Генератор сигналов фабера - шаудера

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для генерирования линейно независимых функций. Целью изобретения является упрощение при значении m ≥ 6. Генератор содержит генератор тактовых импульсов, разрядный двоичный счетчик, m+1 интеграторов, m-1 групп ключей и m-2 групп элементов И. 1 ил.

Изобретение относится к области автоматического управления и вычислительной технике и предназначено для формирования независимых функций Фабера-Шаудера либо самостоятельно, либо в составе анализатора спектра.

Целью изобретения является упрощение при m ≥ 6 генератора функций Фабера-Шаудера.

Цель достигается тем, что в генераторе функций Фабера-Шаудера, содержащем генератор тактовых импульсов, m-разрядный двоичный счетчик, m+1 интеграторов, m-1 групп ключей и n-2 групп элементов И, причем вход и выход первого интегратора соединен с выходом единичного уровня и первым выходом генератора соответственно, выход генератора тактовых импульсов соединен с входом счетчика, j-й прямой разрядный выход которого соединен с входом i-го интегратора (j = ), выход второго интегратора является вторым выходом генератора, третий и четвертый выходы которого соединены с выходами первого и второго ключей первой группы, информационные входы которых соединены с выходом третьего интегратора, управляющие входы первого и второго ключей первой группы соединены соответственно с прямым и инверсным выходами первого разряда счетчика, выходы всех групп ключей с второй по (m-1)-ю являются с пятого по 2^m-й выходами генератора, информационные входы ключей k-й группы (k = ), содержащей 2^k ключей, соединены с выходом (k+2)-го интегратора, прямой выход k-го разряда счетчика соединен с первыми входами (2i - 1)-го элемента И k-й группы (i=), содержащeй 2^k элементов И, первый вход 2i-го элемента И k-й группы соединен с инверсным выходом k-го разряда счетчика, прямой выход второго разряда которого соединен с первым входом (2i-1)-го элемента И первой группы, первый вход 2i-го элемента И первой группы соединен с инверсным выходом второго разряда счетчика, вторые входы (2i-1)-го и 2i-го элементов И первой группы соединены соответственно с прямым и инверсным выходами первого разряда счетчика, вторые входы (2i-1)-го и 2i-го элементов И k-1 группы соединены с выходом i-го элемента И (k-1)-й группы, управляющий вход i-го ключа k-й группы соединен с выходом i-го элемента и l-й группы (l=).

Генератор функций Фабера-Шаудера, предназначенный для формирования шестнадцати функций, представлен на чертеже.

Он содержит генератор 1 тактовых импульсов, четырехразрядный двоичный счетчик 2, вход которого соединен с выходом генератора 1, три группы ключей с двумя, четырьмя и восемью ключами 4 соответственно в группе, две группы элементов И с четырьмя и восьмью элементами И 3 в группе, пять интеграторов 5. Вход 6 первого интегратора 5 соединен с источником постоянного уровня, а его выход 7 является первым выходом генератора функций Фабера-Шаудера. В первой группе ключей, содержащей два ключа 4, информационные входы соединены с выходом третьего интегратора 5, а управляющие - с прямым и инверсным выходами первого (старшего) разряда счетчика 2. Вход второго интегратора 5 соединен с прямым выходом первого разряда счетчика 2, а его выход 8 является вторым выходом генератора. Вход третьего интегратора 5 соединен с прямым выходом второго разряда счетчика 2. Выходы 9 и 10 ключей 4 первой группы является третьим и четвертым выходами генератора. Информационные входы второй группы ключей, содержащей четыре ключа 4, соединены с выходом четвертого интегратора 5, а управляющие - с выходами элементов И 3 первой группы, содержащей четыре элемента И. Выходы элементов И 3 первой группы попарно соединены с первыми входами второй группы элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с прямыми и инверсными выходами третьего разряда счетчика 2. Первые входы элементов И 3 первой группы соединены соответственно с прямыми и инверсными выходами первого разряда счетчика 2, а вторые - с прямыми и инверсными выходами второго разряда того же счетчика. Информационные входы третьей группы ключей, содержащей восемь ключей 4, соединены с выходом пятого интегратора 5, а управляющие входы - с выходами элементов И 3 второй группы. Входы четвертого и пятого интеграторов 5 соединены соответственно с прямыми выходами третьего и четвертого разрядов счетчика 2. Выходы 11-22 ключей 4 второй и третьей групп являются соответственно с пятого по шестнадцатый выходами генератора.

