Генератор согласованных систем дискретных базисных функций аристова

(5) 5 ВИДЕТЕЛЬСТ ОРСКО области автохники и может т альном энаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР М 1180871, кл, 6 06 Г 1/02, 1985.Авторское свидетельство СССР К. 1603360, кл, 6 06 Р 1/02, 1988.(54) ГЕНЕРАТОР СОГЛАСОВАННЫХ СИСТЕМ ДИСКРЕТНЫХ БАЗИСНЫХ ФУНКЦИЙ АРИСТОВА(57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может Изобретение относится кматики и вычислительной тебыть использбвано при спек рлизе сигналов.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет формирования 2 М систем дискретных базисных функций, согласованных с произвольным по форме сигналом.На фиг, 1 приведена функциональная схема генератора для М - 8; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие его ра-, боту; на фиг. 3 - система функций, формируемая предлагаемым генератором,Генератор содержит блок 1 формирования 2 М систем дискретных базисных функций, и-разрядный счетчик 2, К/2-разрядный регистр. сдвига 3, сумматор 4 по вод М/2, первый вход 5 задания системы функбыть использовано при спектральном анализе сигналов, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора за счет формирования 2 М систем дискретных базисных функций, согласованных с произвольным по форме сигналом. Генератор содержит блок 1 формирования 2 М систем дискретных базисных функций, и-разрядный счетчик 2 (И = 2" - размерность формируемых систем функций, М = 2, г - произвольное целое число), (И/2)- раз,- рядный регистр сдвига 3, сумматор 4 по модулю М/2. Согласование системы базисных функций с сигналом произвольной формы достигается вводом в состав генератора дополнительных блоков: счетчика, регистра сдвига, сумматора по модулю М/2. 3 ил,ций, вход б тактовых импульсов. второй вход 7 задания системы функций, выход 8 номера генерируемой функции, выход 9 конца периода генерируемой функции, функциональ ный выход 10, ОЭпюры напряжений (фиг. 2, 1-12) отно- с сятся к следующим позициям: вход 6 - фиг. с ) 2-1; выход 9 - фиг. 2-2; выход третьего разряда счетчика 2 - фиг, 2-3; разрядные входы первого операнда сумматора 4 - соответственно фиг. 2-4,5.6; разрядные входы, второго операнда 4 - соответственно фиг. 2-7,8,9;разрядные выходы 10 генератора - соответ- ф ственно фиг, 2-10,11,12.Генератор реализует способ формирования 2 М систем дйскретных базисных функций. согласованных с произвольном по форме сигналом. Для уяснения сущности такого способа рассмотрим итерационное со 1709291о ЧЧо 2 В/о ,(Че( ЧЧо й -Ф Ю -Ю 2 УЧо Чуо ЧЧо 1 й кЧЧо(Ч -Ю отношение, с помощью которого можно формировать системы базисных функций размерностью 2"9(2.,) Ц(2 о) Х А(2 ь-д(г )ее(1)цв"1; 9(2"Ьх А Ы"-1где 9 у),1, ц л- две разлйчные ортогональные матрицы, элементами которых являются значения функции ехр.2 л гЛ ) = ВЬ, ка = 2 - число ананенийМ2 лФункцииехрЬ) наинтераапе(0,2 па, г- произвольное целое число Л 6 (О,М/2-1), А(2 о - векторный множитель из элементов 5, х - операция скалярного (поэлементного) произведения векторов матриц 9( ,)на вектор А(2 оМатрицы 92.1 могут быть сформированы, например, через задание Й/2-х значенийаарааующей Ок= й - А, кйе А = (ю),= О, М/2-1, а( = + ВЪ. Задание й/2-х значений образующей функции 61 вектором А означает аппроксимацию 1/2 периода произвольного сигнала Я(т) (с любой требуемой точностью выбором соответствующих параметров М и ф Аппроксимация второй половины этого сигнала и построение системы функций, согласованной с ним(сигнал является собственной функцией генерируемой системы) осуществляется подбором элементов векторного множителя А(2 лв (1),Для примера построим систему Функций. согласованную с сигналом 5(Л Т), заданным своими отсчетами5(ЛТ) = (-1; 0,707; -1; 0; -1; -0,707; -0,707;0,707),,1. Опреуелув образующую 61 = А - А = -Я 8 ЧЧ 8 - Я 8 Я 8 Яв - Яв Я 8 - %8, где М =8, ЧЧ 8 = 1; Я 8 = 0,707 + )0,707, Ю 8 ), ЧЧ 8 = - -0,707+ 0,707), построим матрицу Левые лодматрицы (2) есть матрицы 92 л-(1 2, Определим вектор А(2)ЧЧо ЧЧ 2 ЧЧ 1 ЧЧЗ) 3, Сформируем систему ц(2") согласно 15 20 25 30 35 40 45 50 55-Ч/ -В -ЧЧ -М а а 2 а - Ч ,а р (о о а В(2 ЧЧ 3 о, l а Ч 2 ЧЧо У 3 Ч Р о ( а В(2 о 3 Че ЧЧа При формировании матриц(2) и(3) операции перемножения степеней ЧЧм сводятся к элементарным операциям над кодами показателей Ду знаков (5) степенейЯМ ВМ = (31 э 2)О+р В(м( О, если знак степени положителен,1, если знак степени отрицателен;р - перенос, формируемый при выполнении операции сложения показателей степеней в (4);О, если выделение целого М/2 произошло четное число раз,1, если выделение целого М/2 произошло нечетное число раз.