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. Целью изобретения является повышение быстродействия генератора. Генератор содержит блок 1 формирования номера группы и номера функции в группе, сдвигатель 2, шифратор 3, сумматоры 4 и 5, дешифраторы 6-8, блок 9 формирования значений функции. Ввод дополнительного дешифратора, шифратора,двух сумматоров, сдвигателя и блока формирования значений функции позволяет одновременно формировать все отсчеты функции Хаара, что обеспечивает повышение быстродействия генератора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
СООЭ COBETCHHX
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
Кои ЛИК
09) (11) Ц1) G 06 Р 1/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
; ПЮ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР
1 ,(21) 4442813/24-24 j(22) 20.0688 (46) 07.08.90. Бюл. I 29 ,(71) Институт технической киберне тики. АН БССР
;(72) А.Г.Иачнев, P.Х.Садыхов, ;С.А.Золотой и В.А.))ищенко, (53) 681 ° 3(088.8) ,(56) Авторское свидетельство СССР .,по заявке )) 4267304/24, кл. G 06 F 1/02, !987.
Авторское свидетельство СССР
1по заявке )1 425) 29) /24, an. G 06 Р 1/02, 1987.
j(54) ГЕНЕРАТОР ФУНКЦИЙ XAAPA (57) Изобретение относится к авто|матике и вычислительной технике и
2 может быть использовано в системах спектрального анализа случайных процессов, а также в аппаратуре обработки изображений. Целью изобретения является повышение быстродействия генератора. Генератор содержит блок
1 формирования номера группы и номера функции в группе, сдвигатель 2, шифратор 3, сумматоры 4 и 5, дешифраторы 6-8, блок 9 формирования значений функции. Ввод дополнительного дешифратора, шифратора, двух сумматоров, сдвигателя и блока формирования значений функции позволяет одновременно формировать все отсчеты функции Хаара, что обеспечивает по- а вышение быстродействия генератора, 1 з.п.ф-лы, 3 ил.
1583930
Изобретение относится .к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах спект рального анализа случайных процессов, а также в аппаратуре обработки изображений.
Целью изобретения является повышение быстродействия rенератора.
На фиг. I представлена структур- 10 ная схема генератора; на фиг. 2 схема блока формирования значений функции на фиг. 3 — структура блока формирования номера группы и номера функции в группе. 1 5
Генератор функций Хаара (фиг.1) содержит блок I формирования номера группы и номера функции в группе, сдвигатель 2, шифратор.3, сумматоры
4 и 5, дешифраторы 6-8, блок 9 фор- 20 мирования значений функции, вход 10 номера функции и выходы 11. В дешиф раторах 6 и 8 используются только четные выходы.
Блок 9 формирования значений функ- 25 ции (фиг.2) содержит элементы НЕ 12, элементы И 13 сумматоры 14 по модулю два, элементы ИЛИ .15.,Структура блока (Фиг.2) показана для размерности 2 -8.
tl, ЭО
Блок 1 формирования номера группы и номера функции в группе (фиг.3) содержит элементы И-НЕ 16, источник
17 единичного сигнала, элементы НЕ
18, сумматоры 19 по модулю два.
Генератор работает следующим об. разом.
Двоичный п-разрядный код номера
1 Функции Хаара подается на информационный вход 10 генератора и посту- 40 пает в блок 1, который преобразует этот код в номер группы и номер функции в группе. Номер группы соответствует порядку P функции Хаара и определяется как номер старшего из раз- 45 рядов кода 1, имеющих единичное зна" чение. При отсутствии единичных разрядов (т.е. при 1 О) P О. В иразрядном коде номера группы значение 1 имеет только разряд с номером Р (РсЧ
61,2,...n), остальные n"1 разрядов имеют значение 0„ Номер функции в группе р представляет собой значения с первого (младшего) разряда no P-1-й разряды кода номера функции Хаара, остальные значения которого (с n-ro, старшего разряда по P-й). равны нулю.
Код р получается путем поразрядного сложения кода номера функции 1.:с P.
Значения P формируются на выходах элементов НЕ 18, а значение р — на выходах сумматоров 19 по модулю два блока 1 (фиг.3). Например, для функции с номером 1 !01 имеем P 100, а р 001.
