Генератор функций хаара

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах спектрального анализа случайных процессов , а также в аппаратуре обработки изображений. Цель изобретения - повышение быстродействия генератора. Генератор содержит сдвигатель 1, блок 2 определения старшего единичного разряда, сумматоры 3 по модулю два, шифратор 4, коммутатор 5, элементы НЕ 6,8, блок 7 суммирования по модулю два, элементы ИЛИ 9,12,13, элементы И 10,11. Высокое быстродействие генератора обусловлено использованием комбинационных средств для формирования значения функции Хаара, тогда как в прототипе вычисление производится за несколько этапов , каждому из которых соответствую ет серия тактовых импульсов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

453395 А1 (19) (И) (sg4С06 Р 1 02.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 4267304/24-24 (22) 22.06 ° 87 (46) 23.01.89. Бюл. № 3 (71) Институт технической кибернетики АН БССР (72) А.Г.Мачнев» P.Х.Садыхов, С,А.Золотой и А.В.Шаренков (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 446050, кл. G 06 F 1/02 ° 1972.

Авторское свидетельство СССР № 765796, кл. (» 06 F 1/02, 1978. (54) ГЕНЕРАТОР ФУНКЦИЙ ХААРА (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и мо» жет быть использовано в системах спектрального анализа случайных процессов, а также в аппаратуре обработки изображений. Цель изобретения— повышение быстродействия генератора.

Генератор содержит сдвигатель 1, блок 2 определения старшего единичного разряда, сумматоры 3 по модулю два, шифратор 4, коммутатор 5„ элементы НЕ 6,8, блок 7 суммирования по модулю два, элементы ИЛИ 9, 12, 13, элементы И 10, 11. Высокое быстродействие генератора обусловлено использованием комбинационных средств для формирования значения функции

Хаара, тогда как в прототипе вычисление производится за несколько эта пов, каждому из которых соответству ет серия тактовых импульсов. 1 э.п. ф лы» 4 HJI °

1453395

Н (х) 35

О, K tel,;

+1, К=<>(= О;

-1, к= ПР=1, Где 1

P=jlo8 13+1

Й=2"

p-<

K 1-2 (Р -О;1);

50 гдеq3

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники а может быть использовано в систеыах спектрального анализа случайных ироцессов, а также в аппаратуре обработки изображений.

Целью изобретения является повышение быстродействия генератора.

На фиг.1 представлена функциональ- 10 иая схема генератора функций Хаара; на фиг,2 - функциональная схема блока определения старшего единичного разряда; на фиг.3 и 4 — примеры пост« роения шифратора для n=4 и для и =8 соответственно.

Генератор содержит сдвигатель 1, блок 2 определения старшего единичного разряда, сумматоры 3,- 3„, по модулю два, шифратор 4, коммутатор

5, элементы НЕ 6, — 6„, блок 7 суммирования по модулю два, элемент

НЕ 8, элементы ИЛИ 9, — 9„, элементы

Н 10 и 11, ИЛИ 12 и 1.3, вход 14 номера функции, вход 15 аргумента, выхо- 25 ды 16 и 17.

Блок 2 определения старшего единичного разряда содержит элементы

И-НЕ 181 18 э И 19е HE 20 20 ° йифратор 4 в представленных примерах состоит из элементов ИЛИ 21.

Ненормированные функции Хаара описываются выражением — номер функции;

-порядок (P=O при 1=0); 40 — размерность системы функций; номер функции в группе порядка Р(К=О при

1=0); 45

Х 0,1..., N-1 - дискретный аргумент;

l ) — целая часть.

Генератор работает следующим образом. ,Двоичные и-разрядные коды номера

1 функции. Хаара и аргумента Х подаются на информационные входы 14 и 15 генератора. В блоке 2 определяется старший из разрядов кода 1, имеющих единичное значение. Номер выделенного разряда соответствует порядку P функции Хаара. При отсутствии единичных разрядов (т.е. при 1=0) Р О. В выходном (п+1)-разрядном коде блока 2 значение "1" имеет только разряд с номером P (РЕО, 1,....,n), остальные п разрядов имеют значение "О".

Код 1 сдвигается в сдвигателе 1 таким образом, чтобы группа разрядов с первого (младшего) по (P-1)-й, представляницих код К, занимала то же положение, что и группа разрядов с (п+2-P)-го по и-й (старший) в коде

Х, задающих значение 4 . Это необходимо для поразрядной проверки условия K A Средствами поразрядной проверки, являются соответствующий сумматор 3 по модулю два и элемент HE 6.

Единичный сигнал на выходе элемента

НЕ 6 говорит о равенстве разрядных значений сравниваемых кодов. Объединение поразрядных результатов в общий результат проверки обеспечивается элементом И 10: состояниями О, 1 на выходе элемента И 10 отображаются ситуации Kjo(, К =e(. соответственно..

Разряды, не участвукщие в проверке (т.е. не входящие в поле кода К или

<), маскируются при помощи кода, формируемого блоком 7 суммирования по модулю два. Разряды маскирующего кода в поле, соответствуницем полю кодов К,ot., имеют нулевое значение, все остальные разряды - единичное.

