Синтезатор функций

 

Союз Советсиик

Социалистичесиик

Республик (i и767 7 7 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 17. 10.78 (2 l ) 2674778/18-2 4 (51)М. Кл .

606 F 15/31 с присоединением заявки J4

Государственный комитет

СССР

Оо делам изооретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 681.14 (088.8) Опубликовано 30.09.80. Бюллетень ¹36

Дата опубликования опиеания03.10.80 (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (S4) СИНТЕЗАТОР ФУНКЦИЙ тельно соеднненнные генератор импульсов и формирователь импульсов (21.

Недостаток этого синтезатора заключается в сложности входящего в его состав узла памяти цторровых эквивалентов отсчетных значений синтезируемого сигнала.

Цель изобретения — повышение надежности синтезатора путем его упрощения.

Поставленная цель достигается тем, что в синтезатор функций, содержащий последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и фильтр, а также последовательно соединенные генератор импульсов и формирователь импульсов, введены ll накапливающих сумматоров, сдвигающий регистр памяти мантисс разностей и -pD порядка и сдвигающий регистр памяти знаков разностей и -го порядка. При этом информационные выходы

-го накапливающего сумматора подключены к информационным входам (1 + 1)-го накагливающего сумматора, 1 =1: 2, ..., тт- 1, выходы управления

Синтезатор функций относится к устройствам измерительной техники и технике связи и предназначен для использова; ния в.радиотехнических установках различного назначения.

Известен синтезатор функций, используемый в радиотехнических установках и приборах для аналоговых функций, которые задаются математичестсим выражением в виде степенного полинома. Недостаток та-,о кого синтезатора в сложности его реализации, так как он должен содержать (ттт+ 1) сигнальных линий, (тй+ 1) (И + 1) масштабирующих устройств, т1 устройств умножения и (тт+ 1) устройств > сложения с (тИ+ 1) входами, где ити ,И вЂ” многоразрядные чттсла jl j i«

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является синтезатор функций, содержащий последовательно .випоченыые узел памяти цифровых эквивалентов отсчетных значений синтезируе-, мого сйгнала, пифроаналоговый преобразователь и фильтр, а также последоваИ. Д. Мартынов, Ю. И. Зинькович и A. Ф. Кенеман

3 7677 сдвигаюших регистров памяти мантисс разностей и -го порядка и. знаков разностей И -го порядка и каждого из накапливающих сумматоров соединены с выходом указанного формирователя импуль5 сов. Входы синхронизации сдвигаюших регистров памяти мантисс разностей h -ro порядка и знаков разностей .й -ro порядка

I и каждого из накапливающих сумматоров связаны с выходом генератора импульсов, выход сдвигаюшего регистра памяти мантисс разностей . N --го порядка подключен ко входу-младшего разряда первого накапливающего сумматора. Выход сдвигаю-"щего: регистра памяти знаков разности

-гб порядка соединен со входами остальных разрядов первого накапливающего сумматора, а вход цифроаналогового преобразователя подключен к выходу последнего накапливающего сумматора. 20

На фиг. 1 показана функциональная блок-схема синтезатора функций.

Она включает в себя сдвигающий регистр 1 памяти мантисс разностей 4 --го порядка, сдвигающий регистр 2 памяти 25 знаков разностей п -го порядка, накапливающие сумматоры 3-6, цифроаналоговый преобразователь 7, фильтр 8, генератор 9 импульсов, формирователь 10 импульсов. 30

На фиг. 2 показана .временная диаграмма работы генератора 9 импульсов и формирователя 10 импульсов.

Синтезатор функций работает следующим образом.

При поступлении с выхода формирователя 10 импульсов (см. фиг. 1) на управляющие входы регистров 1 и 2 установочного импульса, совпадающего с одним из импульсов синхронизации, посту- 4О пающих с генератора 9 импульсов на входы синхронизации этих регистров, в . регистры 1 и 2 записываются соответс твенно расчетные значения одноразрядной мантиссы приращений Q -го по рядка синтезируемого сигнала и расчетные значения знаков этих приращений.

Тот же установочный импульс, посту. пающий с выхода формирователя 10 импульсов на управляющие входы каждого из A последовательно соединенных накапливающих сумматоров 3-6, устанавливает каждый из них в исходное состояние, соответствующее началу реализации синтезируемого сигнала; т.е. на выходе первого накапливающего сумматора 3 устанавливается, начальное значение разности (И -1)-го порядка, на выходе второго сумматора — начальное значение

71 4 разности (И- 2)-го порядка и так до

-го сумматора 6, на «ыходе которого устаналивается начальное значение самого сигнала.

