Устройство для вычисления коэффициентов преобразования уолша

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для вычисления коэффициентов дискретного преобразования Уолша ,в частности, при спектральном анализе видеосигналов, заданных на конечных интервалах определения. Цель изобретения состоит в повышении точности работы устройства. Устройство содержит источник 1 равномерного света, многоканальный, оптический модулятор 3, светочувствительные сдвиговые регистры 2 на ПЗС-приемниках, интеграторы 4, источник 8 опорного сигнала и генератор тактовых импульсов. При вычислении коэффициентов преобразования компенсируются неравномерности характеристик ПЗС-приемников путем усреднения характеристик дополнительной обработки. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4199242/24-24 (22) 24 ° 02.87 (46) 15. 05.89, Бюл. Р 18 (72) Е.А.Чевычелов, А,B,Öêáèí и С.А.Бородулин (53) 681.3(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 970399, кл. С 06 G 9/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 925192, кл. G 06 G 9/00, 1980 ° (54) 7C 0éG P,0 JIlM

ФИЦИЕНТОВ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УОЛША (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для вычисления коэффициентов дискретного пре„„SU„„1479945 A 1 (51) 4 Г 06 Г 9/00 G 06 F 15/332 образования Уолша, в частности, при спектральном анализе видеосигналов, заданных на конечных интервалах onpepexev>sa. Цель изобретения состоит в повьппении точности работы устройства. Устройство содержит источник

1 равномерного света, многоканальный оптический модулятор 3, светочувствительные сдвнговые регистры

2 на ПЗС-приемниках, интеграторы

4, источник 8 опорного сигнала и генератор тактовых импульсов. При вычислении коэффициентов преобразования компенсируются неравномерности характеристик ПЗС-приемников путем усреднения характеристик дополнительной обработки. 1 ил.

147 1945

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для вычисления коэффициентов дискретного преобразования Уолна (как частный случай преобразования Радемахера), например, при спектральном анализе видеосигналов, заданных на конечных интервалах определения.

Целью изобретения является повышение точности устройства.

Функциональная схема устройства представлена на чертеже.

Устройство содержит источник 1 равномерного света, М групп по и регистров сдвига 2 ...,,2> на светочувствительных приборах с зарядной связью (ПЗС) (M - =2K-1; К вЂ” числофункций Уолша; N = .Mn; с увеличением и уменьшается влияние разброса параметров элементов ПЗС на точность преобразований), M-канальный оптический модулятор, представленный кана- лами 3,,...,3щ, n-BxopoBbIp интеграторы 4,,...,4„„, аналого-циАровые преобразователи 5,,...,5z, тактовый генератор б, вычитатели 7,,...,7, источник 8 опорного сигнала.

Источник 1 равномерного света оп-. тически связан через i-й (i = Г;Я) канал 3 модулятора с разрядными световыми входами каждого из регистров сдвига 3<,,,,,...,3;„ 1-й группы. Конструктивно модулятор представляет собою теневую модулирующую мас-. ку, коэффициент пропускания светового потока которой в каждом канале 3, изменяется от разряда к разряду в соответствии с законом изменения i-й базовой функции. Первая базовая функция (ей соответствует канал 3< модулятора) совпадает с постоянной составляющей W, в системе функций

Уолша.

Функция Уолша И (j = 1;К-1) соответствуют пары базовых функций М> и

W> (и пары смежных каналов 3 и

3 модулятора):

1

О при W при W>

И = W при W нри У (w -w =w) °

Все базовые функции 4, W

Э а следовательно, и коэАфициент пропускания теневой модулирующей маски принимают значение О, 1. Например, последовательности отсчетов функций Уолша Wo, 1,, (упорядоченных по частоте) и соответствующих базовых Аункций Мо (канал 3,), W, (канал 3 ) и W (канал 3 ) имеют

1 вид:

W< = (00...11...)

На чертеже непрозрачные участки теневой маски в каналах 3, 3 модулятора (нулевой коэффициент пропускания) заштрихованы.

25 Устройство работает следующим образом. !

