Устройство для ортогонального преобразования по уолшу

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 4 С 06 Г 15/332 АРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИИ ГО ЗОБР ЕТЕН ИЯ," ИСА ЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМУ голин, Рв и С.А,88.8)ое свидеС 06 РсвидетС 06 Р Садыхоолотой ельство СССР 15/332, 1980.ельство СССР . 15/332, 1976.(21) 402216 (22) 14.02, (46) 23.07. (71) Инстит АН БССР (72) П.М, Ч А.В. Шаренк (53) 681.3( (56) Авторс Иф 951320, кАвторско У 620974, к(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРТОГОНАЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПО УОЛШУ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для спектрального анализа случайных процессов в системах передачи дискретных сообщений и для цифровой фильтрации в функциональных преобразователях. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет выполнения обратного преобразования Уолша. Устройство содержит сдвигатели 1, регистры 2 сдвига, сумматорывычитатели 3, управляющий вход 4. Введение сдвигателей и управляющего вхо- .с-" да обеспечивает возможность выполнения обратного преобразования Уолша.13255Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и может бытьиспользовано для спектрального анализа случайных процессов, в системахпередачи дискретных сообщений, для5цифровой фильтрации, в функциональныхпреобразователях,Цель изобретения - расширение функциональньгх возможностей устройстваза счет выполнения обратного преобразования Уолша.На чертеже представлена функциональная схема устройства для и = 2(2 - размерность преобразования).Устройство содержит сдвигателирегистры 2 сдвига, сумматоры-вычитатели 3, управляющий вход 4. Блоки устройства сгруппированы в и ярусов, Регистры 2 сдвига в х-м ярусе осущест 20вляют задержку информации на 2тактов. Сдвигатели 1 при наличии сигнала на управляющем входе 4 сдвигаютдвоичный код на один разряд в сторонумладших разрядов, что равносильно умножению на 1/2.При спектральном анализе в базисеУолша произвольный вектор представляется линейной комбинацией базисныхфункций30х, = ", яр(1 к),к:огде 81, - спектральные коэффициенты"4,с) - базисные функции Уолша размерности Н. С учетом свойства ортогональностиБ= МХ(3)4 В .) где + - комйлексное сопряжение.Матрица Уолша действительна, симметрична и ортогональна, поэтому+ (3 1) Ч (19.1) ч (1. ) фСледовательно, для разложения в ряд и восстановления функции можно использовать одни и те же структуРы быстрых алгоритмов с учетом множите" ля М . Если учесть, что для размерности М = 2 (11 = 1,2, ,) быстрый вычислительный алгоритм содержит 1 оя М шагов, то достаточно на каждом из шагов вычислительного алгоритма умножить результат вычислений на 1/2.В предлагаемом устройстве режим работы (разложение в ряд или восстановление функции) задается сигналом на управляющем входе 4,Рассмотрим работу устройства на примере вычисления коэффициентов разложения Б,.Формула изобретения Устройство для ортогонального преобразования по Уолшу, содержащее по2 -1 (2 - порядок преобразования) регистров сдвига и сумматоров-вычитателей, причем вход и выход -го (1=12 -1) регистра сдвига соединены соответственно с первым и вторыми входами 1.-го сумматора-вычитателя, выходы суммы и разности сумматоров-вычитателей, имеющих номера с 2по 2 -1, являются выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет выполнения обратного преобразования Уолша, оно содержит 2 -1 сдвигателей, причем выход -го сдвигателя подключен к входу -го регистра сдвига, информационный вход первого сдвигателя является информационным входом устройства, выходы сумин и разности (2 +с)-го ( =. 1п; 1 с = О10 2Значения дискретного сигнала ХХ 1 Х 4 последовательно с частотой тактовых импульсов поступают на вход устройства. В сдвигателе 1 первого яруса осуществляется деление на два. В регистре 2 сдвига первого яруса сигнал 1/2 Х, задерживается на один такт, поэтому на входы сумматора-вычислителя 3 первого яруса во втором такте поступают числа 1/2 Х 1/2 Х , а на его выходах суммы (+) и разности (-) формируются значения 1/2(Х+Х ) и 1/2(Х-Х ). В третьем такте на выходах сумматора-вычитателя 3 появляются значения 1/2(Х+Х) и 1/2(Х -Х) в четвертом 1/2(Х+Х 4) и 1/2(Х,1-Х 4), Аналогично работают блоки в последующих ярусах с той тольКо разницей, что регистр 2 сдвига -го яруса задерживает сигнал на 2тактов. В результате в 2"-м такте, т,е. при поступлении входного сигнала Хна выходах устройства одновременно формируется 2" коэффициентов преобразования последовательности,т,е. для 2:= 4, имеютз 1325510421-1) сумматора-вычитателя подклю-, . ветственно, управляюище входы всех чены к информационным входам (2+21) сдвигателей объединены и являются упго и (21+21+1)-го сдвигателей соот-, равляющим входом устройства.Составитель В. БайковРедактоР М. БланаР ТехРед И.Попович КоРРектоР Т, КолбЗаказ 3112/46 Тираж 672 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 тПроизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4