С приходом каждого последующего импульса синхронизации с выхода генератора 9 импульсов на вход синхронизации регистров 1 и 2 иэ регистра 1 памяти мантисс последовательно переписываются на вход младшего разряда первого накапливающего сумматора 3 значения мантисс разностей И -го порядка, а значения знаков разностей h -го порядка из регистра 2 памяти знаков последовательно переписываются на соединенные параллельно входы последующих разрядов этого сумматора. Таким образом, на выходе первого накапливающего сумматора 3 с приходом на вход синхронизации этого . сумматора каждого импульса с выхода генератора 9 импульсов последовательно появляются значения разностей (h -1)-го порядка, которые поступают на вход второго накапливающего сумматора 4-, на выходе которого последовательно появляются значения разностей (и-2)-го порядка и так до И -го накапливающего сумматора 6, на выходе которого с частотой дискретизации синтезируемого сигнала образуются многоразрядные значения цифрового эквивалента этого сигнала..Эти значения с выхода р -го накапливающего сумматора 6 поступают на вход цифроаналогового преобразователя 7, последовательно соединенного с фильтром 8„ на выходе которого образуется синте эированный таким образом аналоговый сигнал.

Из описания работы. предлагаемого синтезатора функции можно сделать вывод, что использование в составе синтезатора функций регистров памяти разностей И ro порядка и 1 последовательно соединенных накапливающих сумматоров выгодно отличает данный синтезатор от укаэанно-. го прототипа, так как использование расчетных значений разностей р -го попядка синтезируемого сигнала с последу = ющим суммированием их наtlпоследовательно соединенных накапливающих сумматорах позволяет значительно проще полу- -. чать цифровые эквиваленты отсчетных значений этого сигнала.

Таким образом, достижение поставленной цели - повышение надежности синтезатора укаэанными новыми электрическими связями позволяет в несколько раэ снизить разрядность чисел, которые используются в качестве исходной информации для синтеза задайного сигнала. В данном устройстве эти числа соответствуют разностям И -го порядка синтезируемого сигнала. При этом следует учитывать, что для получения на выходе фильтра, входящего в состав синтезатора, сигнала без существенных искажений полоса пропускания фильтра должна быть в 2-5 раз шире, чем полоса частот. синтезируемого сигнала. В то же время частота по- 10 ступления импульсов с цифроаналогового преобразователя на вход фильтра должна быть в 5 раз выше, чем верхняя частота среза фильтра.

Из сказанного следует, что частота дискретизации синтезируемого сигнала в синтезаторе функций, содержащем после-. довательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и фильтр, должна быть в

10 — 25 раз более высокой, чем это не.обходимо по теореме Котельникова. В . этом случае разность между соседними по времени дискретными зйачениями син, тезируемого сигнала (разность 1-го порядка) оказывается в несхолько раз мень- шей, чем значения .самого сигнала, а конечное множество разностей И -го порядка этого сигнала однозначно приводится к множеству двоичных чисел с одноразрядной мантиссой.

Синтезатор функций, содержащий после- 35 довательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и фильтр, а также последовательно соединенные генератор импутпьсов и формирователь импульсов, о т л и— формула изобретения

767771 ч ающ ийс ятем, что, с целью повышения надежности, он содержит И накапливающих сумматоров, сдвигающий регистр памяти мантисс разностей И -го порядка и сдвигающий регистр памяти знаков разностей p -ro порядка, причем информационные выходы j-го накапливающего сумматора подключены к информационным входам (1+ 1)-го накапливающего сумматора, 1 = 1, 2, ..., — l, выходы управления сдвигаюших регистров памяти мантисс разностей й-го порядка и знаков разностей И -го поряд- .. ка и каждого из накапливающих сумматоров соединены с выходом указанного фор мирователя импульсов, входы синхрониза- ции сдвигающих регистров памяти мантисс разностей И -ro порядка и знаков разностей И -го порядка и каждого из накапливающих сумматоров связаны с выходом генератора импульсов, выход сдвигаюшего регистра памяти мантисс разностей

И -го порядка подключен ко входу младшего разряда первого накапливающего сумматора, выход сдвигаюшего регистра памяти знаков разности ll --го порядка соединен со входами остальных разрядов первого накапливающего сумматора, а вход цифроаналогового преобразователя подключен к выходу последнего накапливающего сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3866031, кл. 235-197, 1975.

2.?4евсоп Technical Papers,39b9, I(S gnat 9rccessihy ТесЬис ues iw ЖфКа6 СощгаоЫсаМой " .Аодив1,10-22,ses—

sson ц,pp1-1Ъ (прототип).

Риа 2

ВНИИПИ Заказ 7196/45

Тираж 751 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная, 4