Генератор ортогональных сигналов

 

ГЕНЕРАТОР ОРТОГОНАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ, содержащий генератор тактов , первый и второй счетчики, группу элементов И, сумматор по модулю два и триггер, причем выход генератора тактов подключен к входу первого счетчика, выходы элементов И подключены к входам сумматора по модулю два, выход которого подключен к счетному входу триггера, о т л и ч а ющ и и с я тем,что, с целью упрощения конструкции генератора ортогональных сигналов, он содержит регистр величины сдвига функции Уолша, регистр величины сдвига номера функции Уолша, делитель частоты, два блока поразрядного суммирования по модулю два и блок преобразования прямого кода в инверсный, причем выходы разрядов первого счетчика и регистра величины сдвига функции Уолша подключены соответственно к первой и второй группам входов первого блока поразрядного суммирования по модулю два, выход переполнения первого счетчика через делитель частоты подключен к входу второго счетчика, выходы разрядов второго счетчика и регистра величины сдвига номера функции Уолша подключены соответственно к первой и второй группам входов второго блока поразрядного суммирования по модулю два, выходы одноименных разрядов § первого и второго блоков поразрядно- (Л го суммирования по модулю два через соответствующие элементы И подключены к входам сумматора по модулю два, выход триггера подключен к информационному входу блока преобразо- g вания прямого кода в инверсный, управляющий вход и выход которого являются соответственно управляющим входом задания вида генерируемой пос ледовательности и выходом генератора со ортогональных сигналов. 1 О5 а:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(59 G 6 F 1 02

УГР-r>. (ß: : Л

„1

И,;.:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3508759/18-24 (22) 04.11.82 (46) 15.02.84. Бюл, Р б (72) Ю.В,Бобкон и Э.А.Бобкова (53) 681,3(088.8) (56) 1. Трахтман А,М. Основы теории дискретных сигналов на конечных интервалах, N. Сов.радио, 1975, с,147, рис ° 4,13.

2. Авторское свидетельство СССР

9 703797, кл, G 06 F 1/02, 1979 (TIPoTOTHII) . (54 ) (57 ) ГЕНЕРАТОР ОРТОГОНАЛЬНЫХ

СИГНАЛОВ, содержащий генератор тактов, первый и второй счетчики, группу элементов И, сумматор по модулю два и триггер, причем выход генератора тактов подключен к входу первог счетчика, выходы элементов И подключены к входам сумматора по модулю дна, выход которого подключен к счетному входу триггера, о т л и ч а юшийся тем,что, с целью упрощения конструкции генератора ортогональных сигналов, он содержит регистр величины сдвига функции Уолша, регистр величины сдвига номера функции

Уолша, делитель частоты, два блока.„Я0„„1073766 А поразрядного суммирования по модулю два и блок преобразонания прямого кода н инверсный, причем выходы разрядов первого счетчика и регистра величины сдвига функции Уолша подключены соответственно к первой и второй группам входов первого блока поразрядного суммирования по модулю два, выход переполнения первого счетчика через делитель частоты подключен к входу второго счетчика, выходы разрядов второго счетчика и регистра величины сдвига номера функции Уолша подключены соответственно к первой и второй группам входов второго блока поразрядного суммирования по модулю два, выходы одноименных разрядов р

И2 первого и второго блокон поразрядного суммирования по модулю два через соответствующие элементы И подключены к входам сумматора по модулю дна, выход триггера подключен к информационному входу блока преобразо- Я вания прямого кода в инверсный, управляющий вход и выход которого являются соответственно управляющим входом задания вида генерируемой пос ледовательности и выходом генератора ортогональных сигналов. CQ

1073766

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

Известно устройство, которое может быть использовано для формирования М ортогональных сигналов, содержащее (М -1) переключателей, (й -1) регистров сдвига и (t4 -1) линий задержек (11. 10

Однако известное устройство отличаетс я большой алпаратурной избыточностью и сложностью схем переключения.

Наиболее близким техническим реше- g нием к изобретению является генератор ортогональных сигналов, содержащий генератор тактов, счетчик дискретного интервала, счетчик номера функций Уолша, группу элементов И, сумматор по модулю два, триггер, 20 причем единичные выходы всех разрядов счетчика дискретного интервала подключены к первым входам элементов

И, а единичные выходы счетчика номера функций Уолша подключены ко ВТо рым входам элементов И, выходы которых соединены со входами сумматора по модулю два, выход которого соединен со входом триггера 21.

