Устройство для вычисления коэффициентов разложения функции в ряд

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистимеских

Респубпик

«»881761 (61) Дополнительное н авт. свид-ву (22) Заявлено 290180 (21) 2876310/18-24 с присоединением эаявнм ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 151181. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 151181 (51)М. Кл.з

С 06 F 15/332

Государственный комитет

СССР но делйм изобретений и открытий (53) УДК 681.325 (088.8) r

Н.В.Нечаев, P.Õ.C4äûõîâ и В.С.Кончак

1 (72) Авторы изобретения

П.М.Чеголин, l I !

Институт технической кибернетики АН Белорусской АЗССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ.РАЗЛОЖЕНИЯ ФУНКЦИИ В РЯД .

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано, в частности, для спектрального анализа случайных процессов.

Известно устройство для вычисления коэффициентов разложения функции в ряд, содержащее ключи, множительные блоки, делители напряжения, коммутационное поле, блок управления, интеграторы, блоки весовых резисторов и сумматоры (11 .

Недостатком устройства является сложность технической реализации.

Известно также устройство для 15 вычисления коэффициентов, содержащее блок формирования функций Уолша, реверсивный счетчик и преобразователь напряжения, — унитарный код (2Q.

Однако это устройство характери- 20 зуется ограниченными функциональными возможностями.

Наиболее близким к изобретению является устройство для вычисления коэффициентов разложения функции в ряд, содержащее основную группу ключей, соединенных сигнальными входами с входом устройства, а выходом каждого ключа — с входом соответствующего интегратрра, иэ группы ин- 30 теграторов, и блок формирования функций Уолша, подключенный входом к шине тактовых импульсов, а выходами— к управляющим входам ключей основной группы, причем выходы интеграторов являются выходами устройства $3J.

Недостатком устройства являются ограниченные функциональные воэможности, так как оно не позволяет вычислять коэффициенты разложения в ряд по интегральным функциям Уолша.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет вычисления коэффициентов разложения в ряд по интегральным функциям Уолша.

С этой целью в устройство для вычисления коэффициентов разложения функции в ряд, содержащее основную группу ключей, соединенных сигнальными входами с входом устройства, а выходом каждого ключа — с входом соответствующего интегратора группы интеграторов и блок формирования функций Уолша, введены дополнительная группа ключей, коммутатор, регистр сдвига и выходной сумматор, подключенный входами к выходам ключей дополнительной группы, сигнальный вход каждого из которых соединен

881.7б1

N =- 4 (где N

Е) имеем

В частности., для размерность матрицы

1/4 2/4 3/4 4/4

1/4 2/4 1/4 О

1/4 О -1/4 О

1/4 О 1/4 О

1 1 1 1

1 1 -1 — 1

1 -1 -1 1

1 -1 1 -1

P(i+< 47=5 ваЦ(x)dz

ОЬЫТ, (47

50

P=W Е, (й) 55

Формула изобретения

65 с выходом соответствующего интегратора группы интеграторов, а упранляющии вход — с соответствующим ныходом блока Формирования функций

Уолша. по,,ключенного входом к первому выходу коммутатора, соединенного сигнальным входом .с шиной тактовых импульсов, а вторым выходом — с входом регистра сдвига, выходы разрядов которого подключены к управляющим входам ключей основной группы, а выход переполнения — к управляющему 10 входу коммутатора.

На чертеже изображена блок-схема устройства для вычисления коэффициентов разложения функции в ряд.

Устройство содержит основную груп- 15 пу ключей 1, соединенных сигнальными входами с входом 2 устройства, а выходом каждого ключа 1 — с входом соответствующего интегратора 3 группы интеграторов. Выходной сумматор 4 под- 20 ключен входами к выходам ключей 5 дополнительн< и группы, сигнальный вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего интегратора 3, а управляющий вход — c соответствующим выходом блока б формирования функций

Уолша. Блок б подключен входом к первому выходу коммутатора 7, соединенного сигнальным входом с шиной 8 тактовых импульсов, а вторым выходом с входом регистра 9 сдвига. Последний 30 подключен выходами разрядов к управляющим входам ключей 1 основной группы, а выходом переключения — к управляющему входу коммутатора 7. Ключи 5 выполнены биполярными. 35

Принцип действия устройства осНован на использовании интегральных

Функций Уолша вида где i = О, 1, 2,..., Р(0, ) = 1, аргумент (время) функции; 45

Wal(i,t) — базисный функции Уолша;

Т - интервал задания Функций.

