Параллельный генератор согласованных систем базисных функций, инвариантных к основанию степенного базиса аристова

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано , например, в цифровых системах передачи информации. С целью расширения функциональных возможностей генератора путем параллельного формирования MN согласованных систем базисных функций, генератор содержит два входа задания системы функций, вход тактовых импульсов, выход конца периода генерируемых функций, N функциональных выходов, n-рэзрядный счетчик ( размерность системы функций,-п - целое число ), п+1 регистров сдвига, п элементов НЕ, ключевой элемент, N - сумматоров по mod М/2 (М - число уровней квантования, М - четное целое число). 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социАлистических

РЕСПУБЛИК (51)5 G 06 F 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ т « и. кЗ Гт .".у -, .т гн q т ii, f. - ? м гн.

1 (21) 4844346/24 (22) 15! 05,90, (46) 15,07.92. Бюл. N 26 (71) Дальневосточный филиал Научно-исследовательского института "Аргон" Научнопроизводственнбго объединения "Персей" (72) Г,Н.Аристов (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N« 1180871, кл, G 06 F 1/02, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N«1603360, кл. G 06 F 1/02, (54) ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР СОГЛАСОВАННЫХ СИСТЕМ БАЗИСНЫХ ФУНКЦИЙ, ИНВАРИАНТНЫХ К ОСНОВАНИ1О

СТЕПЕННОГО БАЗИСА АРИСТОВА

Изобретение относится к автоматике и: . вычислительной технике и может быть использовано для спектрального анализа сиг..налов при их разложении по системам функций.

Прототип содержит два и-разрядных

ll счетчика (N=2 — размерность системы функций), и регистров сдвига, и элементов НЕ, и блоков элементов И, сумматор по mod

M/2, вход тактовых импульсов, вход задания системы функций, функциональный вы. ход, выход конца периода генерируемых

: функций, выход номера генерируемой функции, в котором вход первого счетчика пбдключен к тактовому входу генератора и входам синхронизации n ðåãèñòðîâ сдвига, выход переполнения первого счетчика подключен к счетному входу второго счетчика; к управляющим входам записи и регистров сдвига и к выходу конца периода генериру Ы» 1748147 Al (57) Изобретейие относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, например, в цифровых системах передачи информации. С целью расширения функциональных возможностей генератора путем. параллельного формирования М согласованных систем базисных функций, генератор содержит два входа задания системы функций, вход тактовых импульсов, выход конца периода генерируемых функций, N функциональных выходов, п-разрядный счетчик (N=2" размерность системы функций, и — целое число), n+1 регистров сдвига, и элементов НС, ключевой элемент, N — сумматоров по mod

М/2 (M — число урсвней квантования, M— четное целое число). 1 ил. емых функций генератора, разрядные выхо- а ды второго счетчика соединены с выходом номера генерируемой функции генератора и с управляющими входамй" n блоков эле- а ментов И, вход1-й группы i-го регистра сдвига (1=1, N/2,,1=1,n, m — размер группы, ф определяемый числом разрядов в двоичном представлении числа М/2-1. М вЂ” четное целое число), соединен с 142 -й разрядной группой входа задания системы функций ге- + нератора, первый выход N/2-й разрядной а группы 1-го регистра сдвига через 1-й клемент HE подключен к первому входу группы последовательного входа i-re регистра сдвига, выходы со второго-йо m+1-й N/2-й разрядной группы 1;го регистра сдвига подключены соответственно к входам 2, m+1 группы последовательного. входа i-го регистра сдвига, выходы 1,m+1 N/2 -й раэря цной группы i-го регистра сдвига подключены к

1748147 группе информационных входов 1-ro блока элементов И, выходы блоков элементов И подключены к входам сумматора по mod

М/2.

Недостатками данного генератора являются неспособность формировать согласованные системы баэ(ясных функций, ограниченный класс (2M 2) систем базисных функций, формируемых генератором, неспособность параллельно формировать базисные.функции в системе функций.

- Цель изобретения — расширение функциональных возможностей генератора путем увеличения до M числа параллельно формируемых согласованных систем базисных функций.

