Генератор согласованных систем дискретных базисных функций аристова

 

Изобретение относится к области автоматики м вычислительной техники и можетбыть использовано при спектральном анализе сигналов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет формирования 2М^ систем дискретных базисных функций, согласованных с произвольным по форме сигналом. Генератор содержит блок 1 формирования 2М систем дискретных базисных функций, п-разрядный счетчик 2 (N = 2" - размерность формируемых систем функций. М = 2^ г - произвольное целое число), (N/2)- разг рядный регистр сдвига 3, сумматор 4 по модулю М/2. Согласование системы базисных функций с сигналом произвольной формы достигается вводом в состав генератора дополнительных блоков: счетчика, регистра сдвига, сумматора по модулю М/2. 3 ил.СП GИзобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при спектральном анализе сигналов.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет формирования 2М систем дискретных базисных функций, согласованных с произвольным по форме сигналом.На фиг. 1 приведена функциональная схема генератора для N = 8; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу; на фиг. 3 - система функций, формируемая предлагаемым генератором.Генератор содержит блок 1 формирова- .ния 2М систем дискретных базисных функций, п-разрядный счетчик 2, N/2-разрядный регистр-сдвига 3, сумматор 4 по mod М/2, первый вход 5 задания системы функций, вход 6 тактовых импульсов, второй вход 7 задания системы функций, выход 8 номера генерируемой функции, выход 9 конца периода генерируемой функции, функциональный выход 10.Эпюры напряжений (фиг. 2, 1-12) относятся к следующим позициям: вход 6 - фиг. 2-1; выход 9 - фиг. 2-2; выход третьего разряда счетчика 2 - фиг. 2-3; разрядные входы первого операнда сумматора 4 - соответственно фиг. 2-4,5,6; разрядные входы^второго операнда 4 - соответственно фиг. 2-7,8.9; разрядные выходы 10 генератора -соответственно фиг. 2-10,11.12.Генератор реализует способ формирования 2М систем дискретных базис.ных функций, согласованных с произвольном по форме сигналом. Для уяснения сущности Такого способа рассмотрим итерационное со-V4 О О ГО Ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

I (si)s G 06 F 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4729561/24 (22) 18.07.89 (46) 30.01.92, Бюл. N-. 4 (71) Дальневосточный филиал научно-производственного института "Аргон" Научнопроизводственного объединения персей" (72) Г.Н.Аристов (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N . 1180871, кл. 6 06 F 1/02, 1985.

Авторское свидетельство СССР

N . 1603360, кл, 6 06 F 1/02, 1988. (54) ГЕНЕРАТОР СОГЛАСОВАННЫХ СИСТЕМ ДИСКРЕТНЫХ БАЗИСНЫХ ФУНКЦИЙ АРИСТОВА (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при спектральном анализе сигналов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей генератора за счет формирования 2М систем дискретных базисных функций, согласованных с произвольным по форме сигналом.

На фиг. 1 приведена функциональная схема генератора для N - 8; на фиг. 2— временные диаграммы, поясняющие его ра-, боту; на фиг. 3 — система функций, формируемая предлагаемым генератором.

Генератор содержит блок 1 формирования 2М систем дискретных базисных функций, и-разрядный счетчик 2, К/2-разрядный регистр. сдвига 3, сумматор 4 по mod

М/2, первый вход 5 задания системы функ,, Ы, „1709291 А1 быть использовано при спектральном анализе сигналов. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей генератора за счет формирования 2М систем дискретных базисных функций, согласованных с произвольным по форме сигналом.

Генератор содержит блок 1 формирования

2М систем дискретных базисных функций, и-разрядный счетчик 2 (N = 2" — размерность формируемых систем функций, М = 2, r — произвольное целое число),(N/2)- раз.рядный регистр сдвига 3, сумматор 4 по модулю М/2. Согласование системы базисных функций с сигналом произвольной формы достигается вводом в состав генератора дополнительных блоков: счетчика, регистра сдвига, сумматора по модулю М/2. 3 ил, ций, вход 6 тактовых импульсов. второй вход

7 задания системы функций, выход 8 номера генерируемой функции, выход 9 конца периода генерируемой функции, функциональ- 4 ный выход 10, О

Эпюры напряжений (фиг. 2, 1-12} отно- сС) сятся к следующим позициям: вход 6 — фиг. с 1

2-1; выход 9 — фиг. 2-2; выход третьего разряда счетчика 2 — фиг, 2-3; разрядные входы первого операнда сумматора 4 — соответственно фиг. 2-4,5.6; разрядные входы, второго операнда 4 — соответственно фиг. 2-7,8,9; разрядные выходы 10 генератора — cooTBBTственно фиг. 2-10,11,12.

Генератор реализует способ формирования 2М систем дйскретных базисных функций. согласованных с произвольном по форме сигналом. Для уяснения сущности такого способа рассмотрим итерационное со1709291

10 ут о уело / о

0 Wf W0 у о 0

Ф -W -Ю

-Ф W о / < /о о о о,уаао Д(î уу о,у. о

-w UV

„о W0 а VV0

Vl -Ч/

)й о (а о

W -9l о Wî

„„й,уу,о ,у, о о и -Ч/

9I -9I 2 «уело

W0 кайко уй /о — ау,о

-Ф и о 2 ®о

Я а

„Я отношение, с помощью которого можно формировать системы базисных функций размерностью 2"

Я(...) Ц(,.-) х А(2 - )

g(2 )ее (1)

9<2" ) 9а" 1" Ы l где g(2n 1, ц 0- ) — две разлйчные ортогональные матрицы, элементами которых являются значения функции ехр .2л (! < ) = уйл, M = 2 — число аначений