Недостатком этого генератора явля-ЗО ется его сложность.

Цель изобретения — упрощение генератора ортогональных сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что генератор ортогональных сиг-35 налов, содержащий генератор тактов, первый и второй счетчики, группу элементов И, сумматор по модулю два и триггер, причем выход генератора тактов подключен ко входу первого счет- 4() чика, выходы элементов И подключены ко входам сумматора по модулю два, выход которого подключен к счетному входу триггера, содержит регистр величины сдвига функции Уолша, регистр величины .сдвига номера функции Уолша, делитель частоты, два блока поразрядного суммирования по модулю два и блок преобразования прямого кода в инверсный, причем выходы разрядов первого счетчика и регистра величины сдвига функции Уолша подключены соответственно к первой и второй группам входов первого блока поразрядного суммирования по модулю два, выход переполнения первого счетчика через

1 1 0 0 1 0 1 1 I 0 i 1 1 1

З 0 З

1 0 1 1 0 1 . 0 1 1 0 1 1

0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1

Я Q+ Я Я

0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1

011010.00100,Н качестве составного сигнала в изобретении берется сигнал длины (Ч, сформированный из функции Уолша полделитель частоты подключен ко входу второго счетчика, Выходы разрядов второго счетчика и регистра величины сдвига номера функции Уолша подключены соответственно к первой и второй группам входов Второго блока поразрядного суммирования по модулю два, выходы одноименных разрядов первого и второго блоков поразрядного суммирования по модулю два через соответствуюшие элементы И подключены ко входам сумматора по модулю два, выход триггера подключен к информационному входу блока преобразования прямого кода в инверсный, управляюЩий ВХОД И ВЫХОД KOTOPOI О ЯВЛЯЮТСЯ соответственно управляющим Входом задания вида генерируемой последовательности и выходом генератора ортогональных сигналов, На чертеже представлена функциональная схема генератора ортогональных сигналов, Он содержит reнератор тактов 1, регистр 2 величины сдвига функции

Уолша, счетчик 3, блоки 4, 5 поразрядного суммирования по модулю два, группу 6 элементов И, счетчик 7, регистр 8 величины сдвига номера функции Уолша, делитель частоты 9, сумматор по модулю два 10, триггер 11, блок 12 преобразования прямого кода в инверсный, B основе формирования ортогональных сигналов в изобретении лежит диадный сдвиг составного сигнала, Алгоритм диадного сдвига последовательности из восьми элементов следующий

0 1 2 3 4 5 б 7

1 0 3 2 5 4 7 6

2 3 0 1 б 7 4 5

3 2 1 0 7 6 5 4

4 5 6 7 0 1 2 3

5 4 7 б 1 0 3 2

6 7 4 5 2 3 0 1

7 б 5 4 3 2 1 0

Для получения диадносдвинутой последовательности необходимо порядковый номер каждого элемента исходной последовательности, записанный в двоичной форме, сложить пс модулю два с величиной диадного сдвига, записанной также в двоичной форме.

Ниже приведен пример диадногО сдвига на три последовательности из восьми элементов

111110101100 ной системы размера я=1 (Го !2;il

Составной сигнал строится путем

4-кратного повторения каждой функции„

3 10 з аписанной в виде последовательности знаков, с обязательной инверсией функции при одном иэ 4-х повторений.

Составной сигнал длины N =16 иэ полной системы функций Уолша размера и = 2 имеет вид

+ +

+ + + + + + — — + — + — + — — +

Диадный сдниг этого сигнала дает 16 орто гон альных сигналов

0: ++++++ — — + — + — + — -+

1: + + + + + +

2: ++++ — — + ++

3: ++++ —. — ++ -+ — ++

4: + + — — + + + + + — — + + — +

73766

10 модулю два соответстнующую величину диадного сдвига, записанную в двоичной форме, При этом к значениям ди.скретного интервала прибавляются по модулю дна К младших разрядов величины диадного сдвига, а к порядковому номеру функции Уолша прибавляются старшие, начиная с (K+3), разряды двоичного представления величины диадного сдвига °

Генератор ортогональных сигналов работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчик 3 (аргумента), делитель 8 (на четыре), счетчик 7 (номера. функций Уолша) находятся в состоянии нсе единицы. В регистре 2 и в регистре 8 записаны соответственно значения величины диадного сдвига элементов функции Уолша и величины диадного сдвига самих функций Уолша.

