Устройство для вычислений стационарных участков динамических разверток модулей коэффициентов фурье
Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано для спектрального анализа сигналов в скользящем режиме наблюдения. Устройство содержит блоки стационарности и коммутатор . Каждый блок стационарности содержит схемы сравнения, регистры, арифметико-логический узел, коммутатор, элемент ИЛИ, счетчик накопления результата и узел задания начальных условий, На входы устройства подаются числа Ap+i (m), либо параллельно в виде Ар+1 (1)..., Ap+i (M), либо последовательно в виде Ap+i (m) через коммутатор, где m 1, М, Ар-и (т) - модули комплексных коэффициентов Фурье. На выходы устройства передаются данные в виде Ap+i (m) и их признаки PRi(m), 1 1,3, которые характеризуют амплитудно-временную стационарность последовательностей чисел Ap+i (m) по разверткам коэффициентов соответственно номерам р обрабатываемых выборок. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ I К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3172707/24 (22) 02.06.89 (46) 30.11.91, Бюл. ¹ 44 (72) А.В. Белинский и В,А. Калинников (53) 681.3(088.8) (56) Патент США ¹ 3778606, кл. Й 06 F 15/332, 1976. Авторское свидетельство СССР ¹ 1151987, кл, G 06 F 15/332, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ СТАЦИОНАРНЫХ УЧАСТКОВ ДИНАМИЧЕСКИХ РАЗВЕРТОК МОДУЛЕЙ КОЭФФИЦИЕНТОВ ФУРЬЕ (57) Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано для спектрального анализа сигналов . в скользящем режиме наблюдения. УстройИзобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано для спектрального анализа сигналов в скользящем режиме наблюдения. На фиг. 1 представлена схема устройства для вычисления стационарных участков динамических разверток модулей коэффициентов Фурье; на фиг. 2 — схема блока стационарности; на фиг. 3 — график работы блока стационарности при анализе цифровых последовательностей. Устройство содержит блоки 11 — 1M стационарности, аналогичные друг другу по техническому исполнению, и коммутатор 2. На информационные входы 31-Зм+1 устройства подаются числа Ap+1(m), либо параллельно в виде Ар+1(1), ...,.Ар+1{М), либо последовательно в виде Ар+1(в) через коммутатор 3, где m = 1, М, Ар+1(в) — модули комплексных коэффициентов Фурье, вычис„„SU „„1695322 А1 ство содержит блоки стационарности и коммутатор. Каждый блок стационарности содержит схемы сравнения, регистры, арифметико-логический узел, коммутатор, элемент ИЛИ, счетчик накопления результата и узел задания начальных условий, На входы устройства подаются числа Ap+1 (m), либо параллельно в виде Ар+1(1) ..., Ap+1(M), либо последовательно в виде Ар+1 (m) через коммутатор, где m = 1, М, Ap+1 (m) — модули комплексных коэффициентов Фурье, На выходы устройства передаются данные в виде Ap+1 (m) и их признаки PR)(m), = 1, 3, которые характеризуют амплитудно-временную стационарность последовательностей чисел Ар+1 {m) по разверткам коэффициентов соответственно номерам р обрабатываемых выборок. 3 ил. ляемые в виде Ap+){m) = SQR (К p+1(m) + J2р+1(в)), где Rp+1(m) и Jp+<(m) — действительная и мнимая составляющие комплексных коэффициентов Фурье для текущей выборки с номером (р+1). На выходы 41 — 4M и 51 — 5M устройства передаются данные в виде Ар+1(в) и их признаки PRi(m), i,= 1,3, которые характеризуют амплитудно-временную стационарность последовательностей чисел Ap+t(m) по разверткам коэффициентов соответственно номерам р обрабатываемых выборок. Блок стационарности содержит схемы 6 — 11 сравнения, регистры 12 и 13, арифметико-логический узел 14, коммутатор 15, элемент ИЛИ 16, счетчик 17 накопления результата и узел 18 задания начальных условий. Устройство также содержит управляющий вход 19. 1695322 Устройство работает следующим образом. Перед началом работы в узел 18 заносятся параметры оценки стационарности fi, йь К, L, где! = 1,3, величины fi определяют три базовых значения ширины зоны стационарности по уровню, значения К и L определяют три уровня величин Ap+>(m), в которых действуют соответствующие значения 1ь Выбор 1 происходит на основе вычисления отношений 1 если Ap+1(m) <К; F= f2, если Ар+1(в) fg, если Ap+>(m) > L. Значения fi, R, К, L при использовании устройства в разных системах могут иметь произвольные комбинации и отношения соответственно решаемым прикладным задачам. В реальном устройстве для объекта величины К = 1024, L = 8192, т.е. данные делятся на три зоны; 0 — 1024, 1024 — 8192, 8192 и выше, в которых устанавливаются значения fi в соответствии с требованием учета пропорциональности разброса Ap+<(m) в зависимости от уровней. На фиг. 3 б изображена трубка оценки стационарности по уровню в виде 2F, Значения Ri определяют параметры стационарности последовательностей по длительности (фиг. 3e — е). Величина Ap+<(m) поступает на первый информационный вход схемы сравнения б, Из регистра 12 считывается значение Ap(m) и подается на второй информационный вход схемы 6 сравнения, В результате сравнения Ap+1(m) и Ap(m) на трех входах схемы 6 сравнения формируются признаки в зависимости от определенных состояний, Значение Ap+>(m) подается в регистр 12 и записывается для работы на следующем шаге по номеру р. Число Ap+<(m) с входа устройства поступает на вход узла 14, а на другой его вход при считывании из регистра 12 подается величина Ap(m). В арифметико-логическом узле 14 вычисляется значение y = mod (Ар+)(гп) — Ар(гп) 1, которое либо добавляется к числу О, либо вычитается иэ числа D, т.