Поставленная цеЛьдостигается тем,что в генератор, содержащий счетчик, и регистров сдвига, (2"=N — размерность системы функций), и элементов НЕ, блок элементов

И, первый сумматор по модулю М/2 (M — . число значений, принимаемых функциями), причем (2 .1)-й (1-1,п, 1=1,2" ) вход первой группы задани (системы функций генератора соединен с )-ым разрядным информа(ионным входом i-ro регистра сдвига. 2" -й разрядный информационный выход i-го регистра сдвига соединен с последователь.ным информационным входом i-го регистра сдвига, при этом знаковый выход 2" -го разряда i-го регистра сдвига соединен с последовательным знаковым входом 1-ro регистра сдвига через 1-й элемент НЕ, счетный вход счетчика является тактовым вхо.дом генератора и соединен с входами синхронизации всех регистров сдвига, выход переполнения счетчика является выходом конца периода функции генератора и соединен с управляющими входами записи всех регистров сдвига, введены (и+1)-й регистр сдвига и с второго по п-й сумматоры по модулю М/2, причем 2" разрядных информационных входов (n+1)-ro регистра сдвиг(э является входами второй группы эаМ и-1данил системы функций генератора, 2 -й разрядный информационный выход (и+1)-ro регистра сдвига соединен с последовательным информационным входом (и+1)-го реги,стра сдвига и с информационным входом блока элементов И, управляющий вход блока элементов И соединен с и-ым разрядным выходом счетчика, выход блока элементов И соединен с соответствующим входом каждого сумматора по модулю M/2, 2" -й разрядный информационный выход 1-ro регистра сдвига соединен с входами тех сумматоров по модулю M/2, номера которых в двоичном представлении содержат единицу в i-ом разряде, выходы сумматоров по модулю M/2 являются информационны.ми выходами генератора; вход синхронизаf nG ((1,(k pjnodg, ЦЧ-(, G(r,p)=(k G(1,О), г=О (1) где r — индекс функции, r-O,N-1; р — номер отсчета функции, р=О,N-1;

k — индекс модифицированной функции

Радемахера, k=2, 2,...,2 бк(() — (покаэательсщпею Ьй модифицированной функции Радемахера, равной значению . i-ro разряда в двоичном

40 представлении йндекса r., 1=1,п;

G(1,р)=А-А, А — системообразующий вектор.

Задание N/2 — значений образующей систему функции G(1,р) вектором A(N/2) оз45 начает аппроксимацию 1/2 периода произвольного сигнала S(t) с любой требуемой точностью подбором соответствующих параметров (А(й/2), и, М) согласно выражению (1), Аппроксимация второй половины этого

50 сигнала и построение согласованной системы функций (сигнал является собственно функцией системы функций) осуществляется подбором элементов векторного множителя 8(N/2) в интерационном соотношении (2), с помощью которого формируются сис- темы ункций размерностью 2"

9(2 )1 (2 )х 9(2 )1

62п=

g(2п- )2 Ц(2п-1) х 9(2л-1)2

55 (2) ции и управляющий вход записи (n+1)-го регистра сдвига соединены соответственно с тактовым входом генератора и выходом пе5 реполнения счетчика, 2" -й вход первой группы задания системы функций генератора соединен с входом первого сумматора по модулю M/2.

На чертеже представлена функциональ10 ная схема генератора (N=8), Генератор содержит вход1 первой группы задания системы функций, вход 2 тактовых импульсов, вход. 3 второй группы задания системы функций, счетчик 4; реги15 стры 5 — 8 сдвига, блок 9 элементов И, эле менты НЕ 10, сумматоры 11- 18 по модулю

M/2, функциональные выходы 19 — 26, выход

27 конца периода функции.

Генератор формирует М систем диск20 ретных базисных функций, инвариантных к основанию степенного базиса и согласованных с произвольным по форме сигналом, принимающим М значений.

В генераторе реализуется способ фор25 мирования систем дискретных базисных . функций через произведение и модифицированных функций Радемахера в,соответствии с выражением

1748147

=(О, если выделение целого

М/2 произошло четное число раз.

1, если выделение целого

М/2 произошло нечетное число раз.

Сформированные в соответствии с уравнениями (1), (2) и (3) системы базисных функций не зависят от основания степенного базиса g и могут быть использованы для проведения различных преобразований (с. различными значениями g).

Генератор работает следующим образом.

Закодированные значения вектора

A(N/2) подают на вход 1 первой группы задания системы функций. На вход 2 подают последовательность тактовых импульсов.

