Вычислитель коэффициентов уолша-фурье

Союз Соеетских Социалистических республик; З,0 07.72 121) 1804175118 ЯВЛЕ 1 с присоединением з осударстеенныи квинтесвета Министров СССР 132) Приортст 158) УДК 681.31088 делам изооратеннй Опубликовано 15.06.7 Дата опубли:;Огдция. Бюллетень М 22писа,1 ия 2 .Ж) и открытий 72) Авторизобретения71) Заявитель А, Г, Ярус хническсй кибсрнстики петит 54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬ КОЗФФИЦИЕИТОВ УОЛ ША - ФУРЬЕ0 сет Уолша цитярУстройство относится к области вычцсл;1- тельной техники ц может быть 1,сцользовкноспектрального анализа слудЙ 51 ыхцсссов,Известен вычислитель коэфсищцснтов Уол ша-Фурс, содержащий Олок рсрмировяц 151 функц и Уол а, В. д ко рог;Одклю сн Выходу прсооразОВятсля на)р 51 кснцс - н 1- тарныи код, входы которогс соединены со входами вычислителя, 10Наличие в составе такого устройства сложных аналоговых блоков приводит к усложненно схемы вычислителя и, кроме того, прсобркзусмьй процесс в него должен поступать только в Виде аналогового напряжения.С целью расширения фуцкци 051 ялнь 1( возможностей и упрощения структуры вы шслитсль содержит реверсивный счетчик, входы управления которого подключены к выходам блока формирования (1)уцкций Уолшд, я основной вход подключен к выходу преобразователя напрякение - унитарный код.Ня 1 ертсКе предстяВлсна фуцкционяльця 5 схема предлагаемого вычислителя коэффициентов Уолша-фурье.Вычислитель состоит из реверсцвцогчика 1, блока формирования функций2 и преобразователя напряжение -цый код 3.Блок формироваш)я функций Уолша 2 состот цз трцггсрцого счет шка 4 - 6, дифферснцирующцх цепочек 7 - 9, выключятслсй 1 д - 12, схемы 11 ЛИ 13 и допол 1:цтсльцого триггера 1. Число разрядов триггсрцого счетчика 4 - б и соответствующее ему )цсло диффсрснццр 510 ц;х . с 1)очск 7 - 9 ц вытпочдтсле;" 1 О - 12 оцрсдсл 5 ется колчсст:Ом Вдзяд; в ДВОЦ 1 НОГО КОД МЯКСЦМЯЛИ)ОГО ЦОЗ 1 СР 1 ВЬ 1 ЦС ляс 1 ОГО коэ)" чНццсцтд ) Олшя-фмрьс,ПрсОб) ЗОВатс,ь ндиряжсццс - 5 нцтарцый код 3 состоит цз генератора ццлообразиы.( цапряжснцй 15, нуль-оргяцд 16, гсцсрдторя импульсов 17, схсмь совддсция 18, лцнцц задержки 19, счетчика 20, дс)цифрГорд 21, переключателя 22 ц триггера 23.Бзок ср 01 мровдцця (1;уц 1(ццЙ Усл 1 цд 2 рдботяст слсду)ощ м оордзом.В исходно. сОстОЯ.1 ьсс трцггсрь 1 1 - -с) и 14 находятся В пулевом ;оложсццц. Прц Полаче ССРЦЦ ЦМЦУЛЬСОВ Ца СЧСтЦЫЙ ВХОД тРЦГИ 1 Т ИГсря 4 счст 11 к, 001)кзовдц 11 Й:1 з трцГГсроВ б, будет цзмсц;:ть сгос сост 05 Нцс 0 закону цзмсцсцця цослсдсгятсльцостц дво)ьиц 1 х чцсст. В моменты цзмсцсцця состсццй Триггссов 4 - б дифферсццируОццс цсцоц(ц 7- 9 будут ф 01)хНровять остр 01(оцсц 1 ыс ц)1: улСы, кото;)ыс через Выключатели 10 - 12 и схс.Г 5, ИЛИ 13 бмдт воздсйствовдт 1, ц- с 1 стц 1."1 вход трцггсрд 14, Триггер 14 цзм;",:,яст свдс ссстоянис пр Нсстуцлсстиц нд нсГО толь,0 тсхимпульсов, которые соответствуют моментам перехода триггеров 4 - б из нулевого состояния в единичное. При помощи выключателей 10 - 12 мояно задать в двоичном кодс номер и формируемой функции Уолша.Полный набор всех функций Уолша, которые могут быть сформированы с помощью трехразрядного счетчика, имеет общий период, равный восьми периодам импульсов, поступающих на триггер 4. Для установки в ну. левое положение триггера И в конце каядого периода функций Уолша единичный выход триггера 6 соединен с нулевым входом триггера 14. Импульс на единичном выходе триггера б, соответствующий истечению основного временного интервала, поступает также на выход блока формирования функций Уолша 2.Блок формирования функций Уолша 2 позволяет получать любую из восьми первых рункций Уолша. При неооходимости формирования функций более высокого порядка число триггеров счетчика этой схемы, а также число диффсрснцирующпх цепочек и выключателей должно быть увеличено.