Генератор обобщенных функций хаара

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<">723551Ф

" г (6l ) Дополнительное к авт. свкд-ву (22) Заявлено 13.03.78. (21) 2590295/18-24 (5t )М. Кл.

G 06 F 1/02 с присоединением заявки .%—

Гооударстввнный комитет (28) Приоритет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 25.03.80 Бюллетень,% 11

Дата опубликования описания 25-03-80 (5З) УД)(681.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

П. М. Чеголин, Н. В. Нечаев, P. Х. Садыхов н В. С. Кончак

Институт технической кибернетики АН Белорусской ССР (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ОБОБШЕННЫХ ФУНКЦИЙ

ХААРА

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах, предназначенных для спектрального анализа сигналов.

Известен генератор функций Хаара, содержащий переключатели, операционные усилители и генератор управляющих функций (1).

Наиболее близким по технической сущности к предлэгаемому является функциональный генератор, содержащий генератор тактовых им о пульсов, триггерный счетчик, нормирующие элементы; двухпоэиционные переключатели и ин; верторы (2) .

Недостаэком данных устройств является то, что они позволяют формировать обобщеннъге функции Хаара только в частном случае с интервалом задания аргумента (0.2 ").

Цель изобретения — расширение функционал)ьных воз"ложностей генератора обобщенных фун20 кций Хаара, которое состоит в генерировании

t7l функций Хаара на интервалах (О, р ), где

fTl н р ироизвольньге лоложительньте UcJlbfc чис чя

Поставленная цель достигается тем, что генератор обобщенных функций Хаара, содержащий генератор тактовых импульсов и счетчики, содержит реверсивный счетчик, коммутатор, элемент ИЛИ, элемент импликаций, два блока элементов запрета, схему сравнения, два умножителя, два блока преобразования кодов по основанию, блок элементов ИЛИ, блок памяти, цифроаналоговый преобразователь, причем выход генератора тактовых импульсов подключен ко входу коммутатора, первый выход которого подключен ко входу первого счетчика, второй выход — ко входу второго счетчика и ко входу реверсивного счетчика, а управляющий вход коммутатора — к выходу реверсивного счетчика, выходы переноса первого и второго счетчиков подключены ко входам соответственно третьего и четвертого счетчиков, выходы первого и третьего счетчиков подключены к первым входам первого и второго умножителей, соответственно, выход второго счетчика через первый блок элементов запрета, а выход четвертого счетчика непосредственно подключены ко вторым входам второго и первого

723551 и Р 1 ю ф 1 р в остальных случаях

1 еу -Д 55

Хаара; з умножителей соответственно, выходы которых через соответствующие блоки преобразования кодов по основанию подключены ко входам блока элементов ИЛИ, выход которого подключен к адресному входу блока памяти, выход блока памяти через второй блок элементов запрета подключен ко входу цифроаналогового преобразователя, выход которого является выходом генератора обобщенных функций Хаара, первый и второй входы схемы сравнения lð подключены к выходам второго и третьего счетчиков соответственно, а ее выход — к первому входу элемента имплитапии, выход которого подключен к запрещающему входу второго блока элементов запрета, а второй вход, а также запрещающий вход первого блока элементов запрета — к выходу элемента ИЛИ, вход которого подключен к выходу четвертого счетчика, На чертеже представлена функциональная схема генератора обобщеннь|х функций Хаара для случая р = 2, ... !ч, m=2.

Генератор содержит первую группу l счетчиков 2, 3, вторую группу 4 счетчиков 5, 6, генератор 7 тактовых импульсов, коммутатор 8, 25 реверсивный счетчик 9, элемент ИЛИ 10, блок

ll элементов запрета, схему сравнения 12, умножители 13, блоки 14 преобразования кодов по основанию, блок 15 элементов HEIM, блок

16 памяти, блок 17 элементов запрета, цифро- ро аналоговый преобразователь 18, элемент 19 импликации, выходную 20 и настроичные 21, 22, 23 шины. На входы 21 блоков 2, 3, 5, 6, 14, которые выполняют операции по модулю Р, подается в двоичном коде значение модуля Р.

Вход 22 является информационным входом двоичного реверсивного счетчика 9 и служит.. для записи в. него в двоичном коде номера генерируемой функции. Вход 23 служит для занесения в блок памяти 16 значений амплитуд 4о обобщенных функций Радемахера прн данном

Р, выраженных в двоичном коде.

Обобщенные функции Хаара могут быть выражены через обобщенные функции Радемахера на интервале (О, !ч):

45 ,!,,1М =x „"„И) =exP(1 a " 1

Тогда выражение для обобщенных функций

Хаара (. т д) гд© r=tnt(log кJ 1; 11,=1 2....д к=12....дэ ° g= p + p + + о

° В ф Д

К вЂ” номер обобщенной функции

g@ весовые коэффициенты, lpnt -- пе:ии часть.

Генерирование обобщенных функций Хаара в предлагаемом генераторе осуществляется пос редством формирования цифровых последовательностей кодов адресов, требуемых для выборки из блока 16 памяти значений амплитуд выраженных в двоичном коде, необходимых для формирования требуемой обобщенной функции Хаара.

Генератор работает следующим образом.

Перед запуском генератора задаются все начальные условия. На вход 21 всех блоков, выполняющих операции по модулю Р, подается в двоичном коде значение модуля Р. Через информационный вход 23 в блок 16 памяти заносятся значения амплитуд, представленные в двоичном коде, которые могут принимать обобщенные функции Радемахера при данном

Р, причем номера ячеек памяти совпадают с номерами занесенных в них значений амплитуд.

