Генератор ортогональных сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН б Р 1 0 ТЕНИЯ ЬСТВУ бБо ова овы теории нечных ин, 1975,н Р во СССР1979/О етГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ(прототип),(54)(57) ГЕНЕРАТОР ОРТОГОНАЛЬНЫХСИГНАЛОВ, содержащий генератор тактов, первый и второй счетчики, группу элементов И, сумматор по модулюдва и триггер, причем выход генератора тактов подключен к входу первого счетчика, выходы элементов И подключены к входам сумматора по модулюдва, выход которого подключен к счному входу триггера, о т л и ч а ющ и й с я тем,что, с целью упрощения конструкции генератора ортогональных сигналов, он содержит региствеличины сдвига функции Уолша, регистр величины сдвига номера функцииУолша, делитель частоты, два блока,ЯО 107376 поразрядного суммирования по модулю два и блок преобразонания прямого кода н инверсный, причем выходы разрядов первого счетчика и регистра величины сдвига функции Уолша подключены соответственно к первой и второй группам входов первого блока поразрядного суммирования по модулю два, выход переполнения первого счетчика через делитель частоты подключен к входу второго счетчика, выходы разрядов второго счетчика и регистра величины сдвига номера функции Уолша подключены соответственно к первой и второй группам входов второго блока поразрядного суммирования по модулю два, выходы одноименных разрядов ,рй первого и второго блокон поразрядного суммирования по модулю два через соответствующие элементы И подключены к входам сумматора по модулю дна, выход триггера подключен к информационному входу блока преобразо- Я вания прямого кода в инверсный, управляющий вход и выход которого яв- ффффф ляются соответственно управляющим входом задания вида генерируемой пос ледовательности и выходом генератора ортогональных сигналов. Сй1073766 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в устройствах,предназначенных для цифровой обработки сигналов.Известно устройство, которое может быть использовано для формирования М ортогональных сигналов, содержащее (М -1) переключателей, (й -1)регистров сдвига и (И -1)линий задержек ( 11, 10Однако известное устройство отличается большой аппаратурной избыточностью и сложностью схем переключения.Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является генератор ортогональных сигналов, содержащий генератор тактов, счетчик дискретного интервала, счетчик номерафункций Уолша, группу элементов И,сумматор по модулю два, триггер,20причем единичные выходы всех разрядов счетчика дискретного интервалаподключены к первым входам элементовИ, а единичные выходы счетчика номера функций Уолша подключены ко вторым входам элементов И, выходы которых соединены со входами сумматорапо модулю два, выход которого соединен со входом триггера ) 21,Недостатком этого генератора явля-З 0ется его сложность,Цель изобретения - упрощение генератора ортогональных сигналов.Поставленная цель достигаетсятем, что генератор ортогональных сиг налов, содержащий генератор тактов,первый и второй счетчики, группу элементов И, сумматор по модулю два итриггер, причем выход генератора тактов подключен ко входу первого счетчика, выходы элементов И подключеныко входам сумматора по модулю два,выход которого подключен к счетномувходу триггера, содержит регистр величины сдвига функции Уолша, регистрвеличины сдвига номера Функции Уолша,делитель частоты, два блока поразрядного суммирования по модулю два иблок преобразования прямого кода винверсный, причем выходы разрядовпервого счетчика и регистра величинысдвига функции Уолша подключены соответственно к первой и второй группам входов первого блока поразрядного суммирования по модулю два, выходпереполнения первого счетчика через 55 1 100 101 110 111Я 3 (+) З1 0 1 1 0 1 , О 1 1 0 1 1 65 О 0 О 0 О 1 0 1 О О 1Я Ц+ Я Я О 1 1 0 1 1 О 1 1 О 1 011010.00100,В качестве составного сигнала визобретении берется сигнал длины (Ч,сформированный из функции Уолша полделитель частоты подключен ко входувторого счетчика, выходы разрядоввторого счетчика и регистра величины сдвига номера функции Уолша подключены соответственно к первой и второй группам входов второго блока поразрядного суммирования пс модулюдва, выходы одноименных разрядовпервого и второго блоков поразрядного суммирования по модулю два черезсоответствующие элементы И подключены ко входам сумматора по модулю два,выход триггера подключен к информационному входу блока преобразованияпрямого кода в инверсный, управляющий вход и выход которого являютсясоответственно управляющим входомзадания вида генерируемой последовательности и выходом генератора ортогональных сигналов,На чертеже представлена Функциональная схема генератора ортогональных сигналов,Он содержит генератор тактов 1,регистр 2 величины сдвига ФункцииУолша, счетчик 3, блоки 4, 5 поразрядного суммирования по модулю два,группу б элементов И, счетчик 7, регистр 8 величины сдвига номера функции Уолша, делитель частоты 9, сумматор по модулю два 10, триггер 11,блок 12 преобразования прямого кодав инверсный,В основе формирования ортогональных сигналов в изобретении лежит диадный сдвиг составного сигнала,Алгоритм диадного сдвига последовательности из восьми элементов следующий0 1 2 3 4 5 б 71 О 3 2 5 4 7 62 3 О 1 6 7 4 53 2 1 О 7 6 5 44 5 6 7 О 1 2 35 4 7 б 1 0 3 26 7 4 5 2 3 О 17 6 5 4 3 2 1 ОДля получения диадносдвинутойпоследовательности необходимо порядковый номер каждого элемента исходной последовательности, записанныйв двоичной Форме, сложить пс модулюдва с величиной диадного сдвига, записанной также в двоичной форме. Ниже приведен пример диадногосдвига на три последовательности извосьми элементов 111110101100 ной системы размера я=3 (Го й 2-)Составной сигнал строится путем4-кратного повторения каждой Функции3 10записанной в виде последовательностизнаков, с обязательной инверсиейфункции при одном иэ 4-х повторений.