Устройство для вычисления коэффициентов фурье-хаара

1 ЛпА),1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Савюз Советских Саациапистическкк Уеспубттик.75(21) 2142672/18-2 вле 34 60 с присоединением заявкивударвтввааый ааватвавета Мааавтрвв ИСРв ааааа ааабратаавва втврытаа,7 45) Дата опубликования описания 29.1(22) Автор изобретени Ков нацк ий 2) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТО ФУРЬЕ-ХААРА Таки формиро Функции начены для Фурье-Хаар 5 10 о само я дифф Изобретение относится к областивычислительной и измерительной техни=ки и может быть использовано дляанализа спектра сигналов.Известно устройство, позволяющеевычислять коэффициенты Фурье-Хаара,которое содержит блоки умножения,сумматоры, устройство управления ипреобразователь аналог-цифра)1,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство для вычисления коэффициентовФурье-Хаара, содержащее преобразователь аналог-цифра,2 ф+т последовательно соединенных регистров сдвига, первый из которых соединен информационным входом с выходом преобразователя,а управляющие входы каждого регистрасдвига соединены с соответствующимивыходами блока управления, а -ярус- Юную пирамиду ячеек вычисления орпии-,ат, содержащую в каждом (-ож ярусеячеек, каждая из которых состоит из двух сумматоров, одного элемента И и умножителя на константу, 2выход которого является выходом устройства. Первые входы элементов Икаждой ячейки 1 -го яруса соединенымежду собой и с соответствующим выходом блока управления( 21 3 е устройства и азвания коэффици в ат( ) .Однако они не могут быть использованы для непосредственного вычисления коэффициентов Фурье-Хаара от производных по времени в ,- Ы), т.е. безйиспользования дополнительного оборудования. Для получения такой возможносЧи необходимо на входе устройства включить дифференцирующий блок, что приводит к усложнению вычислений.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства, а именно формирование коэффициентов Фурье-Хаара, соответствующих производной функции по времени - 1 В) непосредственно и й Функции т(О без применени еренцирующего устройства.Эта цель достигается тем, что в предложенном устройстве в каждой ячейке первый сумматор соединен с первым входом второго сумматора. Второй вход второго сумматора соединен с выходом. элемента И, а выход - с умножителем на константу, Первый вход первого сумматора р -ой ячейки, 1 -гояруса соединен с выходом 2-(1 -.+Е-го регистра сдвига. Второй входпервого сумматора той, же ячейкй соединен с выходом 2.горегистра сдвига, а Второй вход элемента И - с выходом (2" (2- М)+ 1) - орегистра сдвига. Выходы первого ипоследнего регистров сдвига соедицецыс первым и вторым входами дополнительного сумматора, выход которого является дополнительным выходом устройства, где п = 1,2,; ) - омер яруса, : Г,пР - номер ячейки10в ( -ом ярусе, ) -1,2; Е - исло коэффициентов Фурье-Хаара ца выходеустройства.Па чертеже приведена блок-схемаУСтройства для и - 3.устройство содержит аналого- цифровой преобразователь 1; регистры сдвига 2, ячейку 3 вычисления ордицаты,дополнительный сумматор 4, элемент И,сумматоры 6 и умножитель 7 ца константу, Устройство содержит также блокуправления 8,Коэффициенты фурье-Хаара Функциит(1) по системе Хаара на отрезке0,1имеют вид25 Таким образом, реализуемое по алгоритму (2) и (3) устройство позволяет определить коэффициенты Фурье-Хаара,соответствующисе производной (6 функцйи по времени -) - М(1) при подаче на вход этого устройства самой функции 1 Ю ;Работа устройства заключается в том, что в регистрах сдвига фиксиру- И ются значения исходной функции в2 ф+1точках посредство сдвига эти значения делятся на 2: 2Тгде 0 - целое число.Каждая ячейка устройства реали- Ю . зует вычисления ординаты спектра Фурье-Хаари по Формуле (3). Умножение на 2 происходит в регистре сдвига, а умножение на Ч 2 - в умножителе наконстанту. 2. Авторское свидетельство СССР 65 1 484523, Мки 6 06 Г 15/34, 20.02,74, тс,=цм, с; =Ю)х,;и) и, )оогде Хортоцормировацнаяца отрезке (О,т Функция хаара;) Г; и; 1 =),2и - максимальный номер классафункций Хаара.Проводя вычисления коэффициентовФурье-Хаара для производной1(Цвместо самой функции тИ) , получимразложение для производной входнойфункции. Подставляя значения Х 1)Юв формулу (1), получим сц .2" 12:ДЫ-от Гз) Первый коэффициент Фурье-Хаара образуется ца выходе дополнительного сумматора. Предложенное устройство позволяет Формировать коэффициенты разложения Хаара, соответствующие производной Функции по времени - = 1 Н) непосред 1ствоо по самой Фу кциибез применения диффереццирующих устройств, что расширяет область примецеия устройства. формула изоб)зетеия Устройство для вычислеция коэффициецтов Фурье-Хаара, содержащее преобразователь аналог-циФра, 2 д+1 последовательно соединенных регистров сдвига, первый из которых соедицец ицформациоццым входом с выходом преобразователя, а управляющие входи каждого регистра сдвига соединены с соответствующими выходами блока управлеция, п -ярусцую пирамиду ячеек вычисления ордицат, содержащую в каждом )-м ярусе 2"ячеек каждая из которых состоит из двух сумматоров, одного элемента И и умно- жителя ца константу, выход которого является выходом устройства, при этом первые входы элементов И,кажцой ячейки (-го яруса соединены между собой и с соответствующим выходом блока управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей,в каждой ячейке первый сумматор соединен с первым входом второго сумматора;второй вход второго сумматора соединен с выходом элемента И,а выход - с умножителем на константу; первый вход первого сумматора )-й ячейки ( -го яруса соединен с выходом 2(-Ф(-го регистра сдвига; второй вход ,первого сумматора той же ячейки соединен с выходомД+1) -го регистра сдвига, а второй вход элемента И - с выходом2(2 в+ 1 -го регистра сдвига; при этом выходы первого.и последнего регистров сдвига соединены с первым и вторым входом дополнительного сумматора, выход которого являатся дополнительным выходом устройства. Источники информации, принятые всвнимание при экспертизе: 1, Зармут Х.Ф.ортогоцальными сигналами, И,Связь,1975.579623 Составитель И. ГрибковТехред С. Беца Корректор М.Демчик Редактор Л. Утехина Заказ 4396/45 Тираж 818 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, 7-35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4