П реобразователь напряяение - унитарный код 3 при подаче на него кодов ординат Г (0) раоотает следующим образом.Двоичный код Р (6) ординаты входной функции подается на счетчик 20 и фиксируется в пем как в регистре, При поступлении тактового импульса ТИ триггер 23 устанавливается в единичное состояние, схема совпадений 18 открывается и импульсы генератора 17 начинают поступать на выход преобразователя 3. Эти импульсы через линию задержки 19 поступают также на счетчик 20, работающий постоянно в режиме вычитания. При этом число, находящееся в счетчике 20, будет уменьшаться, В тот момент, когда это число достигнет значения, соответствующего минимально возможному отрицательному числу в счетчике 20, дешифратор 21 формирует импульс, который черсз переключатель 22 поступает на триггср 23 и устанавливает его в нулевое положение,При этом схема совпадений 18 закрывает ся, Число импульсов Л" (0), прошедших через схему совпадений 18, будет определяться формулойЛ(О) =Л. +1 Ж где код Г (О) может принимать любой знак.Прп представлении входной функции в виде аналогового напряжения Р переключатель 22 устанавливается в верхнее положение и преобразователь напряжение - унитарный код 3 работает следующим образом.Тактовый импульс ТИ запускает генератор пилообразного напряжения 16, который выдает на первый вход нуль-органа линейно возрастающее напряжение, начальный уровень которого К,соответствует минимально возможному напряжению входной функции Р, поступающей на другой вход нуль-органа. Одновременно с этим тактовый импульс ТИ устанавливает триггер 23 в единичное состояние, в результате чего схема совпадений 18 открывается и импульсы генератора 17 на чинают поступать на выход преобразователянапряжение - унитарный код 3.В момент достижения пилообразным напряжением уровня напряжения Р нуль-ор ган 16 формирует импульс, который через переключатель 22 устанавливает триггер 23 в нулевое состояние, в результате чего схема совпадений 18 закрывается, и число импульсов, поступивших на выход преобразователя 3 бу 15 ет пропорционально ординате процесса в со.ответствии с формулойЛ(О) =11 У, +Г(ИД20где к - коэффициент пропорциональности, а Е(0) - ордината процесса Р в момент подачи на преобразователь 3 тактового импульса ТИ25Таким образом, преобразователь напряжение - унитарный код 3 обеспечивает преобразование ординат входного процесса Р(1), представленных в виде аналоговых напряжений или двоичных кодов, в пропорциональныс Зоунитарные коды Л(6), которые поступают в реверсивный счетчик 1.Вычисление коэффициентов Уолша-Фурьезаканчивается в момент времени 0=, когда на единичном выходе триггера 6 образуется перепад напряжений. Однако возможно продолжение вычислительного процесса и до моментов времени 0=2, 3,4 и т. д. В этом случае точность вычислений существенно повышается.Таким образом, предлагаемое устропствопозволяет вычислить любой коэффициент Уолша-Фурье, номер которого задан с помощью выключателей 10 - 12, При этом входной процесс может быть представлен в виде двоичных кодов ординат, в видо аналогового напряжения пли в виде унитарных кодов, подаваемых непосредственно на рсвсрсивный счетчик 1.Предмет изобретения50Вычислитель коэффициентов Уолша-Фурье,содержащий блок формирования функций толща, вход которого подключен к выходу преобразователя напряжение - унитарный код, входы которого соединены со входами вычислителя, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения структуры, он содержит, реверсивный счетчик, входы управления которого подключены к выходам блока формирования функций Уолша, а основной вход подключен к выходу преобразователя напряжение - унитарный код.Составитель О. Сахаров Редактор Л. Цветкова Техред Г. Дворина Ко,ректор В. Гутман Заказ 229/546 Изд. М 1709 Тирана 624 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Мшшстров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Тпп. Харьк. фил. пред. Патент