Устройство для ортогонального преобразования по уолшу

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для спектрального анализа случайных процессов в системах передачи дискретных сообщений и для цифровой фильтрации в функциональных преобразователях. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет выполнения обратного преобразования Уолша. Устройство содержит сдвигатели 1, регистры 2 сдвига, сумматорывычитатели 3, управляющий вход 4. Введение сдвигателей и управляющего входа обеспечивает возможность выполнения обратного преобразования Уолша. 1 ил. с $ (Л оо ю ел СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (Ю 4 С 06 F 15/332

/ ъ

1 ь,, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,"

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (=Г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4022168/24-24 (22) 14.02.86 (46) 23.07.87-. Бюл. N - 27 (71) Институт технической кибернетики

АН БССР (72) П.М. Чеголин, P.Õ. Садыхов, А.В. Шаренков и С.А. Золотой (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 951320, кл. С 06 F 15/332, 1980.

Авторское свидетельство СССР .

У 620974, кл. С 06 F 15/332, 1976.

„.SU„„1325510 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРТОГОНАЛЬНОГО

ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПО УОЛШУ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для спектрального анализа случайных процессов в системах передачи дискретных сообщений и для цифровой фильтрации в функциональных преобразователях. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет выполнения обратного преобразования

Уолша. Устройство содержит сдвигатели 1, регистры 2 сдвига, сумматорывычитатели 3, управляющий вход 4. Введение сдвигателей и управляющего вхо- с-"

Щ да обеспечивает возможность выполнения обратного преобразования Уолша.

1 иле

С:

t )3255

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для спектрального ана-. лиза случайных процессов, в системах передачи дискретных сообщений, для

5 цифровой фильтрации, в функциональных преобразователях.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет выполнения обратного преобразования Уолша.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для n = 2 (2" — размерность преобразования).

Устройство содержит сдвигатели регистры 2 сдвига, сумматоры-вычитатели 3, управляющий вход 4. Блоки устройства сгруппированы в и ярусов, )?егистры 2 сдвига в i-м ярусе осущест20 вляют задержку информации на 2" " тактов. Сдвигатели 1 при наличии сигнала на управляющем входе 4 сдвигают двоичный код на один разряд в сторону младших разрядов, что равносильно ум- 25 ножению на 1/2.

При спектральном анализе в базисе

Уолша произвольный вектор представляется линейной комбинацией базисных функций

X ()) = с. S ),Ч () k)

k=O где $), — спектральные коэффициенты„" (,k) — базисные функции Уолша размерности N.

С учетом свойства ортогональности

S„= М"; Х„(j)y+(k j), где + — комйлексное сопряжение.

Матрица Уолша действительна, симметрична и ортогональна, поэтому

М(j.,k) — Ч (k j) —

Следовательно, для разложения в ряд и восстановления функции можно использовать одни и те же структуры быстрых алгоритмов с учетом множите" ля М . Если учесть, что для размерHocTH M = 2 (N = 1,2,,) быстрый вычислительный алгоритм содержит

1оя М шагов, то достаточно на каждом из шагов вычислительного алгоритма умножить результат вычислений на 1/2.

В предлагаемом устройстве режим работы (разложение в ряд или восстановление функции) задается сигналом на управляющем входе 4, Рассмотрим работу устройства на примере вычисления коэффициентов разложения S<, Х1Х 2 Х2Ь 1 — 1/4 (Х„+Х +Х +Х );

)/4(Х„+Х -Х -X );

=. 1/4 (X„Х т X 3+Х <);

1 /4 (Х вЂ” Х +Х Х 4) °

Б„

S) Формула изобретения

Устройство для ортогонального преобразования по Уолшу, содержащее по

»

2 -1 (2 — порядок преобразования) регистров сдвига и сумматоров-вычитателей, причем вход и выход i-ro (i=

»

1,...,2 -1) регистра сдвига соединены соответственно с первым и вторыми входами i-го сумматора-вычитателя, выходы суммы и разности сумматоров-вычитателей, имеющих номера с 2»

tl по 2 -1, являются выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет выполнения обратного преобразования p

Уолша, оно содержит 2 -1 сдвигателей, причем выход х-го сдвигателя подключен к входу i-го регистра сдвига, информационный вход первого сдвигателя является информационным входом устройства, выходы сумь) и разности (2 +k)-ro (j =- 1,...,n-); k = О,..., 1О 2

Значения дискретного сигнала

Х Х>,... Х последовательно с частотой тактовых импульсов поступают на вход устройства. В сдвигателе 1 первого яруса осуществляется деление на два. В регистре 2 сдвига первого яруса сигнал 1/2 Х, задерживается на один такт, поэтому на входы сумматора-вычислителя 3 первого яруса во втором такте поступают числа )/2 Х,, 1/2 Х, а на его выходах суммы (+) и разности (-) формируются значения

1/2(Х„+Х ) и 1/2(X„-X ). В третьем такте на выходах сумматора-вычитателя 3 появляются значения 1/2(Х +Х ) и 1/2(Xz-Х)) в четвертом 1/2(Х +Х ) и 1/2(Х,)-Х 4). Аналогично работают блоки в последующих ярусах с той тольКо разницей, что регистр 2 сдвига i-ro яруса задерживает сигнал на 2 " тактов. В результате в 2"-м такте, т.е. при поступлении входного сигнала Х на выходах устройства одновременно формируется 2" коэффициентов преобразования последовательности,т.е. для

2 -= 4, имеют з 1325510

21 -1) сумматора-вычитателя подклю-.. ветственно, управляюище входы всех чены к информационным входам (2 +21 ) сдвигателей объединены и являются упго и (21+21 +1)-ro сдвигателей соот-, равляющим входом устройства.

Составитель В. Байков

РедактоР M. БланаР ТехРед И.Попович КоРРектоР Т. Колб

Заказ 3112/46 Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4