Устройство для вычисления коэффициентов уолша

И С БР овз Советскик оциалистическик еслублик)М. Кл. С 06 Г 15/34 присоединением эа ки Мо осударстаениый коюите СССР о делаю изобретений и открытийОпубликовано 2 5.10.79 Бюллет Дата опубликования описания(54) УСТРОЙСТВО Иэобретени вычислительно использовано в том числе р дионавигацион относится к област техники и может бы я анализа сигналов иолокационных и ра х сигналов. овы- уст тройсумательсумперееля Известно ния коэФФици на вход пост. ся Функцией налыкоэфф ряд У устройств ициенты р олша 111 а тройство для вычислетов Уолша, в котором ает сигнал, являющийемени, выходные сига представляют собой азложення сигнала в Недостатком его является большая методическая погрешность, дополнительно снижающая быстродействие устройства.Наиболее близким техническим ре" щением к данному изобретению является устройство для вычисления коэФФициентов Уолша, содержащее преобраэо" ватель напряжение-код, инФормационный вход которого подключен к входной шине устройства, управляющий - к тактовой шине, подключенной к управляющему входу генератора Функций Уолша 2Недостатком его является низкая точность и быстродействие. Я ВЫЧИСЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОЛШЛ Целью изобретения является ишенне быстродействия и точностиройства.5 Цель достигается тем, что усство содержит триггер знака,матор по модулю два, преобразовпрямого кода в дополнительный,матор, регистр сдвига, триггерноса, причем выход преобразоватнапряжение-код подключен к первомувходу преобразователя прямого кодав дополнительный и ко входу триггерзнака, выход которого подключен кпервому входу сумматора по модулюдва, второй вход которого подключенк выходу генератора Функций Уолшаи управляющему входу регистра сдвигавыход сумматора по модулю два подключен ко второму входу преобразователя прямого кода в дополнительный,выход которого подключен к первомувходу сумматора, второй и третийвходы которого подключены соответственно к выходу регистра сдвига итриггера переноса, вход которогоподключен к выходу сумматора и инФормационному входу регистра сдвига.На чертеже представлено устройство, содержащее преобразователь 1 напряжение-код (ПНК), один вход кото 603380рого соединен с входа;1 аналога.:.сг-.анализируемого сигнала Р, =, угой - с тактовой )тиной; триг-е,:знака нхац которого саедине-. сходам ПНК 1," генератор 3 функцийУолша (1 сУ) нхад катарага пс)тса.=ЯЕН К ТаКТОНОЙ ттИНЕ " СУЬлатаР:МОДУЛЮ Два ОДИН НХОД т:ОТОРС ГО СняЗан С ВЫХОДОМ трн т ГЕра 2) З, -; тт .ДРУГОЙ НХОД "- С ВЫ)ХОДа 1 Г ЕН ЕОЕ т 1 афуЯКцит 1 уолш13 ьтхо,йо модулю,т,на при зтам саед)-тсОДНИМ ИЗ БХОДОН треобразг).",а .-;):.;ПРЯМОГО КОДа Н Далатт)титЕЛ=Ы;,.другой в)т)д )лоеабразов;.з г , л л " т цсоединен с выходам П 11 К 11 с,.-:,атса;.б Яа тРИ Нкаца Стттн вход ( л) Г")1"трого соединен с в;)ходаи и:эе б;алс)Эат еля ) када а дв а цэи) нхс.т 1. СтС -ат 1 Т -Еч,Ст т, 1 аб разом.ХОДНат 1 анаЛОГЕтй 1 РР)1 т (- иое " ) Образуе. сл Б Дв 0111 ны 1 1 аслецов а" 1.Льнь)й код Гтсаеабраэавателем талал;.сениекод 1 11 гс)лненнр 1 как;реабт)а лат)в-,.ТЕЛЬ та- )ЛДНОГт. К/, ) т"- -11 иКад с выхода П 1 Кхарактер)зуто:1:.,ъНЕЛИЧИНУ - : Знак НХСт)ОГО СН ГНапа момент ныбоски,. паст;, пае Яа п)оеаб.