В двоичньй реверсивньй счетчик 9 через вход

22 предварительно записывается в двоичном коде номер генерируемой функции.

По комнаде "пуск" тактовые импульсы через коммутатор 8 поступают на вычитающий вход реверсивного двоичного счетчика 9 и на вход счетчика 5 по модулю P. Каждый P-ый импульс, поступающий на вход счетчика 5 по модулю Р, будет сбрасывать его в ноль, а в счетчик б по модулю Р записывать единицу.

В свою очередь, каждый P-ый импульс, поступающий на вход счетчика 6 по модулю Р, также будет сбрасывать его в ноль. Как только в счетчик 6 по модулю Р запишется число, отличное от нуля, элемент ИЛИ 10, даст запрет на прохождение цифровой информации с выхода счетчика 5 по модулю Р на вход умножнтеля 13. После того, как на вычитающий вход реверсивного двоичного счетчика 9 поступит М импульсов, во всех его разрядах установятся нули и он выдаст сигнал, переключаннцнй коммутатор 8 на прохождение тактовых импульсов ,в счетчик 3 по модулю Р, который работае-:. аналогично счетчикам 5, б по модулю P. 8 этот момент на выходах счетчиков 5, 6 по модулю

Р установятся значения весовых коэффициентов, выраженные в двоичном коде, а счетчи.ки 2, 3 по модулю Р начнут вырабатывать с тактовой частотой цифровые последовательности адресов, необходимые лля формирования 1-ой и 2-ой обобщенных функций Радемахера. Умножители 13 перемножают эти цифровые последовательности с соответствующими весовыми коэффициентами g> и и,, которые установились на выходах счетчиков 5, 6 по модулю Р. Блоки 14 преобразования двоичного кода в код по модулю P преобразуют выходной двоичный код с выходов умножителей !3 в код по модулю P и результат преобразования лоегупает на входы блока 15 элеменоов ИЛИ. В результате на выходе блока 15 формируется цифровая последовательность кодов адресов, необходимая для выборки из блока 16 памяти соответствующих значений амплитуд, выраженных в двоичном коде. Эти амплитуды через блок 17 элементов запрета поступают на вход цифроаналогового преобразователя 18, на выходе

20 которого формируется в аналоговом виде требуемая обобщенная функция Хаара. Когда 1о номер обобщенной функции Хаара

» р»ч q ф p(q 1) l7l Y +i ц и»-» +1.» то обобщенная функция Хаара принимает нулевые значения. Это происходит тогда, когда значения кодов с выходов счетчиков по модулю 2 и 5 15 не равны друг другу, а на выходе элемента

ИЛИ 10 появится логическая единица. При этом элемент 19 импликации даст запрет на прохождение цифровой информации с выхода блока 16 памяти на вход цифроаналогового преобразо- 20 вателя 18, в результате чего на выходе 20 уст1 ройства формируются нулевые значения обобщенных. функций Хаара.

Увеличивая число счетчиков по модулю Р и разрядность всех устройств, можно форми- 2s ровать обобщенные функции Хаара с любым m.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным, позволяет генерировать обобщенные функции Хаара с любым интервалом задания аргумента (О, Р ). 30

Генератор обобщенных функций Хаара, со- зз держащий reHepaTop тактовых импульсов и счетчики, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей за счет генерирования функций Хаара на интервалах (О, Р ), где m и р — произвольные 40 положительные целые числа, он содержит реверсивный счетчик, коммутатор, элемент ИЛИ, элемент импликации, два блока элементов запрета, схему сравнения, два умножителя, два блока

Формула изобретения

723551 6 преобразования кодов по основанию, блок элементов ИЛИ, блок памяти, цифроаналоговый преобразователь, причем выход генератора тактовых импульсов подключен ко входу коммутатора, первый выход которого подключен ко входу первого счетчика, второй выход — ко входу второго счетчика и ко входу реверсивного счетчика, а управляющий вход коммутатора — к выходу реверсивного счетчика, выходы персонала первого и второго счетчиков подключены ко входам соответственно третьего и четвертого счетчиков, выходы первого и третьего счетчиков подключены к первым входам первого и второго умножителей соответственно, выход второго счетчика через первый блок элементов запрета, а выход четвертого счетчика непосредственно подключены ко вторым входам второго и первого умножителей, соответственно, выходы которых через соответствующие блоки преобразования кодов по основанию подключены ко входам блока элементов ИЛИ, выход которого подключен к адресному входу блока памяти, выход блока памяти через второй блок элементов запрета подключен ко входу цифроаналогового преобразователя, выход которого является выходом генератора обобщенных функций Хаара, первый и второй входы схемы сравнения подключены, к выходам второго и третьего счетчиков соответственно, а ее выход — к первому входу элемента импликации, выход которого подключен к запрещающему входу второго блока элементов запрета, а второй вход, а также запрещающий вход первого блока элементов запрета — к выходу элемента ИЛИ, вход которого подключен к выходу четвертого счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Алексеев Г. И. Воспроизведение функций средствами цифроаналоговой вычислительной техники. Минск, 1976, с. 130, рис. 2.29 а.

2. Авторское свидетельство СССР М 446050, кл. G 06 F 1/02, 1972 (прототип), 7 3551

Составитель В. Байков

Техред М.Петко Корректор 11.Муска

Редакз01 л1. 11слолужснко

Заказ о?7,/13

Тираж 75I

1.1ЛИИ!1И Го< уларственного комитета СССР по ленам изобретений и открытий

11Юз5. М< с на. Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписнос

4ч чичл 111111 "lb ñïç", г. Ужгород, ул. Проектная, 4