2л функчииехр (j о) наинтераале(0,2л), r произвольное целое число Л 6 (О,М/2-1), А(го- 1 — векторный множитель из элементов 7l, x — операция скалярного (поэлементного) произведения векторов матриц g<„,)Hà вектор А(гу)

Мд1 рицы g(< 1 могут быть сформированы, например, через задание N/2-х значенийаарааующей G),= А — А, где А = (t}. ! =О, N/2-1, ai =++Â/è. Задание й/2-х значений образующей функции 61 вектором А означает аппроксимацию 1/2 периода произвольного сигнала S(c) (с любой требуемой точностью выбором соответствующих параметров M и Щ Аппроксимация второй половины этого сигнала и построение системы функций, согласованной с ним(сигнал является собственной функцией генерируемой системы) осуществляется подбором элементов векторного множителя А(2л-< в (1), Для примера построим систему функций. согласованную с сигналом S(h Т), заданным своими отсчетами

5(ЛТ) = (-1; 0,707; -1; О; -1; -0,707; -0,707;

0,707). ,1. Определив образующую 6 = А - А =

-Мв W8 %8%8 Яв %8%8 %8 где М = 8, Ф/8 = 1; Ч/8 = 0,707 + j0,707, W8 - j, W8 =

- -0,707+ 0,707), построим матрицу

Левые лодматрицы (2) есть матрицы g

2. Определим вектор А(2" ) °

0 г 1 З) 3, Сформируем систему g{2") согласно

-а - И -уу -М а W W — Ч

-W )V" -el о W -Ф Щ Ж у а уl о 2 у,,о /3

-V< -% vl % -W -W Ф W

При формировании матриц(2) и(3) операции перемножения степеней WM сводятся к элементарным операциям над кодами показателей Qjy знаков (S) степеней

ЮМ WM = (319 S2)O+p WM 1 Й2 где S>, S2 — знаки степеней WM u WM

> О, если знак степени положителен, 1, если знак степени отрицателен;

p — перенос, формируемый при выполнении операции сложения показателей степеней в (4);

О, если выделение целого М/2 произошло четное число раз, 1, если выделение целого M/2 произошло нечетное число раз.

Генератор работает следующим обоазом, Закодированные значения вектора А = (-Л Х - W W ) подают на вход 5 задания системы функций, на вход 7 генератора подают закодированные зна ения вектора

A;2n- )= (-W - W - и W ). Блок 1 в тактах о 2 ) 3

0-7 формирует (фиг. 2-4,5,6) промежуточную систему базисных функций (2) и импульс конца периода генерируемой функции (фиг.

2-2), который поступает на выход 9 генератора и на вход сброса (установка в нО" r o заднему фронту этого импульса) счетчика 2.

Счетчик 2 считает поступающие на его вход тактовые импульсы (фиг, 2-.1) и формирует

К/2 — тактовый интервал (фиг. 2-3), который управляет работой регистра сдвига 3 по следующему алгоритму. по передному фронту тактовых импульсов 5, 6, 7, 0 (при наличии на входе управления регистра 3 значения сигнала и1") происходит сдвиг информации, записанной в регистр в предыдущих тактах, и ее выдача на выход последней разрядной группы (фиг. 2-7,8,9) на протяжении тактов

4, 5, 6, 7; по переднему фронту тактовых импульсов 1, 2, 3, 4 (при наличии на входе управления регистра 3 назначения нОн) происходит запись в регистр информации по параллельному входу и блокирование выдачи информации на выход регистра на протяжении тактов О, 1, 2, 3. Таким образом, значения функций блока 1 проходят на выход сумматора 4 и далее на выход 10 генератора без изменения на протяжении тактов О, 1, 2, 3, а в тактах 4, 5, 6. 7 происходит поэлементное пере"..нм р;,;;е поступа1709291

Фиг.2, ющих на оба входа сумматора 4 векторов (разблокирование выхода регистра сдвига.

3). На фиг. 3.приведена система базисных функций, формируемая предлагаемым генератором, которая согласована с сигналом S 5 (Л Т) = (-1; 0,707; -1; 0; -1; -0,707; -0,707;

0,707).

Формула изобретения

Генератор согласованных систем диск- 10 ретных базисных фунщий, содержащий блок формирования 2М систем дискретных базисных функций (М - 2", N = 2"— размерность системы функций, г, и — целые), информационный вход которого является 15 входом первого вектора задания системы функций генератора, тактовый вход, выход номера функции и выход конца периода функции блока формирования 2М систем иа дискретных базисных функций являются со- 20 ответственно тактовым входом, выходом номера функции и выходом конца периода функции генератора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет фор- 25 мирования 2М систем дискретных базисных функций, согласованных с произвольным по форме сигналом, он содержит и-разрядный счетчик, (N/2)-разрядный регистр сдвига и сумматор по модулю М/2, причем. выход конца периода функции блока формирования 2М систем дискретных базисных. функций соединен с установочным входом и-разрядного счетчика, выход и-ro (старшего) разряда и-разрядного счет-, чика соединен с управляющим входом (N/2)-ðàçðÿäHàãî регистра сдвига, параллельный информационный вход (N/2)-разрядного регистра сдвига является входом второго вектора задания системы функций генератора, информационный выход блока формирования 2М систем дискретных базисных функций и последовательный выход (й/2)-разрядного регистра сдвига соединены с входами сумматора по модулю

М/2, выход сумматора по модулю M/2 является функциональным выходом генератора, счетный вход и-разрядного счетчика и синхронизирующий вход (N/2)-разрядного регистра сдвига соединены с тактовым входом генератора.

1709291

-ю m -м ized uy ж -w %г

1 р о о - г о о к о 2

Составитель B,Áàéêîâ

Техред M.Моргентал

Редактор Н.Коляда

Корректор И, Муска

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 425 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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