Генератор обобщенных дискретных функций

 

! и1 744 528

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.01.78 (21) 2573959/18-24 с присоединением заявки № (51) M. Кл.

G 06F 1/02 (43) Опубликовано 30.06.80. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 30.0б.80 (53) УДК 681.3(088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

П. М. Чеголин, Н. В. Нечаев, Р, Х. Садыхов и В. С. Кончак

Институт технической кибернетики AH Белорусской ССР (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ОБОБЩЕННЫХ ДИСКРЕТНЫХ ФУНКЦИЙ

Государственный комитет (23) Приоритет

Предлагаемое изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в устройствах, предназначенных для спектрального анализа сигналов. 5

Известно устройство для воспроизведения функций Уолша, содержащее триггерный счетчик, дифференцирующие элементы и две группы дополнительных триггеров (1).

Из известных устройств наиболее близким к изобретению по технической сущности является генератор функций Уолша, содержащий генератор импульсов, счетчики весовых коэффициентов, счетчики адресов и сумматор (2). 15

Недостаток известных устройств в том, что они позволяют формировать обобщенные дискретные функции только в частном случае с интервалом задания аргумента (0,2 ), 20

Цель настоящего изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения вычисления обобщенных дискретных функций в интервале задания аргумента с произвольным основанием границ.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор обобщенных дискретных функций, состоящий из генератора импульсов, счетчиков весовых коэффициентов, счетчиков адресов и сумматора, дополнительно 30 введены блоки умножения, преобразователи двоичного кода в код по модулю Р, блок памяти, цифроаналоговый преобразователь, реверсивный счетчик и группа элементов И, соединенных своими первыми входами с выходом генератора импульсов, а вторыми— с выходом реверсивного счетчика, соединенного своим первым входом с первыми выходами элементов И группы и первым входом первого счетчика весовых коэффициентов, второй вход реверсивного счетчика является информационным входом устройства.

Вторые выходы элементов И группы связаны с первым входом счетчика адресов, соединенного первым выходом с первым входом второго счетчика адресов, а вторым— с первым входом первого блока умножения, соединенного своим выходом через преобразователь двоичного кода в код по модулю

P с первым входом сумматора. Первый выход первого счетчика весовых коэффицпентов связан через второй счетчик весовых коэффициентов со вторым входом первого блока умножения, а второй — с первым входом второго блока умножения, соединенного своим вторым входом с выходом второго счетчика адресов, а выходом через второй преобразователь двоичного кода в код по модулю Р— со вторым входом сумматора, соединенного выходом с первым входом

744528 блока памяти, подключенного выходом к входу аналогоцифрового преобразователя, выход которого является выходом устройства. При этом вторые входы счетчиков весовых коэффициентов и адресов, преобразова- 5 телей двоичного кода в код по модулю Р и третий вход сумматора являются входамп значения модуля, а второй вход блока памяти — входом амплитуд функций Радемахсра устройства. 10

На чертеже представлена блок-схема генератора обобщенных дискретных функций для Р=1, 2, 3, ..., N и т=2.

Она содержит блок 1 счетчиков адресов, состоящий из последовательно соединенных 15 счетчиков 2, 3, блок 4 счетчиков весовых коэффициентов, состоящий нз последовательно соединенных счетчиков 5, 6, генератор 7 импульсов, группу 8 элементов И, реверсивный счетчик 9, блоки 10 умножения, 20 преобразователи 11 двоичного кода в код по модулю Р, сумматор 12, блок 13 памяти и цифроаналоговый преобразователь 14. Выход 15 цифроаналогового преобразователя является выходом устройства. На входы 16 25 всех блоков, которые выполняют операции по модулю Р, подается в двоичном коде значение модуля P. Вход 17 является информационным входом реверсивного счетчика 9 и служит для записи в него в двоичном 33 коде номера генерируемой функции. Вход

18 служит для занесения в блок памяти значений амплитуд функций Радемахера при данном Р, выраженных в двоичном коде. 35

Обобщенные дискретные функции, генерируемые предложенным устройством, могут быть выражены через обобщенные функции Радемахера х(т, i) на интервале (О, N) 40, 2;. — j — cot (iIpë — mj х(т,i) =- е где и= log„N, m=1, 2; ..., а, i=0, 1, ..., N — 1; ent — целая часть. 45

Тогда выражение для обобщенных дискретных функций запишется как

v (k, i) = 11 (х(пг, i)) гл=1 50 где k = О, 1, ..., N — 1 — номер обобщенной дискретной функции, =а,р +aР+ " +ау"

g„— весовые коэффициенты.

Формируемую последовательность кодов адресов, реализуемую в предлагаемом устройстве, можно представить в виде

18 (k, i ) = g (а P (m, i)) mod р, m=1 где Х вЂ” означает суммирование по модулю Р; 65

М (k, i) — цифровая последовательность ко- дов адресов выборки из оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) значений амплитуд для формирования k-й обобщенной дискретной функции;

Л (m, i) — цифровая последовательность кодов адресов выборки из ОЗУ значений амплитуд для формирования т-й обобщенной функции

Радемахера.

Для пояснения рассмотрим пример при

P=3, т=2, k=7, Значения амплитуд, которые могут принимать обобщенные функции Радемахера при P=3, равны соответ2 ственно ехр (0) =1=го, ехр (— 1) =lt, 3

exp (— .2)=l2 и располагаются в ОЗУ в

3 ячейках, номера которых в двоичном коде совпадают с номерами их амплитуд, т. е.