разователь э хада."сд знак зхаднагаСИГНаЛа ПОВТОРЛЕтая тахжЕ - .-. т.)ГГЕт)Е2 Зиаха (КатарЫЙ фахтИтЕСК- ЛЛЛЛЕ СЛ т 11 Одной из составл:.х частей 1.1 п. 1 однако длл лснастт, тл тажени) вы 1 тэ е ;ОтДельна) Кад .-1-,са с ь:;с):- трт;,г,- гера 2 па.туп ает Да.:ее1 с УО:,атОР4 ПО мОДУлю Два., ПОсгелннй с.тес:пе .ЧИВЯЕТ ОПЕРацтИЮ ПЕРЗМнажЕН. Л ;Саввного сигнала и функции Уалшат пас;Улающей из ГФУ 3, которал зкн:т)ат;е)т-а перемножению знаков нхадна) О сигналая значения функции Уол 1 а .: саатнет"стнттющий мОмент времени - ,"с Ки)1 Об - .РаЗОМ, Н СУММатоРЕ -: В.-.; в С).;тЛЕТС 5 ,операция(;,Ы(с, -, (= айсс(, ",)-: 1, тт (т, , ) ,т т .ттд Ет ПРМРЕзтТЛЬ 1 и Л)т,),И Й Код Зт.; а-.-.,1ПРОИЗ ВЕДЕНИ Л т) Оц",.т;2 (1 ) И фуНКЦИИ УО,Г)ттС ,:,")Сс ) В МОМЕНТ, ВРЕМЕНИ т.ГТ,;5 Л, (" ) ЛОЛВЛЛ" Е" С)т НВ НЫХОЦЕ СУта = й -а 1 адуттю тва- двоичный код знака ис- СЛЕ 1 УЕтС)ГО СИГНаЛа;1)а 3 ст ) - значение хода К-тОй 1)тттСЦИ УОЛШа В МОМЕНТ.т,т, - символы логический операц 1 Й хаыонкции, дизьюнкции и отрица" :-; л.:,:оатнетственно,тапример, если и сигнал, и код -атЕНИЛ фуихцИИ УОЛШа Н МОМЕНТ :)тр 11 л 1 ельны, чта соответствует)5 "-: . ( ф)о(Л- ) = ( т та Кад рЕЗУЛЬ- тата перемножеЙил сигнала и функции Уалшс н з.сат момент времени есть т-ИСЛО ПОЛОжИТЕЛЬНОЕт т,Е.С (+,:С),пеабходимал к-тая функция Уалша выаабатывается генераторам 3 функций Уалша.Преобразователь 5 кода обеспечи" нает преобразование прямого кода, старым выражена численное значениевеличины сигнала н момент выборкин дополнительный, если знак.1;) н момент времени 1 посту" 11 ающий с сумматора 4 по модулю 2, Отрицателен. 11 ри г:.олажительном знаке ,Р, преабр;.зонания кода не 1) ралсхадЙт .Кад с выхода преобразователя 5 кода поступает на одноразрядный комбинационный сумматор б, имеющий три входа: В зтам сумматоре образуется =умма и перенос и следующий разрядсоответствии с переключательными Ау к ци лмис) =:О, " о) лР; с).,т Р. т) Ь т Р тР Р.ттс;.М: тс 1 Р МЬ 1 Ргде а и в - значения 1-тых разря- -4 т . "1дан суммируемых чисел а и в, причем числам в янллетсл алгебраическая сумма частиных произведений сигнала на Функции Уалша В - значение су:;тт).-. Чисел а и в 1-том разрядет Р, - перенос иэ соседнего младшега (1-1) разряда числа, представляющего собой сумму чисел (а+в); Р:. перенос н соседний старший ,т.-1) разряд суммы чисел (а+в) .Результат суммирования Я по мере поступления разрядов суммируемых тис:"л записывается н сдвиговый ре- ГИСТР Вт ВЬ)ХОД КатаРОГО СОЕДИНЕН с одним из входон, например, входом твт комбинационного сумматора б, Перед началом выт)исленилспектральных составляющих регистр 8 очищается, и затем в него записывается алгебраическая сумма в; частичных произведений кодов сигнала на функцию Уолша, ра=-норачиваемую во времени, т,е. н мо.ентыДалее зта сумма складываетсл н комбинационном сумматоре б с т:новь поступающим частичным произ- велением хода сигнала на код значеНЧЛ фу 1 СЦИИ УОЛШа Н СЛЕДУЮЩИйМОМЕНтвремени, Перенос Р; в каждом такте суммирования запоминается в триггере 7 запоминания переноса, выходкоторого к следующему такту суммирования представляет значение переносаиэ младшего разряда Р 1 и поступает на третий вход комбинационногосумматора 6,Таким образом, анализатор спектраосуществляет вычисление спектрального коэффициента Уолша С(К) в соответствии с выражени 1 емТги: - :о при р =0,122где и - количество Функций Радемахера, т.