Анализатор спектра по функциям хаара

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (111 588544 союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 14.07.76 (21) 2385476/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.01.78. Бюллетень № 2 (45) Дата опубликования описания 01.02.78 (51) М. Кл.2 G 06F 15/34

Государственный комитет

Совета Мииистров СССР оо делам иаобрвтеиий и открытий (53) УДК 681.325(088.8) (72) Авторы изобретения

В. К. Ковнацкий, А. А. Бурба и В. А. Власов (71) Заявитель (54) АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА ПО ФУНКЦИЯМ ХААРА

Изобретение относится к области вычислительной и измерительной техники, может быть применено в системах автоматики.

Известно устройство (1), решающее аналогичную задачу, которое обрабатывает сигналы, заданные в цифровом виде, и может работать совместно с цифровой вычислительной машиной. Однако такое устройство содержит ряд элементов, таких как блок делителей частоты, блоки реверсивных счетчиков, схемы сборки, которые делают его сложным и уменьшают надежность.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является анализатор спектра по функциям Хаара (2), содержащий аналого-цифровой преобразователь, приемный сдвиговый регистр, цифровой интегратор, группу регистров сдвига, группу регистров числа, группу сумматоров и блок управления, причем аналого-цифровой преобразователь через приемный сдвиговый регистр и цифровой интегратор соединен с группой последовательно соединенных регистров сдвига, выход каждого из регистров сдвига соединен с первым входом соответствующего регистра числа, а управляющие входы приемного сдвигового регистра, цифрового интегратора и регистров числа подключены к соответствующим выходам в первой группе выходов блока управления. Однако такое устройство имеет низкую надежность.

Целью изобретения является повышение надежности.

5 Это достигается тем, что в предлагаемое устройство введены две группы элементов И, причем первые входы элементов И первой группы соединены с выходамп соответствующих регистров числа, вторые входы элементов

10 И первой группы подключены к соответствующим выходам второй группы выходов блока управления, а выход каждого i-го элемента И первой группы подключен к первым входам ко и (— 1) -го сумматоров, вторые

15 входы которых соединены с выходом каждого (с — 1)-го элемента И первой группы, а выходы сумматоров подключены к первым входам соответствующих элементов И второй группы, вторые входы которых подключены к

20 соответствующим выхода м третьей группы выходов блока управления, а выходы элементов И второй группы соединены со вторыми входами соответствующих регистров числа.

На чертеже приведена блок-схема апализа25 тора спектра по функциям Хаара, где 1 — 9— регистры сдвига; 10 — 17 — первая группа элементов И, 18 — 29 — вторые группы элементов

И, 30 — 37 — группа сумматора, 38 — цифровой интегратор, 39 — аналого-цифровой пре588544 образователь, 40 — блок управления, 41—

48 — группа регистров числа.

Устройство работает следующим образом.

Анализируемая функция поступает на аналого-цифровой преобразователь 39, в котором производится операция представления выборок в цифровой форме. Цифры, соответствующие отсчетам функции, поступают через регистр сдвига 9 на цифровой интегратор 38.

В регистре сдвига 9 по команде из блока управления 40 сдвигается на один разряд вправо только первое и последнее число соответствующего двоичного отрезка. К моменТ ту времени t= — в цифровом интеграторе

38 формируется значение суммы. Это число по команде из блока управления 40 сдвигается вправо на q разрядов (N=2<), что соответствует делению на N и получению приведенной суммы, после чего это число переносится в регистр сдвига 8. В момент времени

Т

1= — значение приведенной суммы перено4 сится из регистра 8 в регистр 7, а в регистр 8 записывается число, соответствующее следующей приведенной сумме. В следующий моТ мент времени 3=3 — число из регистра 7

8 переносится в регистр 6, из регистра 8 в регистр 7, в регистр 8 записывается новое значение приведенной суммы. С поступлением последнего значения приведенной суммы в регистр сдвига 8, т. е. в конце интервала ортогональности Т в регистрах сдвига 1 — 8 фиксируются приведенные суммы, которые одновременно переносятся в регистры чисел

41 — 48.

