Устройство для преобразования по функциям уолша

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПО ФУНКЦИЯМ УОЛША по авт. св. :№ 918952, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет формирования коэффициентов, упорядоченных по Пэли, в него введены первая и вторая грзгапы элементов И, первая и :вторая группы преобразователей длн;тельности имйульса в двоичный код, :Первый, второй и третий элементы ;ШШ, грзшпа регистров, элемент И, первый и второй многофазные мульти ,вибраторы, i-e ( i 1, /N ) выходы .которых подключены к информационным входам Н-х преобразователей длительности импульса в двоичный код соответственно первой и второй групп, :выходы которых подключены к 5-м ;входам соответственно первого и втогрого элементов ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к входу преобразователя двоичного кода в код Грея и первому входу блока сравнения , вькод которого подключен к первому входу элемента И, выход которого подключен к первому входу -то . элемента И второй группы, выход которого подключен к информационному входу i-ro регистра, информационный выход которого является i-м информационным выходом устройства, второй вход i-ro элемента И подключен к i-му выходу второго многофазного мультивибратора, вход запуска которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, i-й вход которого соединен с первым входом элемента И первой группы и с i-м выходом пер (Л вого многофазного мультивибратора, вход запуска которого является входом запуска устройства, второй выход коммутатора тактовых сигналов подключен к тактовым входам преобразователей длительности импульса в двоичньй код первой и второй групп, второй вход элемента И подключен к выходу 1-г6 элемента И первой группы , второй вход которого подключен к выходу i-ro сумматора-вычислите{ля , выход преобразователя двоичногр кода в код Грея подключен к второму входу блока сравнения.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (д) С 06 F 15/332

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

: (61) 918952

:(21) 3625230/24-24 (22) 19 ° Q7.83 .;(46) 15.12.84. Бюл. У 46 .(72) В.К.Ковнацкий (53) 681 ° 32(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 918952, кл. Q 06 F 15/332, 1982 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПО ФУНКЦИЯИ УОЛША по авт. св.

:Ф 918952, о т л и ч а ю щ е е с я

".тем, что, с целью расширения функцио.

1 нальных возможностей за счет формирования коэффициентов, упорядоченных по Пэли, в него введены первая и вторая группы элементов И, первая и

:вторая группы преобразователей длительности импульса в двоичный код, :первый, второй и третий элементы ИЛИ, группа регистров, элемент И, первый и второй многофазные мульти,вибраторы, i-e (1 = 1, ПЧ ) выходы ,которых подключены к информационным входам 3-х преобразователей длительности импульса в двоичный код соответственно первой и второй групп, выходы которых подключены к 1-м ,:входам соответственно первого и вто,рого элементов ИЛИ, выходы которых

:.подключены соответственно к входу

„, SU„„ I 129619 преобразователя двоичного кода в код Грея и первому входу блока сравнения, выход которого подключен к первому входу элемента И, выход которого подключен к первому входу i--го элемента И второй группы, выход которого подключен к информационному входу r-ro регистра, информационный выход которого является 1-м информационным выходом устройства, второй вход i-ro элемента И подключен к

1-му выходу второго многофазного мультивибратора, вход запуска кото-. рого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, i-й вход которого соединен с первым входом элемента И PQ первой группы и с i-м выходом первого многофазного мультивибратора, вход запуска которого является входом запуска устройства, второй выход коммутатора тактовых сигналов подключен к тактовым входам преобразователей длительности импульса в двоичный код первой и второй групп, второй вход элемента И подключен к выходу i-го элемента И первой группы, второй вход которого подключен к выходу j-ro сумматора-вычислите ля, выход преобразователя двоичного кода в код Грея подключен к второму >иий входу блока сравнения. сО

Ф 11

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах передачи и обработки информации, при построении цифровых фильтров, анализаторов,и функциональных преобразователей в системах управления.

По основному авт. св. и 918952 известно устройство для преобразова,ния по функциям Уолша, содержащее последовательно .соединенные группы сумматоров, коммутатор информационных сигналов; группу сумматоров-вычитателей, а также коммутатор, вы, ходы Которого подключены к тактовым входам блока формирования функций

Уолша"Радемахера и регистра сдвига соответственно.