Так как соотношение (1) в матричном виде может быть записано, как где W — матрица функциЙ Уолша;

Š— Теплицева верхне-треугольная матрица, элементы которой, включая главную диагональ, равны единице, то коэффициенты С; разложения произвольного входного сигнала x(t) в ряд интегральных функций Уолша могут быть вычислены по выражению

С;= Рхж=юе м, где С„ — вектОр коэффйциентов, х()- вектор дискретной последовательности значений х(с).

1 1 1 1 х О 1 1 1

О О 1 1

О О О 1

Устройство работает следующим образом.

На вход 2 в виде напряжения поступает исследуемая функция времени

x(t). Это напряжение подается на сигнальные входы ключей 1, управляемых регистром 9 сдвига. Тактовые импульсы с шины 8 через коммутатор 7 поступают на вход регистра 9, записывают в нем единицу и продвигают ее последовательно, каждый раз на один разряд.В результате на выходах разря— дов регистра 9 формируется матрица

Е, которая перемножается в ключах 1 с сигналом x(t). Результат перемножения суммируется на интеграторах 3.

После прохода на вход регистра 9 сдвига N импульсов, регистр 9 вырабатывает импульс переполнения, переключающий коммутатор 7 и разрешающий прохождение тактовых импульсов на вход блока б. Блок б начинает вырабатывать функции Уолша, которые управляют работой ключей 5. В результате перемножения в ключах 5 функций Уолша с выходными напряжениями интеграторов 3 и суммировании выходным сумматором 4 результатов перемножения на выходе сумматора 4 с. частотой тактовых импульсов формируются напряжения, пропорциональные коэффициентам разложения С; по интегральным функциях Уолша . (по приходу тактового импульса на вход блока б на выходе сумматора 4 формируется напряжение,пропорциональное С,по приходу второго тактового импульса — напряжение,пропорциональное С„ и т.д.). При этом для обеспечения нормальной работы устройства время памяти интеграторов 3 выбирается таким, чтобы напряжение на них не изменялось в течение нремени генерирования полного набора функций Уолша.

Таким образом, рассмотренное устройстно позволяет по сравнению с известным вычислять коэффициент разложения в ряд по интегральным функцияр

Уолша, т,е. обладает более широкими функциональными возможностями.

Устройство для вычисления коэффициентов разложения функции в ряд, содержащее основную группу ключей, соединенных сигнальными входами с входом устройства, а выходом каждого

881761

Составитель С.Казинов

Редактор Н.Ромжа Техред Т.Маточка . Корректор A.äçÿòêî

Заказ 9975/74 Тираж 748 . - Подписное

ВНИИГИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ключа — с входом соответствующего интегратора группы интеграторов и блок Формирования Функций Уолша, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет вычисления коэффициентов разложения в ряд по интегральным функциям Уолша, в него введены дополнительная группа ключей, коммутатор, регистр сдвига и выходной сумматор, подключенный входами к выходам ключей дополнительной группы, сигнальный вход каждого азиз которых соединен с выходом соответствующего интегратора группы интеграторов, а управляющий вход — с соответствующим выходом блока формирования функций Уолша, подключенного входом к первому выходу коммутатора, соединенного сиг нальным входом с шиной тактовых импульсов, а вторым выходом — с входом регистра сдвига, выходы разрядов которого подключены к управляюшим входам ключей основной группы, а выход переполнения — к управляюшему входу коммутатора. IO . Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 399877, кл. G 06 G 7/19, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 432547, кл. G 06 J 3/00, 1972.

3. Зарубежная радиоэлектроника.

1972, Р 5, с. 21, рис. 3 (прототип).