Устройство для преобразования по функциям уолша

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки информации для построения анализаторов спектра сигналов. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства за счет использования более быстрого алгоритма переупорядочения коэффициентов преобразования Уолша. Поставленная цель достигается за счет того, что в состав устройства входят накапливающие сумматоры 1, коммутатор 2, накапливающие сумматоры-вычитатели 3, коммутатор 4, регистры 5 сдвига, блок 6 формирования функций Уолща-Радемахера, генератор 7 тактовых импульсов, счетчик 8 импульсов, дещифраторы 9, 10, преобразователь 11 двоичного кода в код Грея, группу элементов И 12, элемент ИЛИ 13, группу элементов И 14 и регистры 15. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„,Я0»1383393 (5в 4 G 06 F 15 332

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Х(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4136991/24-24 (22) 14. 10 86 (46) 23.03.88. Бюл. № 11 (71) Московский институт электронной техники (72) Б. Ю. Алифанов и В. Л. Горбунов (53) 681.32 (088.8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПО ФУНКЦИЯМ УОЛША (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки информации для построения анализаторов спектра сигналов. Цель изобретения — повышение быстродействия устройства за счет использования более быстрого алгоритма переупорядочения коэффициентов преобразования Уолша. Поставленная цель достигается за счет того, что в состав устройства входят накапливающие сумматоры 1, коммутатор 2, накапливающие сумматоры-вычитатели 3, коммутатор 4, регистры 5 сдвига, блок 6 формирования функций Уолша — Радемахера, генератор 7 тактовых импульсов, счетчик 8 импульсов, дешифраторы 9, 10, преобразователь 11 двоичного кода в код Грея, группу элементов И 12, элемент ИЛИ 13, группу элементов И 14 и регистры 15. 1 ил.

1383393

Формула изобретения

1

1 (зобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки информации для построения анализаторов спектра сигналов.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства за счет использования более быстрого алгоритма переупорядочения коэффициентов преобразования Уолша

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство для преобразования по функциям Уолша содержит накапливающие сумматоры 1, коммутатор 2 (информационных сигналов), накапливающие сумматоры-вычитатели 3, коммутатор 4 (тактовых импульсов), регистр 5 сдвига, блок 6 формирования функций Уолша — Радемахера, генератор 7 тактовых импульсов, счетчик 8 импульсов, первый 9 и второй 10 дешифраторы, преобразователь 11 двоичного кода в код Грея, первую группу элементов И 12, элемент ИЛИ 13, вторую группу элементов И 14 и регистры 15.

Интегральные функции Уолша можно представить в виде

p(1+1,t)=I,1(i, т) дт, О (t (т, (1) где i==0,1,2...;

p(0, t)=1;

wа1(i, t) — функция Уолша.

В матричном виде (1) можно записать

P = WE (2) где W — матрица функции Уолша;

Š— теплицева верхне-треугольная матрица, элементы которой, включая главную диагональ, равны единице.

Коэффициенты разложения С; произвольно сигнала 1(1) в ряд интегральных функций Уолша с учетом (2) равны

C; = pf(t) = W Е f(t). (3)

При этом коэффициенты С; упорядочены по Уолшу, однако, на практике желательно иметь коэффициенты, упорядоченные по

Пэли. Для получения коэффициентов преобразования Уолша, упорядоченных по Пэли, необходимо воспользоваться следующим соотношением:

Ср(1) = Сц,(Г(1)), 1 = О, N ® где r(i) — код Грея числа i.

Устройство работает следующим образом.

На вход устройства в двоичном коде в такт с синхроимпульсами поступают значения ординат исследуемого процесса X(t).

Эти ординаты поступают на информационные входы сумматоров l. Регистр 5 сдвига управляет работой сумматоров 1. После прихода на вход регистра 5 сдвига N синхроимпульсов на выходах сумматоров 1 накапливаются суммы, соответствующие произведению входного процесса X(t) на матрицу

Е, и в это время регистр 5 сдвига вырабатывает импульсы переполнения, кото5 l0

2 рый дает разреше:.ие на прохождение тактовых импульсов на тактовый вход блока 6 формирования функций Уолша-Радемахера.