Данное устройство предназначено для формирования коэффициентов Уолша при разложении исследуемого процес..са в ряд по функциям Уолша. Множество функций Уолша, соответственно и коэффициентов Уолша, обычно разделяются на три группы, отличающиеся порядком расположения отдельных функций в системе. Общеприняты следующие упорядочения: упорядочение по Уолшу, по Пэли и по Адамару (11.

В известном устройстве на выходе формируются только коэффициенты, упорядоченные по Уолшу, однако на практике желательно иметь коэффициенты Уолша, но упорядоченные по

Пэли.

Цель изобретения — расширение .функциональных возможностей устройства за счет формирования коэффициентов, упорядоченных по Пэли, Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены первая и вторая группы элементов И, первая и вторая группы преобразователей длительности импульса в двоичный код, первый, второй и третий элементы ИЛИ, группа регистров, элемент И, первый и второй многофаз.ные мультивибраторы, i-e (1 1, 1Ч ) выходы которых подключены к информационным входам -х преобразователей длительности импульса в двоичный код соответственно первой и второй групп, выходы которых подключены к,1-м входам соответственно первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к. входу преобразователя двоичного кода в код Грея и первому входу блока сравнения, выход которого подключен

1О

55 мультивибратора, вход запуска которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, i-й вход которого. соединен с первым входом элемента

И первой группы и с i ì выходом первого многофазного мультивибратора, вход запуска которого является входом запуска устройства, второй выход коммутатора тактовых сигналов подключен к тактовых входам преобра. зователей длительности импульса в двоичный код первой и второй групп, второй вход элемента И подключен к выходу i-го элемента И первой группы, второй вход которого подключен к выходу i-го сумматора-вычитателя, выход преобразователя двоичного кода в код Грея подключен к второму входу блока сравнения.

На фиг. 1 показана таблица соотношений между коэффициентами Уолша, упорядоченными по Уолшу и упорядоченными по Пэли; на фиг. 2 — эпюры напряжений одного цикла второго многофазного мультивибратора, на фиг. 3— структурная схема второго многофазного мультивибратора, на фиг, 4— эпюры напряжений одного цикла первого многофазного мультивибратора, на фиг. 5 — структурная схема первого многофазного .мультивибратора; на фиг. 6 †. структурная схема предлагае-. мого устройства.

Устройство (фиг. 6) содержит сумматоры. 1, коммутатор 2 информационных сигналов, сумматоры-вычитатели 3, коммутатор 4 тактовых импульсов, регистр 5 сдвига, блок б формирова.

,ния функций Уолша-Радемахера, первая группа элементов И 7, первая . группа преобразователей 8 длительности импульса в двоичный код, первый многофазный мультивибратор 9, элемент ИЛИ 10, преобразователь 11 двоичного кода в код Грея, элемент

ИЛИ 12, элемент И 13, блок 14 сравнения, элемент ИЛИ 15, вторая группа преобразователей 16 длительности импульса и двоичный код, второй многофазный мультияибратор 17, вто29619 2 .к первому входу элемента И, выход которого подключен к первому входу

1-го элемента И второй группы, выход которого подключен к информационному входу i-го регистра, информационный выход которого является i -м информационным выходом устройства, второй вход i-го элемента И подключен к -му выходу второго многофазного

11 29

3 рая группа элементов И 18, группа регистров 19.

Рассмотрим работу предлагаемого устройства в статике.

В известном устройстве на сумма5 торах-нычитателях 3 формируются коэффициенты Уолша. Задачей предлагаемого устройства является получение также и коэффициентов Уолша, упорядоченных по Пэли. Коэффициенты Пэли получаются из коэффициентов Уолша по определенному правилу. Если, например, получено восемь коэффициентов Уолша, которые расположены в сумматорах-вычитателях в следующем порядке С,(0), С„ (1) С„„(2),...,С„„(7), 15 то для получения из коэффициентов

Уолша С„(1), 1= 0 7, коэффициентов

Пэли С (i), 1 = 0,7, необходимо воспользоваться следующим соотношением:

С (i) = С (b(i)3, i= 0 7, (1) где Ъ(1) — переход от двоичного кода к коду Грея с индексом

На фиг. 1 в таблице показан этот переход. Например, для определения номера коэффициента .Пэли, соответствующего четвертому номеру коэффициента Уолша С (4), поступают следующим образом. Десятичный номер i =4 преобразуют.в двоичный номер 1 =100.

