Анализатор спектра уолша

 

АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА УОЛША, содержащий rri-разрядный двоичный счетчик , тактовый вход которого является тактовым входом анализатора,N интегг раторов (N 2), выход i-ro ( i 1,N) интегратора является i r-м информационным выходом ан,ализатора, о т л ичающийся тем, что, с целью упрощения анализатора, он содержит tn групп умножителей знака, по Умножителей в j-и группе, причем выход 1«-го ( К 1,2 Р умножителя знака j-й ( j 1, ) группы подключен к первому входу

"-1 I j i I =34

СОЮЗ COBETCHHX

МРА М

РЕСПУБЛИК SU(„, 119026

Э(5, 0 6 06 F 15 332

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

РГ,.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯМИ»

К АВТОРСКОМУ CBWIEIKllhCTBV Р „g

"": ie„ (21) 3611820/18-24 (22) 27.06.83 (46) 15.10.84. Бюл. У 38 . (72) Валерий Ф,. Авраменко, Валентин Ф. Авраменко и О.М. Фабрикант (71) Краснодарская. группа подразделений Научно-исследовательского института морской геофизики (53) 681.32(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ир 744555, кл. G 06 F 7/38, 1980.

2. Хармут Х.Ф. Передача информации ортогональными функциями. И., "Связь", 1975, с. 65, рис. 2.6 (прототип). (54)(57) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА УОЛША, содержащий rn-разрядный двоичный счетчик, тактовый вход которого является тактовым входом анализатора, и интег-. раторов (hl = 2 ), выход i--го (i = 1,8) интегратора является 1 †;м информационным выходом аналиэаторар о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения анализатора, он содержит

m групп умножителей знака, по 2 " умножителей в j -й группе, причем выход %-го (k 1,2 )> умножителя знака j-й (1 = 1, ") группы подключен к первому входу ((2k-1) >

«2 > 3 -ro (t = j+1m) умножителя знака -й группы и входу ((2k -1)»

«2М РА -го интегратора, выход Д-го (4 = 1,2м,. ) тыноннтелн анана О-Д группы подключен к входу (2 к -1)-го .:интегратора, .первый вход умножителя знака первой группы соединен с первым входом (2 1)-го умножителя знака

Р-й (3 = 2,т) группы и является информационным входом анализатора, вы,ход i-ro разряда tn-разрядного двоич.ного. счетчика подключен к второму входу k-ro (k = 1,2 ") умножителя знака i-й группы.

1 111

Изобретение относится к вычислительной технике и обработке информации и может быть использовано в системах передачи данных.

Известно устройство для вычисления коэффициентов преобразования

Уолша, содержащее log2Ì ступеней единичного преобразования, каждая из ступеней содержит регистр сдвига, вход и выход которого соединен с входами сумматора-вьи иалителя ротдельньк г рупп элементов и блок управления (1).

Однако данное устройство сложно в конструктивном отношении.

Наиболее близким к изобретению является устройство для ортогонального разделения, содержащее генератор функций Уолша, 2 -1 умножителей знака и 2 интеграторов, выходы которых являются выходами устройства, а входы подключены к выходам соответствующих умножителей знака (2 ).

Однако известное устройство сложно по конструкции.

Цель изобретения — упрощение кон2 струкции анализатора спектра Уолша.

Поставленная цель достигается тем, что анализатор спектра Уолша, содержащий ю -разрядный двоичный счетчик, тактовый вход которого является тактовым входом анализатора, 3

И интеграторов (N = 2 .), выход i -го (= 1,N) интегратора является 1-ым информационным выходом анализатора, содержит в групп умножителей знака, 2 умножителей знака в -й группе, причем выход k-го (k = 1 21 " ) умножителя знака j-й (j = 1 tTI ") группы подключен к первому входу ((2k -1) »

«2 > )-го (0 = j+1,m) умножителя

1 знака 5 -ой группы и входу ((2 1» -1) х 4О

«2ш j) -ro интегратора, выход .1»-ro (k = 1,2 ") умножителя знака m-ой группы подключен к входу (2k-1)-го интегратора, первый вход умножителя знака первой Группы соединенс первым 45

Д-1 входом (2 )-го умножителя знака

t-го (И =. 2,m) группы и является информационным входом анализатора, выход 1-го разряда в -разрядного двоичного счетчика подключен к второ-ар му входу к-го (I< = 1,2") умнокителн знака 1-ой группы.

На чертеже представлена структурная схема анализатора спектра Уолша.