е Y = D+y, если Ap+1(m)>Ap(m); D ó, если Ap+1(m) Величина Y записывается в регистр 13 по модулю, т.е. без знака и принимает эна10 55 чение нового числа О. При этом если есть признак на входе обнуления регистра 13, то происходит сброс данного в регистре 13, т.е, он обнуляется. Значение Ap+1(m) поступает на вход схемы сравнения 8 и сравнивается в ней с числами К и L. В результате коммутатором 15 выбирается одно значение f, которое подается на вход схемы 7 сравнения в виде F. В схеме сравнения 7 на основе сравнения О и F по величине вырабатывается признак Z на одном иэ двух выходов, Если 2 < О, т.е, когда текущее значение приращения D не вышло за пределы признака стационарности F no уровню, то сигнал с выхода схемы 7 сравнения поступает через элемент ИЛИ 16 в счетчик 17 накопления результата для запоминания временного участка. Содержимое счетчика 17 увеличивается на единицу. Это же происходит при наличии признака Ap+)(m) =- Ap(m) на выходе схемы сравнения 6, Состояние счетчика 17 подается на входы схем сравнения 9 — 11. нэ вторые входы которых поступают величины Ri соответственно, Для примера на фиг. Зв-е показана работа схем сравнения 9 — 11 при различных значениях Вл Так как R > 3 признак вырабатывается на каждую третью последовательную единицу состояния счетчика 17, при R> 5 — на каждую пятую, Соответственно наличию признака PRi(m), i = 1,3, внешний процессор принимает или не принимает значение Ap+>(m). В целом внешний процессор имеет возможность получить информацию о номере m, так как по наличию признаков PRi(m) автоматически устанавливается номер m блока стационарности, величине Ap+>(m) и состоянию стационарности по амплитудно-временным критериям, Если Z > О, т,е. приращение D вышло за пределы стационарности F по уровню, сигнал с выхода схемы 7 сравнения обнуляет величину D в регистре 13 и сбрасывает в нулевое состояние счетчик 17. На фиг. Зб эти моменты показаны жирными линиями — выходы за пределы эоны стационарности, После обнуления D его счет производится заново. Формула изобретеЙия Устройство для вычисления стационарных участков динамических разверток модулей коэффициентов . Фурье, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что оно содержит блоки стэционарности с первого по M-й (M — число коэффициентов Фурье) и коммутатор, причем вход каждого блока стационарности соединен с соответствующими информационным входом устройства и выходом коммутатора, 6 1695322 (mj информационный вход которого соединен с (M+1}-м информационным входом устройства, э управляющий вход — с управляющим входом устройства, первые и вторые выходы блоков стационарности являются выхо- 5 дами устройства, при этом каждый блок стэционарности содержит три схемы срэвнения, группу схем сравнения, два регистра, арифметико-логический узел, элемент ИЛИ, коммутатор, счетчик накопления ре- 10 зультатэ и узел задания нэчэльных условий, при этом вход блока стэционарности соединен с его первым выходом, с первыми входами первой и второй схем сравнения и входом первого регистра, выход которого 15 . соединен с вторым входом первой схемы сравнения, первый. второй и третий выходы которой соединены соответственно с первым входом первого элемента ИЛИ, с первым и вторым управляющими входами 20 арифметико-логического узла, первый, второй и третий информэционные входы которого соединены соответственно с выходом первого регистра, первым входом первой схемы сравнения и выходом второго регистра, вход которого соединен с выходом арифметико-логического узла, входы третьей схемы сравнения подключены к выходам второго регистра и коммутатора, информационные входы которого подключены к выходам первой группы узла задания начальных условий, выходы второй группы которого подключены к второму и третьему входам второй схемы сравнения, выходы которой соединены с управляющими входами коммутатора, первый и второй выходы третьей схемы сравнения подключены соответственно к второму входу элемента ИЛИ и входам обнуления второго регистра и счетчика накопления результата. информационный вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, э выход — к первым входам схем сравнения группы, вторые входы которой подключены к соответствующим выходам третьей группы узла задания начальных условий, выходы схем срэвнения группы являются вторым выходом блока стационэрности, 1695322 р (m) (л)р,<
Составитель В,Березкин Техред М.Моргентал Редактор Л.Пчолинская Корректор О.Кравцова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1Q1 Заказ 4164 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
