Устройство для преобразования в базисе кусочно-квадратичных функций уолша

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре обработки и сжатия информации, при передаче данных, в аппросимирующих устройствах кусочно-квадратичного типа. Цель изобретения - повышение точности аппроксимации произвольных кривых за счет применения преобразования в базис кусочно-квадратичных функций Уолша. Поставленная цель достигается тем, что в состав устройства входят регистры 1 сдвига, сумматоры 2, 3, синхронизатор 4, арифметический блок 5 и мультиплексоры 6. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 06 F 15/332

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ Гкнт СССР (21) 4310879/24-24 (22) 21. 07.87 (46) 07. 11.89. Бюл, Р 41 (71) Институт технической кибернетики АН БССР (72) P.Õ.Ñàäûõîâ, С.А.Золотой, А.В.Шаренков и Н .Н.Легонин (53) 681.32(088.8) (56) Патент Японии 1 - 52-3538, кл. G 06 F 15/332, 1977.

Авторское свидетельство СССР

11 1388894, кл. G 06 F 15/332, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

В БАЗИСЕ КУСОЧНО-КВАДРАТИЧН11Х ФУНКЦИЙ УОЛТА

2 (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре обработки и сжатия информации, при передаче данных, в аппроксимирующих устройствах кусочно-квадратичного типа. Цель изобретения — повышение точности аппроксимации произвольных кривых за счет применения преобразования в базис кусочно-квадратичных функций Уолша. Поставленная цель достигается тем, что в состав устройства входят регистры I сдвига,,сумматоры 2, 3, синхронизатор 4, арифметический блок 5 и мультиплексоры 6.

4 ил.

15?0539

F = С P = CWR = CWR,R R, = C„R,R,R, = СРР„- . Р,, (1}

20 где С, = CW — преобразование по кусочно-постоянным функциям Уолша (2)

Ф

СО =С,R „- первые суммы (3) ф о (ъ =C@Rq — вторые суммы {4)

7 = Сзй. — третьи суммы (5)

С учетом (1) " (4) алгоритм вычисления вектора F для N = 4 будет иметь вид:

25 шаг — вычисление C производится! согласно графу на фиг ° 4 ° 30

II шаг — вычисление первых сумм (3) (c",c,"c c,")JR ) - Ес"„(с „+

+c), (с,+с,+c), (С, + С, + С, + С," )). =

III шаг — вычисление вторых сумм . (4) (с,с, c c )jR ) - (с,,(c„+

+ С,), (С, + С,), (С, + С, ) С,, С,, С„C„l „ з з з 3

IV шаг — вычисление третьих сумм (5) 50

tc,c,c,c,)(R ) = (c,,(c +

+ С,),(С„+ С, + С), (С, + +C С,+ С.))—

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре обработки и сжатия информации при переда5 че данных в аппроксимирующих устрой- ствах кусочно-квадратического тина.

Цель изобретения — повышение точности (аппроксимации произвольных кривых за счет применения преобразо-, вания в базисе кусочно-квадратичных функций Уолша).

Восстановление сигнала в базисе кусочно-квадратичных функций Уолша можно представить в виде 15

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 функциональная схема арифметического блока на фиг. 3 — функциональная схема синхронизатора; на фиг. 4 граф-схема алгоритма работы устройства.

Устройство для преобразования в базисе кусочно-квадратичных функций

Уолша содержит регистры 1 сдвига, сумматоры,2, сумматоры 3, синхронизатор 4, арифметический блок 5. мультиплексоры 6.

Арифметический блок 5 (фиг. 2) содержит две группы по (N — f} сумматоров 7 и 8.

Синхронизатор 4 (фиг. 3} содержит элемент ИЛИ 9, триггер 10, счетчики

11 и 12, одновибратор 13;

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы по сигналу на входе одновибратор 13 формирует импульс, устанавливающий в "0" счетчики 11 и 12, триггер 10 и все остальные сумматоры 2, 3, ?р 8. Далее по тактовым импульсам содержимое счетчи.ка 12 наращивается на единицу и при достижении кода af на выходе счетчика 12 формируется сигнал, устанавливающий триггер 10 в "1" и увеличиваю-, щий содержимое счетчика 11 также на единицу. При достижении в счетчике

11 кода, равного (n + 1), íà его выхо"

