Устройство для вычисления свертки функций

 

30647I

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Goes Советскиа

Социалистическиз

Республик

Зависимое от авт. свидетельства, о—.»ПК 6 06о 7, 16

Заявлено 27.!! 1.1970 (№ 1420244/18-24) с присоединением заявки Ns—

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Приоритет—

Опубли ковано 11.V1.1971. Бюллетень X 19

Дата опублвкования описания 28Л 11.1971

УДК 681.335.5(088.8) Автор изобретения

В. М. Черницер

Таганрогский радиотехнический институт

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ СВЕРТКИ ФУНКЦИЙ

Изобретение относится к области вычислительной техники, может быть использовано при радиоэлектронных измерениях и применено в гидроакустических устройствах обнаружения и определения параметров движения объектов, а также при исследовании систем автоматического регулирования.

Известные устройства для вычисления свертки функции, в которых для создания обратного хода времени в одной из свертывасмых функций используется считывание функции с графика или магнитной ленты в направлении, обратном за пиои, сложны и не обе спечивают требуемого быстродействия.

С целью устранения этих недостатков в предложенном устройстве использованы рециркуляторы импульсного TH IIB, работающие с отсчетами входного сигнала.

Блок-схема устройства, обеспечивающего непрерывное ускоренное определение свертки функций, представлена на чертеже.

Устройство состоит из рециркуляторов 1 и

2, ключей 8 и 4 линий задержки (ЛЗ) 5 — 7, умножителя 8, интегратора 9 и управляющего генератора 10.

Рециркулятор 1 предназначен для сжатия одного из свертываемых сигналов и ускорен ного считывания этого сигнала в прямом нап ра влении. В качестве рециркулятора может быть использована линия задержки 5 с временем задержки, равным разности периода следования выборок и длительности выборки.

В состав рециркулятора входит ключ 8, определяющий период следования выборок и

5 длительность выборки, управляемый генератором 10 (на чертеже условно показан не элект ронный, а механический ключ) .

Рециркулятор 2 предназначен для сжатия второго входного сигнала и ускоренного счн10 тывания этого сигнала в обратном направлении. Рециркулятор 2 отличается от рециркулятора 1 тем, что время задержки в нем для определения свертки функции устанавливается равным сумме периода следования выборки и длительности выбо ркн.

Регулируемая ЛЗ 7 предназначена для установки требуемого времени задержки прн вычислении свертки функций, а умножнтель 8 и интегратор 9 — для осуществления операций в соответствии с формулой свертки функIIHH.

Устройство работает следующим образом.

Полагая, что исследуемые процессы имеют ограниченный спектор, можно представить их выборками, следующими с периодом повторения, определяемым теоремой Котельникова.

Прп нахождении ключей 2 и 6 в одном положении осуществляются выборки сигнала, в другом — замыкаются цепи обратной связи (рецпркуляцнонные кольца) .

306471

Предмет:IзобретсI ия

Составитель В. Л. Быков

Редан,ор Л. А. Утехина

Тсхред E. Борисова Корректор Е. В. Исакова

Заказ 279/1060 Изд М 782 Тиран. 473 Поппи |ое

1д11!11;1(, : . : омптета по делим изобрстени11 и открыти," при Созете . 1инистроз СССР

Москва, Я-35, Раушскан иаб., д. 4, 5 1 пп. Харьк, фил. пред. «11атент»

В начальный момент времени ключ 2 замыкает входной контакт, при этом на вход линни задержки поступает первая выборка сиг:13;18. В момент, равный длительности выборки, ключ перебрасывается в другое положение.

К этому моменту вся первая выбо1рка уже находится в ЛЗ и распространяется вдоль линии.

Через промежуток времени, равный разности пер :ода следования выборки и длительносг:, выборки, первая выборка с выхода ЛЗ опять попадает на .вход. Так как ключ в течение времени выборки еще находится во BTO ром положении, то перзая выборка снова попадает в ЛЗ.

В момент, равный периоду следования IIhlборки, ключ персорасывается в первое по10жение. К этому времени первая выборка уход IT от начала линии, а на вход ЛЗ подается вторая выоорка взятая из исходного сигнала после первой. К моменту очередного перехода ключа во второе положение в ЛЗ находятся первая и вторая выборки, следующие одина за другой без разрыва во времени.

Через к — 1 циклов работы в линии задержки аходится к — 1 выборка сигнала, К моменту очередного перехода ключа в гервое положение на выходе рециркулятора 1 действует сигнал, состоящий из к — 1 выборок, поступивших из линии задержки, и еше одной (последней выборки), поступившей непосредственно со входа, Таким образом, выходной сигнал представляет сооой сжатую копшо входного.

Соответственно в рециркуляторе 2 время задержки выбирается равным сумме периода выборки и длительности выборки, что обеспечивает обратный ход времени второй <рункции, 5

Перемножение II интегрирование сжатых сигналов с соответствующей задержкой, обеспечиваемой ЛЗ 7, позволяет вычислять свертку. функций на скользящем временном интервале. Hpè необходимо ти вычисления на фиксированном временном интервале устройство должно быть дополнено двумя линиями задержки, включенными после рециркуляторов

1 и 2.

Устройство для вычисления свертки функций, содержащее два рециркулятора, управляющ и11 генератор, аннию заде ржки, умно>китель и интегратор, включенные последовательно, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродейсгвия, один из входов устройства подключен к рециркулятору, время задержки в котором меньше периода следования выборок на длительность выборки, а второй вход подключен к рецнркулятору, время задержки в котором больше периода следования выборок на длительность выборки, при этом первый рециркулятор соединен с умножителсм»epe регулируемую линию задержки, а второй непосредственно.