Далее его преобразуют в код Грея

Ы 1) =. 110 и, наконец, в десятичное число Ь(1)„о = 6. Таким образом, четвертому коэффициенту Уолша соответствует шестой номер коэффициента 35

Пэли. За счет введенных элементов и своеобразного соединения их с элементами известного устройства реализуется алгоритм (1). На выходе данного устройства получена последо- 40 вательность коэффициентов Пэли:

С,(0), Ср(1), ..., С (7).

Работу предлагаемого устройства можно пояснить с помощью двух циклов: внешнего и внутреннего. При внешнем цикле последовательно вырабатываются двоичные числа, затем они преобразуются в код Грея и подаются для сравнения на вход блока сравнения. Во внутреннем цикле выра- 0 батываются двоичные числа и подаются последовательно для сравнения на другой вход блока сравнения. В случае совпадения двоичных чисел на блоке сравнения открываются соответ- И ствующие элементы И и соответствующий коэффициент Уолша записывается в нужный регистр, где получают коэф619 4 фициенты Уолша, упорядоченные по

Пэли.

Внешний цикл осуществляется на первом многофазном мультивибраторе

9 (фиг. 6), элементе ИЛИ 12, преобразователе 11 двоичного кода в код

Грея, блоке 14 сравнения, первой группе элементов И 7, первой группе преобразователей 8 длительности импульса в двоичный код, элементе

МЛИ 10..

Внутренний цикл осуществляется на втором многофазном мультивибраторе

17, второй группе, преобразователей

16 длительности импульса в двоичный код, элементе ИЛИ 15, второй группе элементов И 18 и регистрах 19 чисел.;

Первый многофазный мультивибратор

9 вырабатывает серию импульсов раз- . ной длительности, следующих один за другим (фиг. 4), при этом конец предыдущего импульса. является началом для запуска последующего мультивибратора. Эти импульсы снимаются с со- ! ответствующих мультивибраторов много фаз ного мультивибратора. На фиг. 4 показаны энюры напряжений одного цикла первого многофазного мультивибра- тора для случая упорядочения восьми коэффициентов Уолша. Первый многофаэный мультивибратор содержит в этом случае шестнадцать мультивибраторов (AHI 5). Нечетные мультивибра торы вырабатывают импульсы разной длительности и подаются на первую группу преобразователей длительности импульсов в двоичный код {фиг. 6).

Длительность импульса на нулевом выходе первого многофазного мультивибратора 9 (фиг. 5 и 6) такова, что в преобразователе 8 длительности . I. импульса в двоичный код не фиксируется ни одного импульса, поступающего от коммутатора 4 тактовых импульсов, т.е. формируется двоичная цифра 000. Длительность импульса на первом выходе первого многофазного мультивибратора 9 такова, что на выходе преобразователя 8 длительности импульса в двоичный код формирует». ся цифра 001, так как проходит один импульс с коммутатора 4 тактовых импульсов. Наконец, длительность импульса на седьмом выходе первого многофазного мультивибратора 9 такова, что на выходе преобразователя

8 длительности импульса в двоичный код формируется двоичная цифра 111.

11296

5

На выходе четных мультивибраторов первого многофаз ного мультивибратоI ра 9 (фиг. 5) вырабатываются импульсы равной длительности. Длительность этих импульсов равна интервалу цикла второго многофазного мультивибратора Т (фиг . 2). На фиг. 2 показаны эпюры напряжений одного цикла второго многофазного мультивибратора.

Рассмотрим случай, когда происхо- 10 дит упорядочение восьми коэффициентов

Уолша. Второй многофазный мульти-. вибратор (фиг. 3) в этом случае содержит восемь мультивибраторов.