4 — в ячейке с адресом 00, lt — в ячейке с адресом 01, 4 — в ячейке с адресом — 10.

Если k=7, то можно записать 7=1 3 +

+2. 3 .

Тогда значения весовых коэффициентов в двоичном коде будут

gt:О 1 а2= 10 откуда

14(7 ) = (аЯ(1 ))- Я3(аР(2,г)). ° =

=- (0>1 P (1, i))mod.„O+3(1O Р ("-, i))mod

Работа генератора происходит следующим образом.

Перед запуском генератора задаются все начальные условия, а именно: на вход 16 всех блоков, выполняющих операции по модулю Р, подается в двоичном коде значение модуля Р, через информационный вход 18 в блок 13 памяти заносятся все значения амплитуд, представленные в двоичном коде, которые могут принимать обобщенные функции Радемахера при данном Р, причем номера ячеек ОЗУ совпадают с номерами ячеек ОЗУ, совпадают с номерами занесенных в них значений амплитуд. В реверсивный счетчик 9 через вход 17 предварительно записывается в двоичном коде номер генерируемой функции. По койанде «Пуск» тактовые импульсы через группу 8 элементов И поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика и на вход счетчика 5 по модулю P. Каждый P-й импульс, поступающий на вход счетчика 5 по модулю Р, будет сбрасывать его в нуль, а в счетчик 6 по модулю P записывают единицу. В свою очередь каждый Р-H импульс, поступающий . на вход счетчика 6 по модулю Р, также будет сбрасывать его в нуль. После того, как на вычитающий вход реверсивного счетчика

9 поступит К импульсов, во всех (тактовых) его разрядах установятся нули и он даст запрет на прохождение тактовых им744528

5 пульсов через группу 8 элементов И всчетчик 9 и в счетчик 5 по модулю Р и разрешение на прохождение тактовых импульсов в счетчик 3 по модулю Р, который работает аналогично счетчикам 5, 6 по модулю Р. В этот момент на выходе счетчиков 5, 6 по модулю P установятся значения весовых коэффициентов, выраженные в двоичном коде, а счетчики 2, 3 по модулю P начнут вырабатывать с тактовой частотой цифровые последовательности адресов, необходимые для формирования 1-й и 2-й обобщенных функций Радемахера.

Блоки 10 перемножают эти цифровые по-. следовательности с соответствующими весовыми коэффициентами g(и gg, которые установились на выходах счетчиков 5, 6 по модулю Р. Преобразователи 11 преобразуют выходной двоичный код с блоков умно-, жения в код по модулю Р, и результат преобразования поступает на входы сумматора

12 по модулю Р, В результате сложения по модулю Р на выходе сумматора 12 форми-.руется цифровая последовательность адресов, необходимая для выборки из блока 13 памяти соответствующих значений амплитуд, выраженных в двоичном коде, которые поступают на вход цифроаналогового преобразователя 14, на выходе 15 которого формируется требуемая обобщенная дискретная функция в аналоговом виде.

Формула изобретения

Генератор обобщенных дискретных функций, содержащий генератор импульсов, счетчик весовых коэффициентов, счетчики адре.сов и сумматор, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения вычисления обобщенных дискретных функций в интервале задания аргумента с произвольным основанием границ, в него введены блоки умножения, преобразователи двоичного кода в код по модулю Р, блок памяти, цифроаналоговый преобразователь, реверсивный счетчик и группа элементов И, соединенных своими первыми входами с выходом генеpampa импульсов, а вторыми — с выходом

5 реверсивного счетчика, соединенного своим первым входом с первыми выходами элементов И группы и первым входом первого счетчика весовых коэффициентов, второй вход реверсивного счетчика является инфор10 мационным входом устройства, вторые выходы группы И элементов соединены с первым входом первого счетчика адресов, соединенного первым выходом с первым входом второго счетчика адресов, а вторым—

15 с первым входом JIepBoro блока умножения, соединенного своим выходом через преобразователь двоичного кода в код по модулю

Р с первым входом сумматора, первый выход первого счетчика весовых коэффициен20 тов соединен через второй счетчик весовых коэффициентов со вторым входом первого блока умножения, а второй — с первым входом второго блока умножения, соединенного свопм вторым входом с выходом второго

25 счетчика адресов, а выходом через второй преобразователь двоичного кода в код по модулю P со вторым входом сумматора, соединенного выходом с первым входом блока памяти, соединенного выходом со

З0 входом аналогоцифрового преобразователя, выход которого является выходом устройства, при этом вторые входы счетчиков весовых коэффициентов и адресов, преобразователи двоичного кода в:код по модулю

Р и третий вход сумматора являются входами значения модуля, а второй вход блока памяти — входом амплитуд функций Радемахера устройства.

Источники информации, 40 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 424134, кл. G 06F 1/02, 1974.

2. Вопросы радиоэлектроники. Серия ОТ, вып. 5, 1976, с. 129 — 138 (лрототип).

744528

Г !

I

1

1

Составитель А. Зорин

Техред А, Камышникова

Корректор О. Тюрина

Редактор И. Грузова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 771/5 Изд. № 320 Тираж 772 Подписное

HIIQ «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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