Устройство для вычисления свертки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 6 06 Р 15/353 ЕНИ ИДЕТЕЛЬС К АВТОРСКОМ 2 б ч ОСУ 4 АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРВ 1430965, кл. 8 06 Р 15/353, 1988.Авторское свидетельство СССРМ 1248050, кл. 0 06 Р 15/353, 1985,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯСВЕРТКИ(57) Изобретение может быть использованодля предварительной обработки сигналов врадиотехнических измерителях дальности и Изобретение относится к цифровой измерительной и вычислительной технике иможет быть использовано в качестве устройства для предварительной обработкидинамичных и зашумленных сигналов, например, при измерениях дальностей и радиальных скоростей.Цель изобретения - упрощение устройства.На чертеже представлена функциональная схема устройства.Устройство содержит преобразователь1 спектра входной последовательности,сумматор 2, п 1 умножителей 3, блок 4 памятикоэффициентов, элементы И 5 и 6.Преобразователь 1 содержит счетчик 7,лок 8 памяти ортогональных функций, счетик 9, а реверсивных счетчиков 10, и триггер 11.Устройство имеет сигнальный 12, пучковый 13 и тактовый 14 входы, а также выход15 готовности результата,1661795 А 1 радиальной скорости. Цель изобретения состоит в упрощении устройства путем исключения зависимости его конструкции от длины входной последовательности М. Цель достигается за счет использования преобразователя входного временного спектра ф) в более компактный спектр из п 1 составляющих 2= (20,2124), где п 1 =о 92 й. Для этих спектральных преобразований используется специальный базис ортогональных функций Я, образуемый из щ-мерного базиса Радамахера. Устройство содержит преобразователь спектра входной последовательности, гп умножителей и сумматор, 1 з.п. Ф-лц, 1 ил. В устройстве используется алгоритм быстрого преобразования в в-мерном ортогональном базисе функций 8, являющийся дискретным аналогом разложения в базисе коэффициентов степенного полинома, аналогично как базис функций Радамахера является дискретным аналогом разложения в тригонометрический ряд.Результат свертки входной последовательности является линейной комбинацией, размер которой не зависит от длины входной последовательностиао =(2 о - В 21+ В 222 - Вв 2 щ ),1где нормированные для различных а и й (й - длина входной последовательности) коэффициенты Вк могут быть вычислены заранее, т,е. одно и то же устройство может обрабатывать входные последовательности различной длинц, для чего достаточно изменить значения Вк постоянных коэффициентов в блоке регистров.В исходном состоянии триггер 11 и счетчик 7 находятся в нулевом состоянии, следовательно, на вторых входах обоих элементов И нулевой потенциал, входной сигнал ф) и тактовые сигналы Гт на выходе этих схем отсутствуют. На выходе устройства может быть любое произвольное значение, например предыдущий результат свертки. Работа устройства начинается с подачи короткого пускового сигнала на пусковой вход 13, Этот сигнал обнуляет все счетчики преобразователя 1 спектра и переводит триггер 11 в единичное состояние, а выходной потенциал этого триггера открывает оба элемента И, после чего входной сигнал в виде непрерывной последовательности или пачек импульсов начинает поступать с выхода элемента И 5 на счетные входы счетчиков 9 и 10, Одновременно тактовые импульсы с входа 14 начинают проходить на счетный вход счетчика 7, Параллельный двоичный код с выхода счетчика 7 начинает управлять считыванием функций Я из блока 8 памяти, На первом выходе блока 8 формируется функция 31(Х); нд втором Я 2(Х) и т,д(п 3+1)- й выход блока 8 предназначен для формирования сигнала окончания мерного интервала, который считывается на Й-и такте обработки. Этот сигнал обнуляет триггер и счетчик 7 и поступает на выход устройства для организации считывания результата во внешние устройства. Реверсивные счетчики работают так, что при наличии на их управляющем входе единичного потенциала осуществляется вычитание поступающих на счетный вход импульсов, а при нулевом потенциале происходит суммирование входных импульсов, т.е. на выходе счетчика 9 образуется сумма Уо, а на выходах всех реверсивных счетчиков - соответственно суммы Е 1,222. Деление на М осуществляется отбрасыванием К=оцгй младших разрядов каждого результата. В умножителях 3 осуществляется безынерционное умножение полученных составляющих спектра на постоянные коэффициенты, хранящиеся в блоке 4. Все результаты перемножения с выходов реверсивных счетчиков поступают соответственно на входы сумматора 2. Путем изменения записанной информации в блоке 8 и смены постоянных коэффициентов в блоке 4 регистров можно перестроить устройство для свертки входной последовательности другой длины или привязать результат свертки к другому моменту времени.Формула изобретения1. Устройство для вычисления сверткн,5 содержащее гп умножителей, первые входыи выходы которых подключены соответственно к входам коэффициентов устройстваи с первого по а-й входам сумматора, выходкоторого является выходом устройства,10 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюупрощения устройства, оно содержит преобразователь спектра входной последовательности, первый, второй и третий входыкоторого подключены соответственно к15 сигнальному, пусковому и тактовому входам устройства, с первого по (а+1)-й информационные выходы преобразователяспектра входной последовательности подключены соответственно к (а+1)-му входу20 сумматора и вторым входам в умножителей, управляющий вход преобразователяспектра входной последовательности является выходом готовности результата устройства.25 2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что преобразователь спектра входной последовательности содержит дваэлемента И, триггер, блок памяти ортогональных функций, два счетчика и в ревер 30 сивных счетчиков, входы сброса первогосчетчика и е реверсивных счетчиков и единичный вход триггера соединены с вторымвходом преобразователя, счетные входыпервого счетчика и а реверсивных счетчи 35 ков подключены к выходу первого элементаИ, первый вход которого соединен с первымвходом преобразователя, а второй с выходом триггера и с первым входом второгоэлемента И, второй вход и выход которого40 подключены соответственно к третьему входу преобразователя и к счетному входу второго счетчика, выход которого соединенс адресным входом блока памяти ортогональных функций, с первого по в-й выхо 45 ды которого подключены соответственно куправляющим входам в реверсивных счетчиков, выходы которых подключены соответственно к выходам преобразователя совторого по (в+1)-й, выход первого счетчика50 является первым выходом преобразователя, (а+1)-й выход блока памяти ортогональных функций подключен к входу сбросавторого счетчика, к нулевому входу триггераи является управляющим выходом преобра 55 зователя,1661795 Составитель Л, ЛогачеваТехред М.Моргентал Корректор И, Муска Реда кт зор оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 аказ 2126 Тираж 411 ВНИИПИ Государственного комитета по изо 113035, Москва, Ж, РаПодписноеетениям и открытиям при ГКНТ Сшская наб 4/5