Анализатор спектра содержит (Ь- 55 разрядный) двоичный счетчик 1, rn

»-1 групп 2 умножителей знака, по 2 (Р = 1,m) умножителей 3 знака, в (i=0, 8-1 f

Предлагаемый анализатор спектра

Уолша требует для своей реализации

}„(>}=2 -1, (Z} умножителей знака и:

}-2 (m}=2, (з } интеграторов.

Анализ конструкции прототипа и его аналогов показал, что основной причиной их конструктивной сложности является попытка реализовать про9026 2 каждой группе М интеграторов 4, вход

5 является информационным входом анализатора, а вход 6 является его тактовым входом.

Анализатор спектра работает следующим образом.

На входы S и 6 одновременно. подаются исследуемый сигнал и тактовые импульсы, поступающие соответственно на входы групп. счетчика 2 и счетчика 1.С выходов счетчика 1 соответственно снимаются сигналы Радемахера и, Й, R .,.. ...,Й, .поступающие на вторые входы умножителей 3 знака группы 2. При этом, учитывая соединения умножителей 3 знака группы 2, разрядов счетчика 1 и интегратора 4, в момент времени t =T сигналы интеграторов 4, поступающие на выходы, окажутся соответственно пропорциональными коэффициентам С -С.„

В известных конструкциях анализаторов спектра Уолша, используемых, например, в многоканальных системах для ортогонального разделения каналов, содержится генератор сигналов Уолша, блок умножителей знака и блок интеграторов. Анализируемый сигнал X(C) поступает на первые входы знаковых перемножителей, на вторые входы которых подаются сигналы Уолша (Ф;(Ц)»

«(i = 1,2É-1), снимаемые с выходов генераторов сигналов Уолша. Текущие значения произведений исследуемого сигнала и сигналов Уолша интегри, руются на заданном интервале времени (о рт) в блоке интеграторов, выходные сигналы которого в момент времени

4 = --T оказываются пропорциональными спектральным коэффициентам С„,С„,С,. ...,С„ и N = 2 преобразования Уолша.

Т

1119026

С = Х(с} (цМ,, о

Т з цесс вычислений. в соответствии с системой уравнения (1)..

В соответствии с (1) процесс вычисления спектральных коэффициентов в прототипе распадается на следующие этапы.

На первом этапе множество сигналов Радемахера Щ (1= О,й-1 ) преобразуется в множество сигналов Уолша}%-) (j= O, N-1 ), а затем преобразует- 1О ся во множество сигналов (ХаЯ() 0;Й-1) где X — анализируемый сигнал.

На третьем этапе множество сигналов )xW.3 (j=О,м-< ) преобразуется во множество спектральных коэффициен- 15 тов fC }{ j=0,N-< ).

В изобретении предлагается использовать иной подход к процессу вычисления спектральных коэффициентов

Уолша, который также состоит из трех этапов.

На первом этапе множество сигналов Радемахера (Я;} (=о,r.) преобразуется во множество сигналов (хЯ;3 (i =oo, ).

На втором этапе сигналы(ХЯ;3(О,rn } преобразуются в сигналы(ХФД(1=0,N-1 ).

На третьем этапе множество сигна. лов jXW. 3(j= O,и-1 } .. преобразуется 3 во множество спектральных коэффициентов (С 3(1 = o;m-1 ) . Из сравнения известного и предлагаемого процессов вычисления спектральных коэффициентов

Уолша следует, что общим из них является только третий этап. 35

Третий этап вычислений спектральных коэффициентов производится блоком интеграторов, содержащим 2 автономных интеграторов.

Предлагаемый процесс вычисления спектральных коэффициентов реализует следующую систему уравнений:

С„„+- Х®а (Ца (ЦаС, - C„,= X(t)R (t)R (t), R (цД, а которая с формальной точки зрения тождественна системе (1).

Системы уравнений (1) и (7) обра-.. зуют множества, отличающиеся друг от друга лишь порядком размещения спектральных коэффициентов.

В прототипе для реализации первого и второго этапов известного процесса вычислений используют соответственно (логический) блок умножителей знака, входящий в состав генератора сигналов Уолша, и отдельнйй: блок умножителей знака, осуществляющий перемножение входного сигнала

Х(+) и сигналов Уолша f9>/(j=0,é-1 ), В предлагаемом анализаторе спектра, реализующем описанный процесс вычисления, для выполнения первого и второго этапов используют блок умножителей знака, который выполнен таким образом,что он имеет один вход и 2® выходов. Содержит 2 -1 знаковых перемножителей, объединенньц

s.в групп, причем каждая k-тая (М

1,2,...,в) группа содержит 2" умножителей знака.

Предлагаемый анализатор обладает простой структурой.

1119026

Составитель А.

Редактор Н. Воловик. Техред 0.Неце

Корректор В. Бутяга

Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7455/37

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4