е. числа триггеров всчетчике ГФУ 3.Информация из сдви"свого регистрав момент Т, определяемый в ГФУ 3,может поступать на выход устройства. 20По этому же сигналу из ГФУ 3 сдвиговый регистр очищается, подготавливая анализатор спектра к последующим вычислениям,Преобразователь напряжения в код 25поразрядного кодирования, использованный в устройстве, обеспечиваетвысокое быстродействие в сочетаниис большой точностью преобразованияи малыми аппаратурными затратами приотсутствии методических погрешностей устройства-прототипа.Диапазон величин анализируемыхсигналов, как и в устройстве-прототипе, определяется только преобразователем напряжения в код, а реальным ограничением быстродействияустройства является только быстродействие ПНК поразрядного кодирования.в последовательном коде, котороезначительно выше быстродействия ПНКпоследовательного счета с промежуточным преобразованием во временнойинтервал, примененного в устройствепрототипе. Других ограничений набыстродействие анализатора в предлагаемом устройстве нет, что позволяет использовать его в системах обработки сигналов в реальном времени,Погрешность вычисления единичныхспектральных составляющих, имеющая 50место в данном устройстве, связана спогрешностью аналого-цифрового преобразования (являющейся методической для данного метода преобразования), по величине значительно меньшей, чем во всех других методах преобразования, а также связана с конечной разрядностью вычислений, погрешностями округлений и т,п т,е, теми погрешностями, которые являются обычными для устройств цифровой обработки информации и имеют место и в устройстве-прототипе.Формула и зобретени яустройство для вычисления коэффициентов Уолша, содержащее преобразователь напряжение-код, информационный вход которого подключен к входной шине устройства, управляющий к тактовой шине, подключенной к управляющему входу генератора функций Уолша, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, оно содержит триггер знака, сумматор по модулю два, преобразователь прямо" го кода в дополнительный, сумматор, регистр сдвига, триггер переноса, причем выход преобразователя напряжение-код подключен к первому входу преобразователя прямого кода в дополнительный н ко входу триггера знака, выход которого подключен к первому входу сумматора по модулю два, второй вход которого подкжочен к выходу генератора Функций Уолша и к управляющему входу регистра сдвига, выход сумматора по модулю два подключен ко второму входу преобразователя прямого кода в дополнительный вышод которого подключен к первому входу сумматора второй и третий входы которого подключены соответственно к выходу регистра сдвига и триггера переноса, вход которого подключен к выходу сумматора и информационному входу регистра сдвига.Источники информации,принятие во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ Р 1244855, 21 а,1971. 2, Авторское свидетельство СССР Р 432547, кл. 6 06 У 3/00, 1971.