I де формируется сигнал, запускающий одновибратор 13, который устанавли-. вает в "0" счетчики 11 и 12, триггер 10 и т.д, Все блоки устройства тактируются синхронно и в исходный момент времени обнулены. При этом на выходе синхронизатора 4 присутствует "0", что обеспечивает подключение информационных кодов устройства через мультиплексоры 6 к входам соответствующих регистров 1 сдвига, в которые по первым а тактам вводятся значения коэффициента Ся. Дайее иа выходе синхронизатора 4 устанавливается, "1", тем самым обеспечивается подключение выходов сумматоров 2 через соответствующие (графу фиг. 4) мультиплексоры 6 к регистрам 1 сдвига, в которые в течение и циклов из e( тактов вводятся результаты выполнения быстрой вычислительной процедуры согласно фиг. 4. Причем каждый (2j+

+1)-й сумматор 2 (j О,а72-1) работает в режиме суммирования, а (2) +

+2)-й — в режиме вычитания. Таким обраэбм, через « (и+1) такт в регистрах 1 сдвига будут содержаться результаты преобразования по кусочно5 постоянным функциям Уолша (2). Причем по d (и+1)-му такту сумматоры 3, 7 и 8 обнуляются и мультиплексоры

6 подключают входы устройства к входам регистров 1 сдвига, т.е. одновременно с передачей информации в сумматоры 3 в регистры 1 сдвига вводится новый вектор С. В сумматорах 3 формируются первые суммы (3), которые поступают в арифметический блок 5, где в сумматорах 7 формируются вторые (4), а в сумматорах 8— третьи (5) суммы, т.е. в течение а( тактов на выход арифметического бло- 7О ка 5 будут поступать опдинаты восстановленного вектора F в последовательном коде.

Устройство для преобразования в базисе кусочно-квадратичных функций

Уолша, содержащее синхронизатор, первую группу из N,(N — размер преобразования) сумматоров, вторую группу из (N-1)-го сумматоров, N регистров сдвига и М мультиплексоров, причем выход i-ro (i I,N) мультиплексора подключен к информационному входу .i-ro регистра сдвига, выход .первого регистра сдвига подключен к первым входам первого и второго сумматоров первой группы и первому входу сумматора второй группы, выход, «> второго регистра сдвига подключен к вторым входам первого и второго сум-". маторов первой группы и второму входу первого сумматора второй группы, выход (2j+1)-го (j 1,N/2-1) регистра сдвига подключен к первым входам (2j+1)-ro и (2j+2)-ro сумматоров йервой группы и первому входу 2j-ro

5 1520539 6 сумматора второй группы, выход 2 " ()+1)-ro регистра сдвига подключен к вторым входам (2 j+1) -го и 2 (1+1) -ro сумматоров первой группы и первому входу (2j+1)-ro сумматора второй группы, первый выход синхронизатора подключен к управляющему входу i-ro мультиплексора, первый информационный вход которого является .i-м информационным входом устройства, тактовым входом которого является тактовый вход синхронизатора, второй выход которого подключен к тактовому входу

i-го регистра сдвига, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьппения точности, в него введен арифметический блок при этом выход (21+1)-rol (1 = О,N/2-)) сумматора первой группы подключен к второму информационному входу (1+1)-ro яультиплексора, а выход (21+2)-ro сумматора первой группы подключен к второму информационному входу (1+N/2+1)-го мультиплексора, Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я 75 выход m-го (m = 1,И-2) сумматора второй группы подключен к второму входу (m+1)-ro сумматора второй группы, при этом арифметический блок содержит и вторую группы из (N-1) сумматоров каждая, причем выход первого регистра сдвига подкюпочен к первым входам сумматоров первой и второй групп арифметического. блока и является первым информационным выходом устройства, выход m-ro суяматора второй группы подключен к второму входу m-го и первому входу (ш+1)-го сумматоров первой группы арифметического блока, выход m-ro сумматора второй группы арифметического блока подключен к первому входу (m+1)-го сумматора второй группы арифметического блока и явля ется {m+1)-ì информационным выходом устройства, а выход S-ro (S . 1,N-. 1) сумматора первой группы арифметического блока подключен к второму входу

S-го сумматора второй группы арифметического блока.

1520539 с, си

Редактор В.Бугренкова

Заказ 6760/51 Тираж 668 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Составитель А.Баранов

Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Патай 0 F

У

У»

Уу

fg

Уу