Устройство для выполнения быстрого преобразования уолша

.Я.Шир 73 СР 1 980.ИЯ БЫСТвтомаи может го спе нализа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗК АВТОРСКОМУ СЕИДЕ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПОЛНЕНРОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УОЛША(57) Изобретение относится ктике и вычислительной техникебыть использовано для цифровотрального и корреляционного а сигналов на основе дискретных ортогональных преобразований в базисе функций Уолша, для цифровой фильтрации, сжатия информации, в технике связи и т,д. Целью изобретения является упрощение устройства. Устройство содержит п регистров сдвига 1.1- 1.п (2" - число коэффициентов преобразования), и сумматоров-вычитателей 2.1-2,п, и коммутаторов 3.1-3.п, два счетчика 4.5, и элементов НЕ 4-9, 2 пэлементов И 10-15. Введение второго счетчика элементов НЕ,. И позволяет сократить суммарную разрядность регистров сдвига до 2 -1 (2разрядов в регистре -го каскада преобра- ЖИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для цифрового спектрального и корреляционного анализа сигналов на основе дискретных ортогональных преобразований в базисе функций Уолша, для цифровой фильтра ции, сжатия информации, в технике связи и т.д. 1 ОЦелью изобретения является упрощение устройства,На фиг, , представлена Функциональная схема устройства; на Фиг, 2 временная диаграмма; на фнг. 3 - граф 15 быстрого преобразования Уолша-Пэли для И=8, (Я=2 ).Устройство содержит регистры 1, - 1 сдвиг:а, сумматоры-вычитатели 2, - 2, коммутаторы 3, -3, счетчики 4 и 5, элементы НЕ б, элементы И 10- 15, информационный 1 б и тактовый 17входы и выход 18. Регистр 1 сдвига, сумматор-вычитатель 2; и коммутатор 3, образуют -й каскад преобразования.Устройство работает следующим обюразомВходная последовательность хо,х, х и , представляющая отсчеты дискретного сигнала, с частотой тактовых импульсов поступает на вход ре,гистра 1 сдвига, управляемого с выхода и-го элемента НЕ 9, где задерживается на один такт (в регистре 1, сдвига хранится один отсчет). Срабатывание сумматора-вычитателя 2 управляемого сигналом 2 (фиг. 2) с первого выхода первого (младшего) разряда счетчика 5 синхронизируется в каждом четном такте. На выход коммутатора 3, который управляется сигналом 3 (Фиг. 2) с выхода элемента И 10 и работает с частотой в два раза боль ше, чем тактовая частота регистра 1 сдвига, в течение каждого такта, начиная с второго, выводится сначала сумма, а затем разность х +х х -х х+х л,х-хли т,д, В К"ом (К = 2-и) каскаде в соответ 5 О ствии с графом преобразования (Фиг.3) последовательность промежуточных данных задерживается в регистре 1М-на 2 тактов, Регистр К-го каска 55 да работает с тактовой частотой в 2 раза больше, чем тактовая частота регистра 1 сдвига первого каскада. Сдвигающий вход регистра 1 сдвига К-го каскада управляется сигналом с выхода (2 К)-го элемента И, Срабатывание сумматора-вычитателя 2 К-го каскада синхронизируется сигналом с второго выхода (К)-го элемента И, Коммутатор 3 К-го каскада, управляемый с выхода (2 К)-го элемента И, работает с частотой в два раза больше, чем тактовая частота регистра 1 сдвига в К-ом каскаде, и на интервале каждого такта сначала выводит сумму, а затем разность, сформированные в К-ом каскаде.Р (МХ +Х,Х -Х; Х л; +Х.л , о ,- оХ ;, -Хл2 хТаким образом, каждый последующий каскад преобразования работает с тактовой частотой в два.раза больше, чем тактовая частота предыдущего каскада. Поэтому на выходе коммутатора 3 последнего и-го каскада преобразолвания с частотой в 2 раз большей частоты следования отсчетов входного сигнала формируются коэффициенты преобразования Уолша с упорядочением по Пэли, При этом первый коэффициент Х преобразования получается на 2 -ом такте по приходу последнего 2 -го отсчета сигнала, а последний 2 -й коэффициент Х , до прихода (2"+1)-го отсчета. Гейератор импульсов формирует импульсы с частотой 2 Г, гдел Г - тактовая .частота отсчетов входного сигнала.Предлагаемое устройство на интервале дискретизации вычисляет все коэффициенты преобразования от 2 от счетов входного сигнала, что обеспечивает его работу в реальном масштабе времени.формула изобретенияУстройство для выполнения быстрого преобразования Уолша, содержащее первый счетчик, вход которого соединен с тактовым входом устройства, и регистров сдвига (2 - число коэффициентов преобразования), и сумматороввычитателей, и коммутаторов, причем информационный вход первого регистра сдвига и суммирующий вход первого сумматора-вычитателя соединены с информационным входом устройства, выходы суммы и разности -го (=1-и) суммато"ра-вычитателя подключены к информационным входам д-го коммутатора, выход 1-го Ц=1-п) коммутатора подключен к информационному входу (1+1)-го ре 5 гистра сдвига и к суммирующему входу (+1)-го сумматора дычитателя, выход е-2 -го разряда п-го регистра сдвига подключен к вычитающему входу и-го сумматора-вычитателя, выход и-го ком мутатора является выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит второй счетчик, и элементов НЕ, 2 пэлементов И, причем вход вто 5 рого счетчика соединен с выходом иго разряда первого счетчика (нумерация со стороны младшего разряда), выход ь-го разряда первого счетчика соединен с входом д-го элемента НЕ, вы ход и-го элемента НЕ и выходы разрядов с первого по 1-й второго счетчика подключены к входам (21-1)-гоэлемента И, выход которого подключенк первому входу 21-го элемента И, куправляющему входу 1-го коммутатора ик сдвигающему входу Ц+1)-го регистра сдвига, второй вход 21-го элементаИ соединен с выходом (1+1)-го разрядавторого счетчика, выход 21-го элемен"та И подключен к синхронизирующемувходу (+1)-го сумматора-вычитателя,тактовый вход устройства и выходы разрядов с первого по и-й второго счетчика подключены к входам (2 п)-гоэлемента И, выход которого соединен суправляющим входом и-го коммутатора,выход 2-го разряда 1-го регистрасдвига подключен к вычитающему входу1-го сумматора-вычитателя.1425707 43 Щ Составитель В.Байков тор 0 хред И,Дидык ова орректор В,Бутяг аж 704Государственногоелам изобретенийсква, Ж, Рауш Производственно-п ическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектн каз 4773/49 Т ВНИИП по 113035, Подписноекомитета ССи открытийкая наб., дХИ