей прямого кода в дополнительней всех арифметических блоков, прччем информационный и тактовый входы аналого-цифрового преобразователя являются соответственно информационным и тактовым входами анализатора, о т л и ч а rani и и с я тем, что, с целью упрощения анализатора, он содержитm-разрядный двоичный счетчик,гп групп сумматоров по модулю два по V.Tn-i-H (i l,m-l) в 1-й группе и два сумматора по модулю два в т-й группеi при этом знаковый выход аналогоцифрового преобразователя подключен к первому входу первого сумматора . по модулю два i-й (,n) группы и управляющему входу преобразователя прямого кода в дополнительный N-го . арифметического блока, выход j-го (j l, 1cj-l) сумматора по модулю два i-й (i l,m) 11)уппы подключен к первому входу /-И-го Ъумматора по модулю-два л группы, второй вход j-ro (,-k-) сумматора по модулю. два i-й группы (t l,rn-l) соединен с выходом (I + 1с -1J -го разряда m-разрядного двоичного счетчика, вторые входы первого и второго сумматоров по модулю два т-й группы соединены с выходами соответственно т-го и первого разряда (-разрядного двоичного счетчика, выход j-ro (jsl,ic,O сумматора по модулю два i-й (i r,ni) группы соединен с управляющим входом преобразователя прямого кода в Ддополнительный | ( L -fc -it jj-ro арифме-j тического блока, причем тактовый входm-разрядного двоичного счетчика объединен с тактовым входом аналогоцифрового преобразователя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А а9) (И) 3ШG 06 F 15 332

И";- р „g . Е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 :::--:-,:-::::::::::-:::,13(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1(21) 3397663/18-24 (22) 18.02.82 (46) 30.05.,83. Вюл. 9 20 (72) В.Ф. Айраменко и В;Ф. Авраменко (71) Всесоюзное морское научнопроизводственное геолого-геофизическое объединение по разведке нефти и газа Союзморгео (53) 681.32(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 432537, кл. G 06 F 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

В 693380, кл. G 06 F 15/332, 1979 (прототип).

Н. ABTOPCHOMV СВРЩЕТЕЛЬСТВУ (54)(57) ЦИФРОВОЙ АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА

УОЛША, содержащий аналого-цифровой преобразователь и. N=2 (та=1,2,...) арифметических блоков, каждый из которых содержит преобразователь прямого кода в дополнительный и накапли вающий .сумматор, выход которого яв- .ляется информационным выходом анализатора, а.вход накапливающего сумматора арифметического блока соединен с выходом преобразователя прямого кода в дополнительный, информационный выход аналого-цифрового пресбразователя подключен к информационным входам преобразователей прямого кода в дополнительный всех арифметических блоков, прячем информационный и тактовый входы аналого-цифрового преобразователя являются соответственно информационным и тактовым входами анализатора,.о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения анализатора, он содержите -разрядный двоичный счетчик, тт групп сумматоров по модулю два по 1t.--m-i+1

1 (i=1,m -1) в 1-й группе и два сумматора по модулю два в m-й группе, прн этом знаковый выход аналогоцифрового преобразователя подключен к первому входу первого сумматора . по модулю два i-й (i= l,m) группы и управляющему входу преобразователя прямого кода в дополнительный N-го арифметического блока, выход -го (j=l, k;-1) сумматора по модулю два

1-й (i=I,m) группы подключен к irepвому входу 1+1-го сумматора по модулю два 1-й группы, второй вход

j-го (j=l,*;) сумматора по модулю. два Ф-й группы (1=1еп-1) соединен с выходом (1 +к-1)-го разряда нт-разрядного двоичного счетчика, вторые входы первого и второго сумматоров по модулю два m-й группы соединены с .выходами соответствейно ят.-го и первого разряда m-разрядного двоичного счетчика, выход у-го ()=1,1с ) сумматора по модулю два i-й (1= Г,m) группы соединен с управляющим вхо-дом преобразователя прямого кода в

t дополнительный . () g g +д.го арифме

, е а тического блока, причем тактовый входе-разрядного двоичного счетчика объединен с тактовым входом аналогоцифрового преобразователя.

1020834

) )с -),q>j -ro арифметического блока, ( е= е

З0 причем тактовый вход m-разрядного двоичного счетчика объединен с тактовым входом аналого-цифрового преобразователя.

Упрощение предлагаемого устройст35 ва достигается за счет совмещения операций формирования сигналов Уолша из сигналов Радемахера и знакового умножения входного сигнала на сигналы Уолша. .На чертеже представлена структурная схема цифрового анализатора спектра Уолша.

Схема содержит аналого-цифровой преобразователь l,т -разрядный дво45 ичн и с ет ик 2, су атор 3 по модулю.два, арифметический блок 4, преобразователь 5 прямого кода в дополнительный,. накапливающий сумматор б, информационный 7 и тактовый В входы анализатора, информационные выходы 9-16 анализатора.

Устройство работает следующим образом.

:Запуск цифрового анализатора спектра Уолша осуществляется тактовыми импульсами, подаваемыми на вход 8 с генератора тактовых импульсов. На вход 7 устройства подается входной сигнал в аналоговой форме. Аналоговый сигнал в тактовые моменты време60 ни преобразуется посредством преобразователя 1 в цифровой вид. С сигнального выхода последовательный код сигнала подается на входы арифметических блоков 4 в преобразова гель 5 прямого кода в дополнительИзобретение относится к вычислительной технике и технике связи и может быть использовано для анализа сигналов, для их сжатия и передачи по линиям связи.