При Р=1 маскируются все разряды.

Средством маскирования в каждом разряде является соответствукщий элемент ИПИ 9. Если на маскирукщем входе элемента ИЛИ 9 - единичный сигнал, то соответствующий сумматор 3 по мо» дулю два и элемент НЕ 6 не влияют на состояние элемента И 10.

Блок 7 функционирует в соответствии с выражением — q, Э...О+ q„+,», х-1,...,n, j-й разрядный вход блока 7 (j-й разрядный выход блока

2);

i-й разрядный выход блока 7.

Е

В частности, z„= q„z„=q, +

+ qe + ° Чи.

Через коммутатор 5 по входу элемента НЕ 8 подключается тот из раз3 145 рядов кода Х, в котором содержится значение (функция Радемахере, as. которой Формируются Функции Хаара торядка Р) °

Код, формируемый блоком 2 (единица в разряде с номером P) преобразуется шифратором 4 в двоичный код (двоичный эквивалент (Вз) которого определяется по правилу

К - 0 (Р=О;1); .

R g h+f-Р(Р=2 ° ...,и) .

Правая часть совпадает с величиной сдвига в сдвигателе 1 и с номером избираемого входа коммутатора 5, поэтому выходной сигнал шифратора 4 ис пользуется для управления блоками

1и5 °

Значения О, +1, -1 функции Хаара отображаются двоичным кодом 00, 1f

10, разряды которого формируются на выходах 16 и 17. В случае 1=0 (постоянная +1) код 11 формируется из единичного сигнала с нулевого выхода блока 2 (Р=О), поступающего на выходы 16 и .17 через элементы ИЛИ f2 и 13. При l=f(P=f) или К= ot(Ph 2) единичный сигнал с выхода элемента

И 10 поступает (через элемент ИПИ 12) на выход 16 и, кроме того, открывает элемент И 11 для передачи значения р от коммутатора 5 на выход 17. Эле» мент НЕ 8 необходим для приведения в соответствие значения /3 со значением сигнала на выходе 17 (=0— на выходе 17 сигнал "1", P = 1 - на выходе 17 сигнал "0") ° При кф К(РЭ:2) ,на выходе элемента И 10, а следовательно, и на выходах 16 и 17 - "0".

Формула изобретения

1. Генератор функций Хаара, содержащий два элемента И и блок суммирования по модулю два, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия генератора, он содержит сдвигатель, блок определения старшего единичного разряда,. шифратор, коммутатор, группу сумматоров по модулю,. группу элементов НЕ, группу элементов ИЛИ, элемент НЕ, два элемента ИЛИ, причем информационный вход сдвигателя является входом номера функции генератора и соединен с входом блока определения старшего единичного разряда i-й (i=1,2, ° ..п;

2" размерность системы функции), разрядный выход сдвигателя подключен к

4 первому входу i-го сумматора по моду лю два группы, второй вход которого является i-м разрядным входом аргумента генератора, выход -го сумматора по модулю два группы через -й элемент НЕ группы подключен к первому входу i-го элемента ИЛИ группы,, выходы всех элементов ИЛИ группы подключены к входам первого элемента

И, выход которого соединен с первыми входами второго элемента И и первого элемента ИЛИ, iW разрядный вход аргумента генератора соединен с 1 «м информационным Входом коммутатора, выход коммутатора через элемент НЕ подключен к второму входу второго элемента И, выход кото рого соединен с первым входом втого рого элемеHTR ИЛИ, 1й разрядный вы» ход блока определения старшего единичного разряда подключен к х-му разрядному входу блока суммирования по модулю два, i разрядный выход

25 которого подключен к второму входу

i-го элемента HJIH группы, разрядные выходы с второго по п«й блока определения старшего единичного разряда подключены к входам шифратора, выход которого соединен с управляющими входами сдвигателя и коммутатора, нулевой разрядами выход блока определения старшего единичного разряда подключен к вторым входам первого и второго элементов ИЛИ, выходы первого 5 и второго элементов ИЛИ являются разрядными выходами генератора.

2. Устройство по п. 1 ° о т л и ч аю щ е е с я тем, что блсх определения старшего единичного разряда содержит и элементов И-НЕ, элемент И, и элементов НЕ, причем первый вход

i-го элемента И-НЕ является i-м разрядным входом блока определения стар mего единичного разряда, второй вход и-го элемента И-НЕ соединен с

его первым входом, выход х-ro элемента И-НЕ соединен с входом i-ro . элемента НЕ и с i-м входом элемента

50 И в блоке определения старшего единичного разряда, выход j-го (j=

2, ° ° .,n) элемента И-НЕ соединен с соответствующим входом каждого из элементов И-НЕ, именщих номер с перМ вого по (j-f)-й, выход элемента И и выходы элементов НЕ с первого по и-й являются разрядными выходами с нулевого по и-й блока определения старшего единичного разряда.

1453395

Г 11

Составитель В,Байков

Техред А.Кравчук Корректор С.Черни

Редактор Л.Гратилло

Заказ 7284/45 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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