Генератор функций Фабера-Шаудера функционирует следующим образом В момент начала работы генератора тактовые импульсы с выхода тактового генератора 1 подаются на вход четырехразрядного двоичного счетчика 2, который начинает генерировать функции Радемахера R₁, R₂, R₃и R₄, которые подаются на входы интеграторов 5. Одновременно с этим на вход 6 первого интегратора 5 подается сигнал с выхода источника постоянного уровня (напряжения), поэтому с его выхода 7 снимают первую функцию Фабера-Шаудера. Функции Радемахера интегрируются интеграторами 5, и на их выходах появляются интегральные функции Радемахера S₁, S₂, S₃и S₄. Первая из них, S₁, представляет вторую функцию Фабера-Шаудера и снимается с выхода 8 второго интегратора 5. Остальные интегральные функции S₂, S₃ и S₄ делятся соответственно на две, четыре и восемь частей и таким образом образуют остальные функции Фабера-Шаудера. Интегральная функция S₂ подается на информационные входы первой группы ключей, содержащей два ключа 4, на управляющие входы которых подаются соответственно прямая и инверсная функции Радемахера R₁, чем осуществляется деление интегральной функции S₂ на две части. В результате этого с выходов 9 и 10 ключей 4 получают третью и четвертую функции Фабера-Шаудера. Интегральная функция Радемахера S₃ подается на информационные входы второй группы ключей, содержащей четыре ключа 4, на управляющие входы которых подаются функции с выходов элементов И 3 первой группы, содержащей четыре элемента И 3, которые соединены с четырехразрядным двоичным счетчиком 2 так, что на управляющие входы ключей 4 подаются соответственно функции R₁∧R₂, R, и , с помощью которых осуществляется деление интегральной функции S₃ на четыре части. В результате с выходов 11, 12, 13 и 14 элементов 4 второй группы получают пятую, шестую, седьмую и восьмую функции Фабера-Шаудера. Аналогично на выходах 15-22 третьей группы ключей 4 получают с девятой по шестнадцатую функции Фабера-Шаудера. Через шестнадцать тактов работы генератор прекращает свое функционирование и возвращается в исходное состояние.

Формула изобретения

ГЕНЕРАТОР СИГНАЛОВ ФАБЕРА - ШАУДЕРА, содержащий генератор тактовых импульсов, m-разрядный двоичный счетчик, m + 1 интеграторов, m - 1 групп ключей и m - 2 групп элементов И, причем вход и выход первого интегратора соединены с входом единичного уровня и первым выходом генератора соответственно, выход генератора тактовых импульсов соединен с входом счетчика, j-й прямой разрядный выход которого соединен с входом j-го интегратора выход второго интегратора является вторым выходом генератора, третий и четвертый выходы которого соединены с выходами первого и второго ключей первой группы, информационные входы которых соединены с выходом третьего интегратора, управляющие входы соответственно с прямым и инверсным выходами первого разряда счетчика, выходы всех групп ключей с второй по (m - 1)-ю являются с пятого по 2ⁿ-й выходами генератора, отличающийся тем, что, с целью упрощения при m ≥ 6, информационные входы ключей k-й группы, содержащей 2^k ключей, соединены с выходом (k + 2)-го интегратора, прямой выход k-го разряда счетчика соединен с первыми входами (2i - 1)-го элемента И k-й группы содержащей 2^k элементов И, первый вход 2i-го элемента И k-й группы соединен с инверсным выходом k-го разряда счетчика, прямой выход второго разряда которого соединен с первым входом (2i - 1)-го элемента И первой группы, первый вход 2i-го элемента И первой группы соединен с инверсным выходом второго разряда счетчика, вторые входы (2i-1)-го и 2i-го элементов И первой группы соединены соответственно с прямым и инверсным выходами первого разряда счетчика, вторые входы (2i - 1)-го и 2i-го элементов И k-й группы соединены с выходом i-го элемента И (k - 1)-й группы, управляющий вход i-го ключа k-й группы соединен с выходом i-го элемента И l-й группы

РИСУНКИ

Рисунок 1