Код P преобразуется шифратором 3 в двоичный код (для управления сдвигателем 2), десятичное значение М которого определяется по следующему правилу:
M - О (при P 0; 1), М- и+1 -Р (при P 2;3...;и) (1) Например, для P 100 (т.е. P 3)
М 1 (п 3).
Правая часть выражения (1) совпадает с величиной сдвига в сдвигателе
2, поэтому выходной сигнал шифратора
4 используется для управления блоком 2. Код р сдвигается в сдвигателе 2 таким образом, чтобы группа разрядов с P-1-ro по первый (младший) занимала положение в выходном коде R блока 2, начиная с и-го старшего разряда. Например, для р 001 при 1
101, P 100 и M 01 (сдвиг на один разряд) получаем код R 010.
Код R определяет отсчет функции
Хаара, начиная с которого функция имеет значение +1. Для функций Хаара, имеющих р 0...00 (нулевой номер функции в группе), а также P 0,1, .код R 0...00 и функция имеет значение +I, начиная с нулевого отсчета. j Ю разрядов кода P. Код Р определяет число отсчетов Функции. Хаара, которые имеют значение +1 (или -1). Для P 100 код Р 001 (двоичный код числа один). Код Р, Формируемый сумматором 4, определяет отсчет функции Хаара, начиная с которого функция принимает значение "1. Для 1 101 код F 011, Код F снова суммируется с кодом P сумматором 5 - код Т. Так как число отсчетов функции Хаара, имеющих значение +1, равно числу отсчетов, в ко- торых функция принимает значение -1, то код Т определяет отсчет, начиная с которого Функция привимает.значение О, после значения -1. Для 1 101 код Т 100.! 5839 Коды R, F и Т поступают соответственно на дешифраторы 6-8, выходы которых управляют блоком 9 формирования значений Функции. В зависимости от кодов R, F и Т на выходах блока 9 формируются все отсчеты заданной функции Хаара, которые поступают на выход 11 генератора. При этом значения О, +1 и -1 функции Хаара представ-10 ляются двоичными кодами 00, 11 и 1 О соответственно. Для номера функции 1 101 на выходах генератора - сигналы 000011!000000000, что соответствует значениям 00+1-10000 этой функ- 15 ции Хаара. Кроме того, так как функции Хаара принимают значение +1, начиная с четных отсчетов (0,2,4...), а значение О (после значения -1) также с четных отсчетов, кроме нулевого, то в дешифраторах 6 и 8 используются только четные выходы (кроме нулевого в дешифраторе 8). В дешифраторе 7 ипольsyл ются 2 -1 выходов, кроме нулевого, так как функции Хаара не могут начи1 наться с отсчета -1 (для нулевого аргумента). Блок 9 формирования значений функ, ции работает следующим образом. 30 В зависимости от кода R только на одном из входов первой группы входов блока 9 появляется сигнал "1", который поступает с соответствующего выхода дешифратора 6 и определяет отсчет функции, начиная с которого зна-чения функции равны +1. Для 1 IOI R 010, а это отсчет номер два. Поэтому сигнал "1" с второго выхода :. дешифратора 6 поступает на элементы 40 ИЛИ 15, и 15, и формирует код 11 на. выходах V, VI блока 9, т. е. значеf ние +! второго отсчета функции. Так как на остальных выходах дешифратора 6 — сигналы "0" то и на I-IV 45 выходах блока 9 — сигналы "О", что соответствует значениям О функции в нулевом и первом отсчетах. Сигнал Ч " с выхода элемента ИЛИ 15„ поступает на вход элемента И 13, а также формирует значение 1 на выходе 7 блока 9. Сигнал "1 " с выхода элемента ИЛИ 15 поступает на один вход сумматора 14 з по модулю два на BToPoA BxoP KoToPoI о B cooTBeTcTBHH с кодом F 011 подается сигнал "1" с третьего выхода дешифратора 7. В результате на выходе сумматора 14 по модулю два — сигнал "0", а на выхо30 6 дах VII, VIII блока 9 - код 10, что соответствует значению. — 1 Функции втретьем отсчете. Одновременно в соответствии с кодом Т 100 на втором выходе дешифратора 8 появляется сигнал "!", который инвертируется элементом НЕ 12 и поступает на вход элемента И 1 3, на выходе которого появляется сигйал "О". Соответственно, на выходах IX Х блока 9 — код 00, что соответствует значению О функции в четвертом отсчете. На выходах XI, XII XV XVI блока 9 — коды 00 00 00. Так формируются значения пятой функции Хаара. Аналогично формируются