Первый тактовый импульс, поступаю+ — +

7: — — +++++++

8: + — + — + — — +++++++

9: -+ — + — ++ — ++++++—

10:+ — + — — + + — + + + +

11: — + — + + — — + + + + + — — + +

12:+ — — ++ — + — ++

13: — + + — — +

14:-- + + — + — +—

15:+ — — + — + — +

Величина диадного сдвига равна порядковому номеру соответствующего ортогонального сигнала, При этом если порядковый номер записать в двоичной форме, то К младших разрядов номера, где Ic = 80 и, определяют диадный сдвиг элементов внутри функции Уолша. Единица в (К+1) и (K+2) разрядах означает смену места инверсии функций Уолша в диадносдвинутом составном сигнале, Значения же двоичных разрядов номера, начиная с (К+3) и старше, определяют величину диадного сдвига самих функций Уолша составного сигнала.

Формирование функций Уолша в предлагаемом генераторе основано на поразрядном умножении значений дискретного интервала на порядковый номер функции уолша и свертки этого проиэве" 0 дения по модулю дна, Диадный сдвиг составного сигнала можно осуществить, если к значениям дискретного интервала и порядковым номерам функций Уолша прибавить по щий с выхода генератора 1 тактов на счетный вход счетчика 3, переводит счетчик 3, делитель 9 (на четыре) и счетчик 7 в нулевое состояние.

Нулевое состояние счетчика 3 и величина диадного сдвига элементов функции Уолша, записанная н регистре 2, поразрядно складываются по модулю два н блоке 4. В результате образуется значение дискретного интервала, с которого начинает формироваться диадносдвинутый составной сигнал, Нулевое состояние счетчика 7 поразрядно складывается по модулю два в блоке 5 с неличиной диадного сдвига функций Уолша, записанной в регистре 8. В результате получается номер функции Уолша, являющийся первой в формируемом ортогональном сигнале. Содержимое блоков 4 и 5 поразрядно перемножается на элементах И группы 6. В сумматоре 10 по модулю два полученные произведения складываются по модулю дна и результат сложения определяет состояние триггера 11, ныходной сигнал триггера 11 через блок 12 преобразования прямого кода в инверсный поступает на выход устройства как первое значение функции Уолша, с которой начинается формируемый ортогональный сигнал. Второй тактовый импульс увеличивает содержимое счетчика 3 на единицу. При этом содержимое счетчика 7 не изменяется. Этим обеспечивается формирование очередного значения дискретного интервала при неизменном номере функции Уолша.

Аналогичным образом в течение п тактов формируются все значения первой функции Уолша. На (n +1) такте счетчик 3 переходит в нулевое состояние, в делителе 9 записывается единица, счетчик 7 остается в нулевоь. состоянии. Таким образом, начйнается повторное формирование первой функ-.

1073766

Составитель В.Вайков

Редактор A,Äoëèíè÷ Техред И.Метелева корректор A.Эимокосов

Ь /Г

Заказ 330/47

Тираж 69 9 Подписное

ВНИЙПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 ции Уолша. Далее эта функция повторяется третий и четвертый раэ.

На (4Р +1) такте счетчик 3 и делитель 9 переходят в нулевое состояние, а в счетчике 7 записывается первая единица, которая опредепяет но- 5 мер второй функции Уолша, Начнется

4-кратное, формирование значений второй функции Уолша, после чего в счетчик 7 эайисйвается вторая единица и форМируется номер третьей функции

Уолша. Итак, в течение,й =4n тактов

2 формируе тся полностью ортогональный сигнал. На последнем 4 n2 такте счетчики 3 и 7, делитель 9 переходят в состояние все единицы. Со следующего такта начинается повторное формирование ортогонального сигнала, если в регистрах 2 и 8 не сменить величину диадного сдвига. Инверсия функций Уолша происходит в блоке 12 при подаче на управляющий вход сигнала инверсии согласно алгоритму диадного сдвига.

Упрощение конструкции данного генератора по сравнению с прототипом достигнуто благодаря вдвое меньшей разрядности используемых регистров, сумматора по модулю два и числа элементов И,