Длительность импульсов на выходах в орого многофазного мультивибрато. ра такая же, как и на выходах первого многофазного мультивибратора, т.е. длительность импульсов, необходимая для формирования на выходе 20 второй группы преобразователей 16 длительности импульса в двоичный код двоичных цифр 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111, что соответствует десятичным цифрам О, 1, 2, 25

3, 4, 5, 6, 7.

Рассмотрим работу предлагаемого устройства в динамике.

Пусть коэффициенты Уолша С®(i)»

1 = О, 1, 2, ..., 7, сформированы и находятся в сумматорах-вычитателях 3 в последовательности, обозначенной на фиг. 1 н первом столбце.

Задача состоит в том чтобы их упо»

35 рядочить по Пэли С (1) 1= О, 1, . 2, ..., 7 (последнйй столбец). По делению оператора запускается первый многофазный мультивибратор 9. Он вырабатывает серию импульсов разной длительности, следующих последовательно один за другим. Каждый импульс с соответствующего выхода первого многофазного мультивибратора 9 подается одновременно на элемент И 7, на преобразователь первой группы преобразователей 8 длительности импульса в двоичный код и через элемент ИЛИ 12 запускает второй многофазный мультивибратор 17. Последовательно в тексте появлением импульсов на выходах первого многофазного мультивибратора 9 на выходах преобразователя 8 длительнооти импульса в двоичный код получают двоичные цифры 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111, которые последовательно подаются через элемент ИЛИ 10 на преобразователь 11 двоичного кода в код Грея и далее на вход блока 14 сравнения. На другой вход блока 14 поступают также последовательно двоичные цифры 000, 001, 010,..., 111 с частотой в восемь раз больше, чем на первый вход. Рассмотрим случай, когда на третьем выходе первого многофазного мультивибратора 9 формируется импульс. Этот импульс открывает соответствующий элемент

И 7 и число, соответствующее коэффициенту С (2), подается на первый вход отдельного элемента И 13. Этому импульсу соответствует двоичная цифра 010 на входе элемента ИЛИ 10 и двоичная цифра 011 на первом входе блока 14 сравнения (фиг. 6). Импульс с третьего выхода многофазного мультивибратора 9 поступает через элемент ИЛИ 12 и запускает второй мно гофазный мультивибратор 17. Он аналогично первому многофазному мультивибратору, вырабатывает серию из восьми импульсов разной длительности (фиг. 2), которые поступают на соответствующие входы второй группы преобразователей 16 длительности импульса в двоичный код. На выходах преобразователей получают двоичные цифры 000, 001» 010, 011, 100, 110, 111, которые через элемент ИЛИ 15 поочередно поступают на вход блока

14 сравнения. В случае совпадения двоичных чисел в блоке 14 на его выходе получают импульс, который подается на элемент И 13. Если на вход блока 14 поступает двоичная цифра

011, то в блоке 14 происходит совпадение чисел, открывается элемент

И 13 и число С,„(2).поступает на все входы второй группы элементов И 18.

На выход элемента И 18 пройдет число

С (2) только тогда, когда в этот момент времени на второй вход ее поступит импульс с второго многофазного мультивибратора 17. В этот момент времени поступит импульс с четвертого выхода второго многофазного мультивибратора 17. Таким образом, С (2) запишется в третий регистр 19, т.е. второй коэффициент Уолша С„(2) стал третьим по счету коэффициентом Пэли

С,(3). Аналогичным образом осуществляется упорядочение коэффициентов

Уолша по Пэли и других коэффициентов

Уолша C (i), i= 0,7, согласно фиг. 1, где указана нумерация коэффициентов Уолша слева и коэффициентов Пэли справа.

7 1129619 8, Таким образом, предлагаемое устрой- возможность получать наряду с коэффи ство имеет расширенные функциональ- циентами Уолша коэффициенты Уолша, ные воэможности, а именно дает упорядоченные по Пэли.

Tg/è? (к0)

1(001)

2(010) 3(011)

0(100)

S(101)

0(1 10)

7(111) 11296}9

1129619

ЩЩЩ Заказ 9454/39 Тирвж 698 ПОйписВОФ фицрюал ППП "Патавт", г. Ужгород, ул.Проектная,4