Ма вход 3 второй группы задания системы функций подают закодированные значения вектора 8(N/2). Счетчик 4 считает поступающие на его вход тактовые импульсы и таким образом формирует период следования базисных функций T=N t, где т — период следования тактовых импульсов. В начале каждого периода Т по фронту О-ro тактового импульса производится опрос состояний входов 1 и 3 генератора и соответствующая им информация фиксируется в регистрах 5, 6, 7. 8 сдвига, Передними фронтами тактовых импульсов 1 — 7 эта информация сдвигается в регистрах сдвига и производится формирование модифицированной функции Радемахера Я1 на выходе С14 регистра 6 сдвига, функции Rz — на выходе Qz регистра

7 сдвига и функции R4 — на выходе Q> регистра 8 сдвига. Дополнительная модифицированная функция Радемакера Ro где g(2" )1, g(2" ")2 — две различные системы базисных функций размерностью 2" сформированные согласно выражению (1), элементами которых являются значения степеннОй функции g, где g — произвольное число (действительное, комплексное, векто, матрица или их расширения);

hE0,М 2 — 1, M — число значений, принимаемых функциями, М вЂ” целое четное число.

Произведение степеней g в выражениях (1) и (2) и формирование значений базисных функций в генераторе выполняется по . правилу д х g4=(S>g Szgp g(> ) modM/2, (3) где S> и Sz —. знаки степеней g< -. g ; (О, если знак степенй g < положителен, с;=

1, если знак степени g отрицателен, р — перенос, формируемый и рм выполнении операции сложения показателей степеней в выражении (3):

10 формируется на выходе Qp регистра 5 сдвига. Элементы HF 10 ф .рмируют знаковый разряд модифицированных функций Радемахера Ri, Rz, Rr. Сумматоры 11--18 по mod

M/2 производится формирование отсчетов базисных функций согласно выражениям (1) и (3). С выходов сумматоров 11- 18 по mod

М/2 отсчеты базисных функций параллельно поступают на функциональные выходы 1926 генератора.

В отличие от прототипа предлагаемый генератор формирует М согласованных систем базисных функций с произвольным основанием степенного базиса, кроме того. все функции в системе функций формируются одновременно (параллельным образом).

20 Формула изобретения

Параллельный генератор согласован. ных систем базисных функций, инвариантных к основанию степенного базиса, содержащий счетчик, и регистров сдвига

25 (2"=N — размерность системы функций), и элементов НЕ, блок элементов И, первый сумматор по модулю М/2 (M — число значений, принимаемых функциями), причем 2 j-й (i=1,п, j=1,2" ) вход первой группы задания

30. системы функций генератора соединен с jым разрядным информационным входом iro регистра сдвига, 2" -й разрядный информационный выход I-ro регистра сдвига соединен с последовательным информа35 ционным входом 1-ro регистра сдвига, при этом знаковый выход 2" -ro разряда i-ro регистра сдвига соединен с последовательным знаковым входом i-ro регистра сдвига через i-й элемент НЕ, счетный вход счетчика

40 является тактовым входом генератора и со единен с входами синхронизации всех регистров сдвига,. выход переполнения счетчика является выходом конца периода функции генератора и соединен с управляющими

45 входами записи всех регистров сдвига, о т л ич а ю шийся тем, что, r,. целью расширения функциональных возможностей генератора за счет увеличения до M числа параллельно формируемых согласованных систем базис50 ных функций, он содержит (и+1)-й регистр сдвига и с второго по и-й сумматоры по модулю М/2, причем 2" разрядных информационных входов (и+1)-го регистра сдвига являются входами второй группы задания

55 системы функций генератора, 2" -й разрядный информационный выход (и+1)-го регистра сдвига соединен с последовательным информационным входом (и+1)-го регистра сдвига и с информационным входом блока элементов И, управляющий вход блока элементов и соединен с и-м разрядным выходом счетчика, выход блока элементов И

1748147 соединен с соответствующим входом. каждого сумматора по модулю М/2, 2" -й разрядный информационный выход 1-го регистра сдвига соединен с входами тех сумматоров по модулю М/2, номера которых в двоичном представлении содержат единицу в 1-ом разряде, выходы сумматоров по модулю М/2 являются информационными выходами генератора, вход синхронизации и управляющий вход записи (n+1)-ro регистра сдвига соединены соответственно с тактовым входом генератора и выходом пе5 реполнения счетчика,2" -й вход первой груп.пы задания системы функций генератора соединен с входом первого сумматора по модулю М/2.

1748147

Составитель Г.Аристов

Техред M.Ìîðãåíòàë

Редактор H.Øâûäêàÿ

Корректор. А.Осауленко

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

Заказ 2505 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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