Известно устройство для вычисления коэффициентов Уолша, в котором содержится преобразователь напряжение — код, информационный вход которого подключен к входной шине устройства, управляющий — к тактовой шине, подключенной к управляющему входу генератора. функций Уолша (1 (.

Недостатком указанного устройства является сложность конструкции, проявляющаяся в том, что логика формирования сигналов Уолша и зна кового перемножения при вычислении коэффициентов преобразования от вход-. ного сигнала не совмещены, кроме того, это устройство имеет низкую точность и быстродействие.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, которое содержит преобразователь напряжение - код, информационный вход которого подключен к входной шине устройства, управляющий — к тактовой шине, подключенной к управляющему входу генератора функций Уолша, сумматоры по модулю два, преобразователи прямого. кода в дополнительный, выходы которых подключены к входам сумматоров последовательного действия $2 ).

Недостатком известного устройства является сложность конструкции., обус-. ловленная тем, что логика формулирования сигналов Уолша иэ сигналов Радемахера не совмещена со знаковым .перемножением прн вычислении коэффициентов преобразования от входного сигнала.

Цель изобретения — упрощение циф-. рового анализатора спектра Уолша при сохранении его быстродействия и точности.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой анализатор спектра уолша, содержащий аналого-цифровой преобразователь и И=2 (m=1,2, ), W1 арифметических блоков, каждый из которых содержит преобразователь прямого кода в допблнительный и накапливающий сумматор, выход которого является информационным выходом анализатора, а вход накапливающего сумматора арифметического блока соединен с выходом преобразователя прямого кода в дополнительный, информационный выход аналого-цифрового преобразователя подключен к информационным входам преобразователей пря.мого кода в дополнительный всех арифметических блоков, причем информационный и тактовый входы аналогоцифрового преобразователя являются соответственно информационным и так товым входами анализатора, содержит

m-разрядный двоичный счетчик,гп групп сумматоров по модулю два по (;=гп - +1»

Hi= 1,rn-1) в 1-й группе и два сумматора по модулю два в m-й группе, при

5 этом знаковый выход аналого-цифрового преобразователя подключен к первому входу первого, сумматора по модулю два i-й (1=1,гп) группы и управляющему входу преобразователя прямого.

10 кода в дополнительный М -го .арифмети-. ческого блока, выход 1-ro (j= l,k; 1) сумматора по модулю два -й (i= l,m) группы подключен к первому входу j +1ro сумматора по Модулю два 4-й группы,, второй вход )-го (j- =1, k ) сумматора по модулю-два i-й групйы(1=1р -1) соединен с выходом (1 + ) -1)-го раэрядав -разрядного двоичного счетчика, вторые входы первого и второго сум0 маторов по модулю два в-й группы со» единены с выходами соответственно

tn-го и первого разряда г -разрядного двоичного счетчика., выход j-ro (j=.?, ;) сумматора по модулю два

1-й (i= 1,m) группы соединен с управляющим входом преобразователя

,прямого кода в дополнительный.

1020834

Ь ный. Прямой код сигнала в дополнительный преобразуется только в том случае, если поступающий на второй вход арифметического блока 4 знак сигнала с выходов сумматоров по модулю.два соответствует отрицательному числу..

rn каналов, образованные сумматорами 3 по модулю.два, используются для знакового умножения дискретных выборок входного сигнала на сигналы

Уолша. Для этой .цели с выхода пре.образователя 1 знаковый сигнал дискретной выборки подается на первый вход первого сумматора 3 по модулю два в каждом ива каналов, с помощью которых производится знаковое умножение сигнала на первые сигналы Ра. демахера, которые одновременно являются и сигналами Уолша. Снимаемые с выходов первых сумматоров 3 по модулю два значения сигналов подаются на вторые входы арифметических блоков 4, в соответствии с которыми в преобразователях 5 осуществляются преобразования-прямого кода в дополнительный. Целью такого преобразования является реализация операции вычитания на сумматоре б послецовательного действия для вычисления на выходном регистре преобразователя 5 искомых. коэффициентов преобразования Уолша. Остальные сумматоры 3 по модулю два .реализуют в каналах одновременное формирование сигналов Уолша иэ сигналов Радемахера и умножение знака в соответствии с получаемыми значениями сйгВНИИПИ Заказ 3899/42

Тираж 706 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä,óë.Ïðoåêòíàÿ,4 налов Уолша. Этим самым достигается упрощение цифрового анализатора спектра Уолша.

Снимаемые с выходов сумматоров 3 по модулю два значения поступают на вторые входы блоков 4 и,определяют. признаки, в соответствии с которыми осуществляются в преобразователях

5 преобразования прямого кода в дополнительный.

10 B (m+1)-м канале анализатора, соответствующему первому коэффициенту разложения Уолша, знаковый выход преобразователя 1 подключен непосредственно к второму входу арифметического блока 4.

По истечении И= 2 тактов в накапливающих сумматорах б.осуществляется формирование коэффициентов преобразования Уолша в цифровой форме.

После съема с выходов 9-1б цифровых значений коэффициентов преобразования Уолша осуществляется обнуление всех регистров сдвигов, чем осуществляется восстановление устройства в исходное состояние.

Из приведенной на чертеже структурной схемы цифрового анализатора спектра уолша для случая вычисления восьми коэффициентов видно, что при-. веденная конструкция содержит только генератор сигналов Радемахера, в то время как конструкция прототипа требует использования генератора сигналов Уолша. Таким образом,выиг35 рыш при использовании предлагаемой конструкции — логическая часть схемы генератора сигналов Уолша.