Генератор функций

 

Союз Советск и к

Социапистическик

Респубпии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 13. E 1. 79 (21) 284201 9/ E 8-24 с присоединением заявки At— (23) Приоритет (51)М. Кл.

G 06 G 7/26

3Ъоударстеенный комитет

СССР ао делам изобретений н открытнй

Опубликовано 15.12.81. Б1оллетень М46 (53) УДК 681.335 (088. 8) с

Дата опубликования описания 17.12.81 (72) Авторы изобретения

P.Х. Садыхов и Н. В. Нечаев

Институт технической кибернетики AH Белорусской ССР (7l) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ФУНКЦИ11

Изобретение относится к автомати-1 ке и вычислительной технике и может быть использовано, в частности, в ап проксимирующих устройствах кусочнолинейного типа, Известен генератор ортогональных функций, содержащий генератор функций Уолша, генератор пилообразных импульсов и группы переключателей ill

Известен также генератор ортогональных функций, содержащий генератор функций Уолша, выполненный на счетчике, дифференцирующих элементах, блоке элементов ИЛИ и двух группах триггеров 12) .

Общим недостатком известных генераторов является ограниченность класса генерируемых функций, так как они не позволяют генерировать интегральные функции Уолша.

Наиболее близким к предлагаемому является генератор ортогональных функций, содержащий генератор функций

Уолша, выполненный на счетчиках, элементах И и схемах сложения по модулю два 13).

Недостатком этого генератора также является ограниченность класса генерируемых функций.

Цель изобретения — расширение класса генерируемых функций за счет формирования интегральных функций

Уолша.

С этой целью в генератор функций, содержащий генератор функций Уолша

) введены и аналоговых блоков взвешенного алгебраического суммирования (где и+1-порядок генерируемой системы интегральных функций Уолша), каждый из которых подключен входани к и выходам генератора функций Уолша, а выходом - к выходной шине соответствующей интегральной функции

Уолша генератора.

На чертеже изображена блок-схема генератора функций, Схема генератора содержит генератор

1 функций Уолша и и аналоговых блоков 2 взвешенного алгебраического суммирования (где и+1 - порядок генерируемой системы интегральных функций

Уолша), причем каждый из блоков 2 подключен входами к и выходам генератора 1, а выходом — к выходной шине соответствующей интегральной функции

Уолша генератора. Каждый из блоков 2 может быть реализован на суммирующем операционном усилителе, прямой и инверсный входы которого соединен с соответствующими весовыми резисторами.

Принцип действия генератора Функций основан на регистрации уравнений связи интегральных функций Уолша

P(i,t) с кусочно-постоянными функциями Уолша Mal(i — l,t) (диадно-упорядоченными по Пэли):

P(i,с)= Иа1(i -1, ) а, (1) о. >30 09 4 где 1=0,1,2 - порядок генерируемой

Функции, Р(0,t)=1; аргумент (время)функции, 0<т, с

5 Т вЂ” интервал задания аргумента, непосредственно в матричной форме:

P = Q ° M (2) где Q — матрица весовых коэффици о ентов;

Ы - матрица преобразований

Уолша;

P — матрица интегральных функций Уолша.

В общем случае генерирования интегральных функций Уолша на интервале задания аргументы (0 2 3 где mцелое число, матрица Д имеет разномерность lxl, где 1=2, и может быть представлена в виде где E(6) - единичная матрица размерностью lxl;

eL =1,2, m- число разбиений (шагов) матрицы 0(1) на блоки.

Алгоритм вычисления элементов мат. рицы Q, исходя из (3), можно сформировать следующим образом.

На первом шаге (с =1) матрица Q разбивается на четеры блока размерностью ВП «/Й . На следующем шаге

,, =2) верхний левый блом матрицы

Q разбивается на четыре блока размерностью Р/4 х 8/4 . !1, наконец, на последнем шаге (eL =m) происходит также разбиение на четыре блока размерностью 1 х 1, т,е. элементы

Q <>, Q » 0.0 равны

Я,; 2„ - -1/4 5 11 =-1/4;

3+4

Q 1 = 1/ФE(q)= 1/4 0 gg 1/U .

В частности, при 1= матрица Q имеет вид (4) а матрица интегральных функций Уолша запишется как

1 111 1/4 g./4. Я4 4/4)

1 1-1-1 1/4 ф4 1/4 0

1-1 1-1

1-1-11 1/Ф 0 -1/4 0

5jS -1/4 "1/6 О

1/4 1/8 0 -1/8

1/9 О 1/6 О

0 1/6 0 1/9

Генератор функций работает следующим образом.

В каждом из блоков 2 взвешенного алгебраического суммирования, реализованных на суммирующих операци45 онных усилителях с весовыми резисторами на входах предварительно задаются значения весовых коэффициентов в соответствии с матрицей Q весовых коэффициентов (3) (нулевым зна-. чениям весовых коэффициентов соответствуют бесконечно большие значения весовых резисторов, т.е. разрывы соответствюущих связей). В частности, при 1=4 в первом блоке 2 к

55 прямому входу операционного усилителя подключается один весовой резистор (с номинальным значением-в относительных единицах 5/0), а к инСоставитель С. Казинов

Редактор М.Недолуженко Техред E. Харитончик Корректор Г. Решетник

Заказ 11008/79 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )(-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 89 версному входу - два резистора с номинальными значениями 1/4 и 1/8 соответственно (см. первую строку матрицы (4)),Аналогичным образом задаются значения весовых коэффициентов в остальных блоках 2 в соответствии с нижеследующими строками матрицы (4).

Генератор 1 вырабатывает функции

Уолша с единичной амплитудой + U

Тогда при to -(где 1=4 -количество

3 подинтервалов представления аргумента) на выходе первого аналогового блока 2 взвешенного алгебраического суммирования формируется напряжение, соответствующее

P (1, T ) K(KoU o K„Uo К9."ос где К - коэффициент пропорциональности;

К»К „, Kg - весовые коэффициенты;

Ко 5/8, К = 5/8, К < = 1 °

При t<„-g на выходе первого блока 2 напряжение соответствует р )=к(x и,-к„и «ко,), Т 1 и т.д.

Аналогичным образом на выходах остальных блоков 2 формируются напряжения,соответствующие интегральным функциям Уолша Р(2,t), Р(3,t), различных пррядков. Функия Р(0,t) нулевого порядка, являющаяся постоянной, может быть представлена непосредственно напряжением U о от ис0409 4 ,точника опорного напряжения (не показан) .

Таким образом, данный генератор в отличие от известного позволяет одS новременно с кусочно-постоянными функциями Уолша формировать и интегральные функции Уольша, т.е. генерирует более широкий класс функций.

Формула изобретения

Генератор функций, содержащий генератор функций Уолша, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения класса генерируемых функций эа счет Формирования интегральных функций Уолша, в него введены и аналоговых блоков взвешенного алгебраического суммирования где(п+1" порядок генерируемой системы интег" ральных функций Уолша), каждый из которых подключен входами к и выходам генератора функций Уолша а

l выходом - к выходной шине соответствующей интегральной функции уолша

25 генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

1 473191, кл. G 06 G 7/26, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Г 424134, кл. G 06 F 1/02, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР

1г 456268, кл. G 06 F 1/02, 1973 (прототип).