Составной сигнал длины И =16 иэполной системы функций Уолша размераи: 2 имеет вид+ + + + + + -- + - + - + -- +Диадный сдниг этого сигнала дает 16 ортогональных сигналов 0:-- + - + - + - -+1:2:--3:- . --+ -4:----- +73766 1 О модулю два соответстнующую величинудиадного сдвига, записанную в двоичной форме, При этом к значениям ди.скретного интервала прибавляются помодулю дна К младших разрядов величины диадного сдвига, а к порядковому номеру функции Уолша прибавляютсястаршие, начиная с (К+3), разрядыдвоичного представления величиныдиадного сдвигаГенератор ортогональных сигналовработает следующим образом.В исходном состоянии счетчик 3(аргумента), делитель 8 (на четыре),счетчик 7 (номера. функций Уолша) находятся в состоянии нсе единицы. Врегистре 2 и в регистре 8 записанысоответственно значения величины диадного сдвига элементов функции Уолша и величины диадного сдвига самихФункций Уолша,Первый тактовый импульс, поступаю+7: --8: + - + - + --9: -+ - + ---10:+ - +- --11: - + - + + -- + + + + + -- + +12:+ -- + + - + - + +13: - + + -- +14: - + + - + - + -40Величина диадного сдвига равна порядковому номеру соответствующего ортогонального сигнала, При этом если порядковый номер записать в двоичной форме, то К младших разрядов номера, где К = 8 о 2 о, определяют диадный сдвиг элементов внутри функции Уолша. Единица в (К+1) и (К+2) разрядах означает смену места инверсии функций Уолша в диадносдвинутом составном сигнале, Значения же двоичных разрядОв номера, начиная с (К+3) и старше, определяют величину диадного сдвига самих функций Уолша составного сигнала.Формирование функций Уолша в предлагаемом генераторе основано на поразрядном умножении значений дискретного интервала на порядковый номер функции уолша и свертки этого проиэве"ОО дения по модулю дна,Диадный сдвиг составного сигнала можно осуществить, если к значениям дискретного интервала и порядковым номерам функций Уолша прибавить по щий с выхода генератора 1 тактов на счетный вход счетчика 3, переводит счетчик 3, делитель 9 (на четыре) и счетчик 7 в нулевое состояние, Нулевое состояние счетчика 3 и величина диадного сдвига элементов функции Уолша, записанная в регистре 2, поразрядно складываются по модулю два н блоке 4. В результате образуется значение дискретного интервала, с которого начинает формироваться диадносдвинутый составной сигнал,Нулевое состояние счетчика 7 поразрядно складывается по модулю два в блоке 5 с неличиной диадного сдвига Функций Уолша, записанной в регистре 8. В результате получается номер функции Уолша, являющийся первой в формируемом ортогональном сигнале. Содержимое блоков 4 и 5 поразрядно перемножается на элементах И группы 6, В сумматоре 10 по модулю два полученные произведения складываются по модулю дна и результат сложения определяет состояние триггера 11, ныходной сигнал триггера 11через блок 12 преобразования прямого кода в инверсный поступает на выход устройства как первое значение функции Уолша, с которой начинается формируемый ортогональный сигнал, Второй тактовый импульс увеличивает содержимое счетчика 3 на единицу. Приэтом содержимое счетчика 7 не изменяется. Этим обеспечивается формирование очередного значения дискретногоинтервала при неизменном номере функции Уолша,Аналогичным образом в течение и тактов формируются все значения первой Функции Уолша. На (п +1) тактесчетчик 3 переходит н нулевое состояние, в делителе 9 записывается единица, счетчик 7 остается в нулевоь. состоянии, Таким образом, начйнается повторное формирование первой функ-.1073766 Составитель В.ВайковРедактор А,Долинич Техред И,Метелева 1 срректор й. Эимокосов61 Г Заказ 3 30/47 Тираж 69 9 Подписное ВНИЙПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 ции Уолша. Далее эта Функция повторяется третий и четвертый раэ.На (4 Р +1) такте счетчик 3 и делитель 9 переходят в нулевое состояние, а в счетчике 7 записывается первая единица, которая опредепяет но мер второй функции Уолша, Начнется 4-кратное, Формирование значений второй Функции Уолша, после чего в счетчик 7 эайисйвается вторая единица и Формируетса номер третьей функции 10 Уолша. Итак, в течение, К :4 и тактовг формируется полностью ортогональный сигнал. На последнем 4 о 2 такте счетчики 3 и 7, делитель 9 переходят в состояние все единицы. Со следующего такта начинается повторноеФормирование ортогонального сигнала, если в регистрах 2 и 8 не сменить величину диадного сдвига. Инверсия функций Уолша происходит в блоке 12 при подаче на управляющий входсигнала инверсии согласно алгоритмудиадного сдвига,Упрощение конструкции данного генератора по сравнению с прототипомдостигнуто благодаря вдвое меньшейразрядности используемых регистров,сумматора по модулю два и числа элементов И,