На электрический вход источника

1 равномерного света поступает видеосигнал, спектр которого необходимо вычислить. Световой поток, излучаемый источником 1, пропорционален входному сигналу. Этот световой поток модулируется многоканальным оптическим модулятором в к аналах 3, 35 ...,Зщ и попадает на светочувствительные регистры сдвига 2„...,2, в которых образуются зарядовые пакеты, пропорциональные локальным освещенностям. Под действием такто40 вых импульсов осуществляется продви жение зарядовых пакетов в регистрах сдвига. Скорость продвижения зарядов задается тактовой частотой и при постоянной длине регистров сдви45 га определяет базу разложения. Зарядовый пакет, переходящий от предыдущего разряда регистра к последующему, суммируется с зарядовым пакетом, накопленным в этом разряде в промежутке между очередными тактовыми импульсами.В результате такого суммирования на выходе регистра сднига будет заряд, равный сумме зарядовых пакетов от всех накопительных ячеек ПЗС и пропорциональны коэффи циенту преобразования по соответству1 + ющей базовой функции Ъ, Ы или е

М . Сигналы с выходов сдвиговых регистров поступают на входы соответ147 994э ствующих интеграторов 4„ ...,,4ч для усреднения, что позволяет уменьшить влияние неравномерности чувствительности сдвиговых регистров на ПЗС.

Таким образам на выходе интегратора

4, будет действовать сигнал, пропорциональный коэфАициенту преобразования Уалша в сумме с темновым сигналом, а на выходах каждого из последующих интеграторов 4,...,4 будет действовать сигнал, пропорциональный неполной соответствующей компоненте (W или М ) преобразования Уалша этого сигнала и темноному сигналу ПЗСприемника. Сигналы с ныхадов интеграторов 4,,...,4ц поступают на входы соответствующих АЦП 5,,...,5 „ где преобразуются в циАровую Аорму. Сигнал с выхода АЦП 5 поступает на вход вычитателя 7,, на второй вход которого поступает сигнал от источника 8 опорного сигнала ° Опорный сигнал необходим для компенсации темнового сигнала, а его величина подбирается в отсутствие засветки при настройке устройстна. На выходе вычитателя 7 будет действовать сигнал, пропорциональный только нулевому коэффициенту преобразования

Уолша. Каждый из вычитателей 7 ...,7 к получает из двух неполных компонент соответствующий полный коэффициент преобразования Уолша.

При этом вычитаются и темновые сигналы, присутствовавшие в сигналах с выходов интеграторов 4

Таким образом,на выходах вычитателей 7„...,,7 на каждый такт действуют сигналы, пропорциональные соответствующему, начиная с нулевого, коэАфициенту преобразования

Уолша.

Формула изобретения

Устройство для вычисления коэффициентов преобразования Уолша, содержащее источник равномерного света, M-канальный оптический модулятор (М = 2К-1, где K — число Аункций

Уолша), M регистров сдвига, выполненных на светочувствительных прибо10

2О рах с зарядной связью (ПЗС), К-1 вычитателей и тактовый генератор, причем электрический вход источника равномерного света является инАармационным входом устройства, рсззрядные световые входы i-ro (i=1,M) регистра сдвига оптически связаны с источником равномерного света через i-й канал аптическага модулятора, первый выход тактового генератора подключен к тактовым входам всех регистров сдвига, выход j --.го (j

1; К-1) вычитетеля является выходом (j+I)-га коэАфициента преобразования устройства, о т л и ч а ю—

m е е с я тем, чта, с целью повышения точности, оно содержит М групп дополнительных регистров сдвига, выполненных на светочувствительных

ПЗС, И мнаганхадовых интеграторов, М аналого-цифровых преобразователей, К-й вычитатель и источник опорного сигнала, причем разрядные световые входы каждого из дополнительных ре-. гистров сдвига i-й группы соединены с источником равномерного света через i-й канал оптического модулятора, выход i-га регистра сдвига и выход каждого из дополнцтельных реги3 стран сдвига i-й группы подключены к соответствующим инАармационным входам i-го интегратора,выход i-ro интегратора подключен к информационному входу i-ro аналого-цифровога преобразователя, ньгход 2j-га и (2j+1)-го аналого-циАровых преобразователей подключены соответственно к суммирующему и нычитающему входам

j-го нычитателя, выход первого аналого-цифрового преобразователя подключен к суммирующему входу .К-ro вы-. читателя, нычитающий вход К-го вычитателя соединен с источникам опорного сигнала, выход К-га вычитателя являетя выходом первого коэффициента преобразования устройства, тактовые входы дополнительных регистров сдвига всех групп подключены к первому выходу тактового генератора, 50 второй выход которого соединен с тактоными входами всех интеграторов и аналого-циАравых преобразователей,