Устройство для вычисления коэффициентов преобразования уолша

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК1479945 ИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Г 18 А,В, о СССР1981.СССР1980,тельст 9/00,льство 9/00,(54ФИЦИЕ УСТРОЙСТВО Д НТОВ ПРЕОБРА ЬИИСЛЕННИЯ УОЛША К(57) Изобретеавтоматики ии может быть иления коэффици ие от сится ельно областтехникия вычиссл пользовано дискретно ентов ре ГОСУДАРСТВЕННЬИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР СВИДЕТЕЛЬСТВ(51) 4 С 06 С 9/00 С 06 образования Уолша, в частности, приспектральном анализе видеосигналов,заданных на конечных интервалах определения. Цель изобретения состоитв повьппении точности работы устройства. Устройство содержит источник1 равномерного света, многоканальный оптический модулятор 3, светочувствительные сдвнговые регистры2 на ПЗС-приемниках, интеграторы4, источник 8 опорного сигнала и генератор тактовых импульсов. При вычислении коэффициентов преобразования компенсируются неравномерностихарактеристик ПЗС-приемников путемусреднения характеристик дополнительной обработки. 1 ил.Ч О при Я при И при Инри У Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано для вычислениякоэфАициентов дискретного преобразования Уолна (как частный случайпреобразования Радемахера), например, при спектральном анализе видеосигналов, заданных на конечных интервалах определения.Целью изобретения является повышение точности устройства.функциональная схема устройствапредставлена на чертеже.Устройство содержит источник 1равномерного света, М групп по и регистров сдвига 22 на светочувствительных приборах с заряднойсвязью (ПЗС) (М = 2 К; К - число.функций Уолша; М = .Мп; с увеличением и уменьшается влияние разбросапараметров элементов ПЗС на точностьпреобразований), М-канальный оптический модулятор, представленный кана-лами 33 щ, и-входовые интеграторы 4,4, аналого-циАровыепреобразователи 5,5 ч, тактовыйгенератор б, вычитатели 7,7,источник 8 опорного сигнала.Источник 1 равномерного света оп-.тически связан через -й (1 = 17 Й)канал 3 модулятора с разрядными световыми входами каждого из регистровсдвига 3;,1 , 3; 1-й группы, Конструктивно модулятор представляет собою теневую модулирующую мас-.ку, коэфАициент пропускания световогопотока которой в каждом канале 3,изменяется от разряда к разряду в соответствии с законом изменения 1-йбазовой Аункции. Первая базовая Аункция (ей соответствует канал 3 модулятора) совпадает с постояннойсоставляющей Ы, в системе функцийУолша,Функция Уолша И ( = 1;К) соответствуют пары базовых функций И иИ (и пары смежных каналов 3и3 модулятора): Все базовые функции Ы, К, Уа следовательно, и коэАфициент пропускания теневой модулирующей маски принимают значение О, 1, Например, последовательности отсчетов Аункций Уолша Ио, 1 (упорядоченных по частоте) и соответствующих базовых Аункций И (канал 3,), И, (канал 3 ) и Ь (канал 3) имеют вид;И, = (11 ОО),М= (ОО 11)20На чертеже непрозрачные участкитеневой маски в каналах 3, 3 модулятора (нулевой коэффициент пропускания) заштрихованы,25 Устройство работает следующимобразом.На электрический вход источника1 равномерного света поступает видеосигнал, спектр которого необходимо вычислить. Световой поток, излучаемый источником 1, пропорционаленвходному сигналу, Этот световой поток модулируется многоканальным оптическим модулятором в к аналах 3 .35 ,3 щ и попадает на светочувствительные регистры сдвига 2,2,в которых образуются зарядовые пакеты, пропорциональные локальным освещенностям. Под действием такто вых импульсов осуществляется продви- жение зарядовых пакетов в регистрахсдвига, Скорость продвижения зарядов задается тактовой частотой ипри постоянной длине регистров сдви га определяет базу разложения, Зарядовый пакет, переходящий от предыдущего разряда регистра к последующему, суммируется с зарядовым пакетом, накопленным в этом разряде впромежутке между очередными тактовыми импульсами.