отсчеты других функций Хаара. Нечетные выходы блока 9 показывают значение (О или !) функции Хаара, а четные — знак (+ или -). Формула изобретения 1. Генератор функций Хаара, содержащий блок формирования номера группы и номера функции в группе, два дешифратора, причем вход блока формирования номера группы и номера функции в группе является входом номера функ" ции Хаара генератора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия, он содержит сдвигатель, шифратор, два сумматора, тре- тий дешифратор и блок формирования значений функции, причем выход номера группы блока формирования номера группы и номера Функции в группе соединен с входом шифратора и первыми входами первого и второго сумматоров, выход номера Функции в группе блока Формирования номера группы и номера функции в группе соединен с информационным входом сдвигателя, выход шифратора соединен с управляющим входом сдвигателя, выход сдвигателя соединен с входом первого дешифратора и вторым входом первого сумматора, выход первого сумматора соеди1нЕн с входом второго дешифратора и вторым входом второго сумматора, выход которого соединен с входом третьего дешифратора, блок формирования значений функции содержит 2 " -1 элементов HE (2 " — размерность системы функций), 2" -1 элементов И, 2 -1 сумматоров по модулю два, и» 2"-2 элементов ИЛИ, первый выход первого дешифратора соединен с первыми входами первого элемента И и первого сумматора по модулю два в 15839 ЗО Фиа 2 блоке формирования значений функции, (i+1)-й выход первого дешифратора (i 1,2 -1) соединен с первыми входами (2i-1 ) -ro и 2 -го элемен- 5 тов ИЛИ в блоке формирования значений функции, выход (2i-1)-го сумматора по модулю два в блоке формирования значений функции соединен с первым входом 2i-ro сумматора по модулю два, выход 2д-го сумматора по модулю два соединен с вторым входом 2i-го элемента ИЛИ, первый вход i-го элемента И, кроме первого элемента И, соединен с выходом (2 -3)-го эле15 мента ИЛИ,, выход i-ro элемента И соединен .с вторым входом (2i-1)-ro элемента ИЛИ, вход 2i-ão элемента ИЛИ соединен с первым входом (2i+1)ro сумматора по модулю два, j A (j 1,2 -1) выход второго дешифратора соединен с вторым входом j-ro сумматора по модулю два в блоке формирования значений Функции, i-й выход третьего дешифратора соединен с входом i-го элемента НЕ в блоке Формирования значений функции, выход -i-.ro элемента НЕ в блоке формирования значений функции соединен с вторым.входом i-го элемента И, первый выход первого дешифратора, выходы всех не.четных сумматоров по модулю два и всех элементов ИЛИ в блоке формирования значений функции являются выходами генератора. 2. Генератор по п. 1, о т л и — . ч а ю шийся тем, что блок формирования номера группы и номера функции в группе содержит и элементов И-НЕ, и элементов HE и сумматоров по модулю два, причем первый вход k-ro (k = T n) сумматора по модулю два в блоке формирования номера группы и номера Функции в группе соединен с соответствующим входом k"ro элемента И-НЕ и является k-м разрядным входом блока формирования номера группы и номера функции в группе, выход 1-го (1 2,п) элемента И-НЕ в блоке формирования номера группы и номера функции в группе соединен с соответствующим входом ш-х (m = 1,1-1) элементов И-НЕ, второй вход и-го элемента И-НЕ в блоке формирования номера группы и номера функции в группе соединен с источником единичного сигнала, выход k-го элемента И-НЕ в блоке формирования номера группы и номера функции. в группе через k-й элемент НЕ соединен с вторым входом k-го сумматора по модулю два, выходы элементов НЕ и сумматоров по модулю два в блоке формирования номера группы и номера функции в группе являются соответственно разрядными выходами номера группы и разрядными выходами номера функции в группе блока формирования номера группы и номера функции в группе. l5S3930 Кблоку3 Юог.3 Составитель В. Байков Техред Л.Олийнык Редактор И. Шулла Корректор Т.Малец Заказ 2255 Тираж 561 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С СР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101