По команде из блока управления 40 эти числа одновременно поступают из регистров чисел 41 — 48 через элементы И 10 — 17 на сумматоры 30, 31, 32, 33, работающие на суммирование, и на сумматоры 34, 35, 36 и 37, работающие на вычитание. В сумматорах 34, 35, 36 и 37 формируются числа, которые соответствуют коэффициентам Хаара третьего класса. Через элементы И 26, 25, 22, 23 эти коэффициенты подаются соответственно на регистры чисел 45, 46, 47 и 48 и запоминаются. В сумматорах 30, 31, 32 и 33 формируются числа, которые по команде из блока управления 40 подаются через элементы 18, 20, 21 и

24 соответственно на регистры чисел 41, 42, 43 и 44 для формирования коэффициентов

Хаара второго класса.

По команде из блока управления 40 числа из регистров чисел 41, 42, 43 и 44 поступают одновременно через элементы И 10, 11, 12 и

13 на сумматоры 30, 31; работающие на суммирование, а также на сумматоры 34, 35, работающие на вычитание.

В сумматорах 34, 35 формируются числа, которые соответствуют коэффициентам Хаара.

Через элементы И 27, 28 коэффициенты одновременно подаются соответственно на регистры чисел 43 и 44 н дополняются. В суммато5

65 рах 30, 31 формируются числа, которые rio команде из блока управления 40 подаются через элементы И 18 и 19 соответственно на регистры чисел 41 и 42 для формирования первого и второго коэффициентов Хаара, По команде из блока управления 40 через элементы И 10 и 11 эти числа поступают на сумматор 30, работающий на суммирование и на сумматор 34, работающий на вычитание.

Число, формируемое в сумматоре 34, соответствует коэффициенту Хаара, по команде из блока управления 40 через элемент И 29 подается на регистр числа 42 и запоминается.

Число, формируемое в сумматоре 30, соответствует первому коэффициенту Хаара, по команде из блока управления 40 подается через элемент И 18 на регистр числа 41 и запоминается.

Таким образом, на регистрах чисел 41 — 48 формируются соответственные коэффициенты

Хаара.

Данное устройство целесообразно использовать для целей сжатия данных измерений и анализа спектра сигнала. Изобретение значительно проще прототипа за счет сокращения числа сумматоров, имеет меньшие габариты и вес, что очень важно для сжатия данных измерений на борту летательного аппарата. Кроме того, по быстродействию оно лишь незначительно уступает прототипу.

Формула изобретения

Анализатор спектра по функциям Хаара, содержащий аналого-цифровой преобразователь, приемный сдвиговый регистр, цифровой интегратор, группу регистров сдвига, группу регистров числа, группу сумматоров и блок управления, причем, аналого-цифровой преобразователь через приемный сдвиговый регистр и цифровой интегратор соединен с группой последовательно соединенных регистров сдвига, выход каждого из регистров сдвига соединен с первым входом соответствующего регистра числа, а управляющие входы приемного сдвигового регистра, цифрового интегратора и регистров числа подключены к соответствующим выходам в первой группе выходов блока управления, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены две группы элементов И, причем первые входы элементов И первой группы соединены с выходами соответствующих регистров числа, вторые входы элементов И первой группы подключены к соответствую-. щим выходам второй группы выходов блока управления, а выход каждого r-го элемента

И первой группы подключен к первым входам i ãî и (i — 1)-го сумматоров, вторые входы которых соединены с выходом каждого (i — 1)-ro элемента И первой группы, а выходы сумматоров подключены к первым входам соответствующих элементов И второй группы, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам третьей группы выходов блока управления, а выходы элементов

Составитель В. Тарасов

Тскрсд И. Карандашова

Редактор Н. Каменская

Корректор H. Федорова

Заказ 2915/16 Изд, ¹ 1043 Тираж 818

НПО Государственно"o комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное типография, пр. Сапунова, 2

И второй группь1 соединены со вторыми входами соответствующих регистров числа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 454559, кл. G 06F 15/34, 1972.

2, Авторское свидетельство СССР № 484523, кл. G 06F 15/34, 1974.