Генератор работает следующим обоазом, Закодированные значения вектора А = (-В/Я - В(ЧЧ ) подают на вход 5 задания системы функций, на вход 7 генератора подают закодированные значения вектора Ау-)=-ЧЧ - Я -ЧЧ ЧЧ). Блок 1 в тактахо 2 ( 30-7 формирует (фиг, 2-4,5,6) промежуточную систему базисных функций (2) и импульс конца периода генерируемой функции (фиг, 2-2), который поступает на выход 9 генератора и на вход сброса (установка в нО" по заднему фронту этого импульса) счетчика 2. Счетчик 2 считает поступающие на его вход тактовые импульсы (фиг, 2-.1) и формирует К/2 - тактовый интервал (фиг, 2-3), который управляет работой регистра сдвига 3 по следующему алгоритму. по передному фронту тактовых импульсов 5, б, 7, 0 (при наличии на входе управления регистра 3 значения сигнала и 1") происходит сдвиг информации, записанной в регистр в предыдущих тактах, и ее выдача на выход последней разрядной группы (фиг. 2-7,8,9) на протяжении тактов 4, 5, б, 7; по переднему фронту тактовых импульсов 1, 2, 3, 4 (при наличии на входе управления регистра 3 назначения нОн) происходит запись в регистр информации по параллельному входу и блокирование выдачи информации на выход регистра на протяжении тактов О, 1, 2, 3, Таким образом, значения функций блока 1 проходят на выход сумматора 4 и далее на выход 10 генератора без изменения на протяжении тактов О, 1, 2, 3, а в тактах 4, 5, 6, 7 происхо- дит поэлементное пере" о;) р"йе поступа, ющих на оба входа сумматора 4 векторов (разблокирование выхода регистра сдвига.3), На фиг. З.приведена система базисных функций, формируемая предлагаемым генератором, которая согласована с сигналом 5 5 (Ь Т) = (-1; 0,707; -1; 0; -1; -0,707; -0,707;0,707),Ф о р мул а из о б ре те н ияГенератор согласованных систем диск ретных базисных фунщий, содержащий блок формирования 2 М систем дискретных базисных функций (М - 2", И = 2" - размерность системы функций, г, и - целые), информационный вход которого является 15 входом первого вектора задания системы функций генератора, тактовый вход, выход номера функции и выход конца периода Функции блока Формирования 2 М системиадискретных базисных Функций являются со ответственно тактовым входом, выходом номера Функции и выходом конца периода функции генератора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора за счет фор мирования 2 М систем дискретных базисных функций, согласованных с произ-вольным по форме сигналом, он содержит и-разрядный счетчик, (й/2)-разрядный регистр сдвига и сумматор по модулю М/2, причем. выход конца периода функции блока формирования 2 М систем дискретных базисных. функций соединен с установочным входом и-разрядного счетчика, выход и-го (старшего) разряда и-разрядного счет- чика соединен с управляющим входом (Н/2)-разрядного регистра сдвига, параллельный информационный вход (й/2)-разрядного регистра сдвига является входом второго вектора задания системы функций генератора, информационный выход блока формирования 2 М систем дискретных базисных функций и последовательный выход (й/2)-разрядного регистра сдвига соединены с входами сумматора по модулю М/2, выход сумматора по модулю М/2 является функциональным выходом генератора, счетный вход и-разрядного счетчика и синхронизирующий вход (Й/2)-разрядного регистра сдвига соединены с тактовым входом генератора.1709291 ро д 1 рро д 2 о щ 5 о 24 уу Редактор Н.Ко КоРРектоР И,Муска Гагарина изводс акаэ 425 ВНИр о о -ко о ко 2 к 1 8Д Составитель В,Байк Техред М.Моргентал Тираж Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5