Цифровой функциональный генератор

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для обработки двумерных сигналов и изображений, а также в системах спектрального анализа и информационно-измерительных комплексах. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет генерирования системы ортогональных функций с малой эффективной шириной спектра Цифровой функциональный генератор содержит счетчики 1, 2, элемент ИЛИ 3, элемент задержки 4, блок 5 формирования функций Уолша, регистр сдвига 6, блок 7 памяти, элемент НЕ 8, сумматоры по модулю два 9, группы элементов НЕ 12, 13. Две груплы элементов НЕ позволяют преобразовать систему ортогональных функций в систему с меньшей эффективной шириной спектра. 2 ил.

СОЮЗ СОВГТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК, SU„„1686427 А1

s G 06 F 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "-. -:,-:

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ЦИФРОВОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР (57) Изобретение относится к автоматике vi вычислительной технике и может быть использовано для обработки двумерных сигналов и изображений, а также в системах торы по модулю два 9, вход 10 начальной установки, тактовый- вход 1"„группы элементов НЕ 12 и 13. Система двумерных дискретных ортогональных функций, формируемых генератором, определяется следующим образом:

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для обработки двумерных сигналов и изображений, а также в системах спектрального анализа и информационноизмерител ьн ых комплексах. (21) 4749256/24 (22) 11,09.89 (46) 23.10,91. Бюл, N 39 (72) С.А, Турко (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1386981, кл, G 06 F 1/02, 1986.

Авторское свидетельство СССР № 1425631, кл. G 06 F 1/02, 1987, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей генератора за счет генерирования системы ортогональных функций с малой эффективной шириной спектра.

На фиг. 1 представлена структурная схема генератора; на фиг. 2 — первые шестнадцать дискретных ортогональных функций от двух переменных.

Генератор содержит счетчики 1 и 2, элемент ИЛИ 3, элемент 4 задержки, блок 5 формирования функций Уолша, регистр 6 сдвига, блок 7 памяти, элемент НЕ 8, суммаспектрального анализа и информационно-измерительных комплексах. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей генератора за счет генерирования системы ортогональных функций с малой эффективной шириной спектра, Цифровой функциональный генератор содержит счетчики 1, 2, элемент ИЛИ 3, элемент задержки 4, блок 5 формирования функций

Уолша, регистр сдвига 6, блок 7 памяти, элемент НЕ 8, сумматоры по модулю два 9, группы элементов НЕ 12, 13. Две группы элементов НЕ позволяют преобразоватьсистему ортогональных функций в систему с меньшей эффективной шириной спектра.

2 ил, Ф (k,m,х,у) = Ф (k,x) ® Ф(п1,у), где Ф (Кх) — вектор-строка;

Ф (m,у) — вектор-столбец;

®- кронекеровское произведение.

Одномерные функции Ф (k,x) и Ф(гп,у) формируются из одномерных функций Уолша Ва1(КХ) и Wal(m,у) посредством инвертирования четных элементов первой половины периода и всех элементов второй половины периода соответствующей одномерной функции Уолша.

Например, при N = 4 система функций

Уолша имеет вид

1686427

1 1 1 1

1 — 1 -1 — 1

1 -1 1 — 1

1 -1 — 1 -i

1 1 1 -1

1 1 -1 1

=(11 — 11)® 1

-1

1 1-1 1

1 1-1 1

1 1-1 1 — 1 — 1 1-1

После инвертирования элементов получим новую систему ортогональных функций

Двумерная функция, например, Ф(3,2,х,у) вычисляется следующим образом;

Ф(3,2,х,у) = Ф(З,х) ®Ф(2,у) =-.

Система N двумерныхфункций показана на фиг. 2.

Двумерные дискретные ортогональные функции, формируемые предлагаемым генератором, имеют эффективную ширину спектра, меньшую, чем функции Уолша. В блоке 7 памяти в виде матрицы (1) записана система функций Vial(k,x). Столбцы аналогичной матрицы Ма!(т,y) последовательно формируются блоком 5 формирования функций Уолша. Преобразование функций

Уолша в функции Ф(К,х) и Ф(п,у) осуществляется при помощи элементов НЕ 12 и 13, а кронекеровское умножение функций — при помощи элемента НЕ 8 и сумматоров по модулю два 9, Строка cb(k,х) переписывается параллельным кодом в регистр 6 сдвига, а на вход элемента Н Е 8 подается с регистра сдвига в последовательном коде. Счетчик 1 отсчитывает N тактовых импульсов, поступающих с входа 11 генератора на сдвигающий вход регистра 6 сдвига и необходимых для выдачи последовательного кода. По сигналу переполнения счетчика 1 в регистр 6 сдвига из блока 7 памяти записывается очередная строка матрицы (или по управляющему сигналу на входе 10 в начале работы генератора), При этом в счетчике 2 форми15

55 руется очередной адрес — номер строки матрицы. Элемент 4 задержки обеспечивает временное согласование работы блоков.

После перебора всех строк по импульсу переполнения счетчика 2 производится выдача очередного вектора-столбца Mal(m,у) на выходы блока 5, и далее цикл повторяется, Формула изобретения

Цифровой функциональный генератор, содержащий два счетчика, блок памяти, блок формирования функций Уолша, регистр сдвига, и сумматоров по модулю два n — размерность системы генерируемых функций), элемент задержки, элемент ИЛИ, элемент

НЕ, причем вход первого счетчика является тактовым входом генератора и соединен со сдвигающим входом регистра сдвига, выход переполнения первого счетчика соединен с входом второго счетчика и ерез элемент задержки — c первым входом элемента ИЛИ, информационный выход и выход переполнения второго счетчика соединены соответственно с адресным входом блока памяти и синхронизирующим входом блока формирования функций Уолша. (21 - 1-й разрядный выход блока памяти (! = 1,п/4) соединен с соответствующим информационным разрядным входом регистра сдвига, последовательный выход регистра сдвига через элемент НЕ соединен с первыми входами всех сумматоров по модулю два, (2i — 1)-й выход блока формирования функций Уолша соединен с вторым входом соответствующего сумматора по модулю два, выходы сумматоров rо модулю два являются выходами генератора, второй вход элемента ИЛИ является входом начальной установки генератора, выход элемента ИЛИ соединен с управляющим входом записи регистра сдвига, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет генерирования системы ортогональных функций с малой эффективной шириной спектра, он содержит две группы по Зп/4 элементов HF, причем 2l-й и n/2 + j)-й разрядные выходы блока памяти (j = 1,у72) через i-й и j-й элементы НЕ первой группы соответственно соединены с 2i-м и tn/2 + j)-м информационными разрядными входами регистра сдвига, 2i-й и (и/2 + j)-й выходы блока формирования функций Уолша через i-й и

j-й элементы второй группы соответственно соединены с вторыми входами 2iro и (п/2 + ))-го сумматоров по модулю два.

1686427

Ф(1, к) ф (2,х) + — + 4+ ++— ф(г,у) Ф(,у) — ++ — + + — +++ — — — \322\ \ оХ вЂ” «f

Фиг. 2

Составитель В. Байков

Техред M.Моргентал Корректор О. Кравцова

Заказ 3598 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Ф(о,у) уо ф(о,x) Б

+ — + -1— + ——

+ — ++

+ + +

+ — +

+ — 4-+ — + ——

+ — 4- +

III

+ ++ — — — +

Ф ++—

+ ++—

5l ф (3,л) — Ф

+ — +

И=