В результате такогосуммирования на выходе регистра сднига будет заряд, равный сумме зарядовых пакетов от всех накопительныхячеек ПЗС и пропорциональны коэффициенту преобразования по соответству 1 +ющей базовой функции Ъ , Ы илиефЪ . Сигналы с выходов сдвиговых регистров поступают на входы соответ 1479945ствующих интеграторов 4 4 ч дляусреднения, что позволяет уменьшитьвлияние неравномерности чувствительности сдвиговых регистров на ПЗС.Таким образом на выходе интегратора4 будет действоватьсигнал, прапор"циональный коэфАициенту преобразования Уалша в сумме с темновым сигналом, а на выходах каждого из последующих интеграторов 44 будетдействовать сигнал, пропорциональныйнеполной соответствующей компоненте(1) или М ) преобразования Уалша этого сигнала и темноному сигналу ПЗСприемника. Сигналы с ныхадов интеграторов 4,4 ц поступают на входысоответствующих АЦП 5 .5,ч, гдепреобразуются в циАровую Аорму, Сигнал с выхода АЦП 5, поступает навход вычитателя 7 на второй входкоторого поступает сигнал от источника 8 опорного сигналаОпорныйсигнал необходим для компенсациитемнового сигнала, аего величинаподбирается в отсутствие засветкипри настройке устройстна. На выходевычитателя 7 будет действовать сигнал, пропорциональный только нулевому коэфАициенту преобразованияУолша. Каждый из вычитателей 7,7 к получает из двух неполныхкомпонент соответствующий полныйкоэААициент преобразования Уолша,При этом вычитаются и темновые сигналы, присутствовавшие в сигналахс выходов интеграторов 4 .Таким образом,на выходах вычитателей 77на каждый такт действуют сигналы, пропорциональныесоответствующему, начиная с нулевого коэАфициенту преобразованияУолша,Формула изобретенияУстройство для вычисления коэффициентов преобразования Уолша, содержащее источник равномерного света, М-канальный оптический модулятор (М = 2 К, где К - число Аункций Уолша), М регистров сдвига, выполненных на светочувствительных прибо 10 15 20 рах с зарядной связью (ПЗС), Квычитателей и тактовый генератор, причем электрический вход источника равномерного света является инАармационным входом устройства, разрядные световые входы д-го (=1,М) регистра сдвига оптически связаныс источником равномерного света через ь-й канал оптического модулятора, первый выход тактового генератора подключен к тактовым входам всех регистров сдвига, выход )-го1; К) вычитетеля является выходом Ц+1)-га коэААициента преабразовайия устройства, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, чта, с целью повышения точности оно содержит М групп дополнительных регистров сдвига, выполненных на светочувствительных ПЗС, М мнаганхадовых интеграторов, М аналого-цифровых преобразователей,К-й вычитатель и источник опорного сигнала, причем разрядные световые входы каждого из дополнительных ре-.гистров сдвига -й группы соединены с источником равномерного света через .-й канал оптического модулятора, выход х-га регистра сдвига и выход каждого из дополннтельных регистран сдвига -й группы подключены к соответствующим инАармационным входам -го интегратора,выход ь-га интегратора подключен к информационному входу -го аналаго-цифровога преобразователя, ньгход 21-га и (21+1)-го аналого-циАровых преобразонателей подключены соответственно к суммирующему и нычитающему входам 1-го нычитателя, выход первого аналого-цифрового преобразователя подключен к суммирующему входу К-го вычитателя, нычитающий вход К-го вычитателя соединен с источникам опорного сигнала, выход К-га вычитателя являетя выходом первого каэАфициента преобразования устройства, тактовые входы дополнительных регистров сдвига всех групп подключены к первому выходу тактового генератора, 50 второй выход которого соединен с тактоными входами всех интеграторов и аналаго-циАровых преобразователей,