Выходы функций Радемахера последнего управляют работой коммутатора 2 с N каналов на один, в результате чего происходит последовательное считывание накопленных значений с сумматоров 1 и перемножение в сумматорах-вычитателях 3 этих значений с функциями Уолша и накапливание их на этих. сумматорах-вычитателях. После прихода на вход блока 6 N импульсов на выходах сумматоров-вычитателей присутствуют величины, пропорциональные коэффициентам преобразования Уолша.

После этого необходимо полученные коэффициенты переупорядочить по Пэли.

По сигналу оператора на установочный вход устройства подается установочный импульс, который переводит в нулевое состояние счетчик 8 импульсов. После этого по сигналу оператора подается импульс запуска на вход запуска устройства, который запускает генератор 7 тактовых импульсов.

При этом на выходе счетчика 8 импульсов формируется двоичный код номера текущего сумматора-вычитателя i (i = 1, N), а на i-й выходной шине первого дешифратора 9 формируется импульс, который открывает i-й элемент И 12 первой группы, и коэффициент преобразования Уолша, хранящийся в i-м сумматоре-вычитателе 3, поступает на вход элемента ИЛИ 13. Двоичный код числа i преобразуется в код Грея

r(i) в преобразователе 11 двоичного кода в код Грея, и на r (i) -й выходной шине второго дешифратора 10 появляется импульс, который открывает r(1) и элемент И 14 второй группы элементов И, и коэффициент преобразования Уолша из i-го сумматора-вычитателя 3 записывается в r(i)-й регистр. После того, как переписаны все N коэффициентов преобразования Уолша, в регистрах 15 получают коэффициенты, упорядоченные по

Пэли. Дя этого требуется только N тактов.

Устройство для преобразования по функциям Уолша, содержащее преобразователь двоичного кода в код Грея, N (N-размер преобразования) накапливающих сумматоров, регистр сдвига, первый коммутатор, второй коммутатор, N накапливающих сумматоров-вычитателей, первую и вторую группу из N элементов И в каждой группе, элемент ИЛИ, N регистров и блок формирования функций Уолша-Радемахера, выход функции Радемахера которого подключен к управляющему входу первого коммутатора, выход которого подключен к информационному входу i-ro (i = 1, N) накапливающего сумматора-вычитателя, выход которого подключен к первому входу i-го элемента И первой группы, первый и второй выходы второго коммутатора подключены к такто1383393

Составитель А. Баранов

Редактор Н. Рогулич Техред И. Верес Корректор И.Муска

Заказ 915/49 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вым входам соответственно регистра сдвига и блока формирования функции Уолша-Раде-. махера, выход i-й функции Уолша которого подключен к управляющему входу i-го накапливающего сумматора-вычитателя, тактовый вход которого подключен к третьему выходу второго коммутатора, выход переполнения регистра сдвига подключен к управляющему входу второго коммутатора, информационный вход которого является тактовым входом устройства, информационным входом которого является соединенные между собой информационные входы N накапливающих сумматоров, выход i-го разряда регистра сдвига подключен к тактовому входу i-го накапливающего сумматора, выход которого подключен к i-му информационному входу первого коммутатора, выход i-ro элемента И второй группы подключен к информационному входу i-го регистра, выход которого является выходом i-й составляющей функции

Уолша, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены первый и второй дешифраторы, счетчик импульсов и генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов, информационный выход которого подключен к входу первого дешифратора и входу преобразователя двоичного кода в код Грея, выход которого подключен к входу второго дешифратора, i-й выход которого подключен к первому входу i-го элемента И второй группы, второй вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, i-й вход которого подключен к входу i-го элемента И первой группы, второй вход которого подключен к i-му выходу первого дешифратора, вход запуска генератора тактовых импульсов является вхо дом запуска устройства, установочным входом которого является установочный вход счетчика импульсов.