Устройство для ортогонального преобразования цифровых сигналов по хаару

Номер патента: 1594561

Автор: Исмагилов

ZIP архив

Текст

1594561 Изобретение относится к вычислительной технике н радиотехнике иможет быть использовано в системахцифровой обработки сигналов основанс5ньх на алгоритме быстрого преобразования Хаара (БПХ).Цель изобретения -упрощение устройства,На Фнг,1 представлена функциональ- Оная схема устройства для ортогонального преобразования цифровых сигналов пс Хаару (Б 2 =16); на фиг.2 чвременные диаграммы работы коммутаторов . 5Устройство содержит информационныйход 1, коммутаторы 2.1-2.5, сумматорычитатель 3, блоки 4,1-4.п задержкипервой группы, блоки 5.1-5.пзадержки второй группы, первый 6 и второй 7 блоки сдвига, состоящие изпоследовательно соединенных регистров сдвига, информацибнный выход 8устройства, блок 9 синхронизации,выходы 10-12 синхронизации, 25Устройство работает следующим образом.С частотой тактовых импульсов наход 1 устройства поступают отсчетывходного сигнала. На четные такты21, 1=1,2 " , арифметический блок 3выполняет 2базовых операцийдвухточечных преобразований (2 д)-гои 2-го отсчетов соответственно (перЭая ступень преобразования на граф -- 35схеме БПХ). Вычисленные разностизатих отсчетов являются коэффициента.Хаара с порядковыми номерами(2 +1) соответственно и поступаютна вход первого блока 6 сдвига.На нечетные такты сумматор-вычитатель 3 выполняет (2"-1) базовыхопераций, соответствующих ступенямпреобразования на граф-схеме БПХ свторого по п-й. 45Коммутаторы 2.1 -2,3 работают одинаково, Также одинаково работаюткоммутаторы 2.4 и 2.5. На четные такты 2 ь., . 1,2коммутаторы 2.1 -2.3 включены на первое положение, тогда 2 ь-й отсчет че. - рез коммутатор 2.1, а (2-1)-й отсчет через блок 41 задержки через коммутатор 2.2 поступают на входы сумматора-вычитателя 3, на выходе кото 55 рого имеются вычисленные сумма Я,(1) = Х(2-1) + Х(2) и разность К,(д)Х(21.-1) - Х(21). Сумма Б (д) через коммутатор 2.3поступает на вход блока 5.1 задержки,а разность К,(1), являющаяся (2"+1)-м коэффициентом Хаара, через коммутатор 2.4 поступает на вход первого блока 6 сдвига. На нечетные такты (2"-" -1 + 2 "ф 1", К=2,п,=1,2 "-1) коммутаторы 2,1-2.3 включены в (и+1-К)-е положение, при этомна входы сумматора-вычитателя 3 сблоков 5.п-К и 4.п+1-К задержкипоступают соответственно, величиныБ (21), Бк (21-), где Б(1)= Я .,(2 д) + Б (2,1-).На выходе сумматора-вычитателя 3имеется сумма Би коэффициентХаара с порядковым номером 2 +1.Величина,Б , через коммутатор2.3 поступает в блок 5.п-К+1 задержки, а коэффициент Хаара черезкоммутатор 2.4 - на вход первого бло-.ка 6, сдвига,1Во время (2" "-1)-го (К 1,п) такта сумматор-вычитатель 3 выполняет базовую операцию над промежуточными результатами (и-К)-го этапа преобразования предыдущей выборки сигнала, т,е. на суммирующем выходе сумматора-вычитателя 3Ял-км( ) = Бь-к ( ) + Б ь-к(2 ) э а на вычитающем выходе - 2 " -й коэффициент преобразования предыдущей вы,борки сигнала. Во время (2 " "-1)-го (К=2,п) такта коэффициенты преобразования с вычитающего выхода сумматора-вычитателя 3 поступают в первый блок 6 сдвига, а сумма Б (2 " ) чей-/(+1 рез коммутатор 2.3, включенный на (пЬ 1-К)-е положение, поступает в блок 5,п+1-К задержки. На (2"1)-м такте вычисляются первый и второй коэффициенты Хаара предыдущей выборки сигнала. По поступающему сигналу синх-тронизации (выход 12) коммутаторы2.4 и 2,5 включены во второе положение. Через коммутатор 2.5 на выход8 устройства поступает первый коэффициент Хаара, а второй коэффициентХаара через коммутатор 2.4 поступает на вход Н-го регистра сдвига вто, рого блока 7 сдвига. Следующие (0-1)тактов коммутаторы 2.4, 2.5 включеныв первое положение и через коммутатор 2,5 на выход 8 устройства поступают остальные (0-1) коэффициентовХаара с выхода второго блока 7 сдвига и т.д.5 15На этом (2 "-1)-м такте на вход занесения в регистры второго блока 7 сдвига подается стробирующий сигнал с выхода 12 блока 9 синхронизации и тактовым импульсом информация на входах параллельного занесения регистров сдвига записывается в них.Поясним работу устройства анализом расположения коэффициентов Хаара в регистрах сдвига первого и второго блоков при Ю 16. Содержимое регистров сдвига к началу 7-го и 8-го тактов некоторого д-го цикла преобразования приведено в таблице.В 7-м такте на входы занесения в регистры второго блока 7 сдвига подается разрешающий импульс и тактовый импульс записывает информацию с .входов параллельного занесения в регистры.Таким образом, соответствующее подключение выходов регистров сдвига к их входам параллельного занесения достигается их расположением в естественном порядке, которое необходимо при последовательном выводе коэффициентов Хаара. Формула изобретенияУстройство для ортогонального преобразования цифровых сигналов по Хаару, содержащее пять коммутаторов, два блока задержки, сумматор-вычитатель, два блока регистров сдвига и блок синхронизации, причем выходы первого и второго коммутаторов подключены соответственно к первому и второму входам сумматора-вычитателя, выходы суммы и разности которого подключены к информационным входам соответственно третьего и четвертого коммутаторов, первый информационный вход первого коммутатора соединен с первым входом первого блока задерж-. ки и является информационным входом устройства, информационным выходом которого является выход пятого коммутатора, первый выход первого блока задержки подключен к первому информационному входу второго коммута 94561 6тора, управляющий вход которогосоединен с управляющими входамипервого и третьего коммутаторови подключен к первому выходу блока5синхронизации, второй выход которого подключен к тактовым входам первого и второго блоков регистров сдвига, д-й выход ( 1 и; 02" размер преобразования) третьего коммутатора подключен к х-му входу второго блока задержки, д-й выход которого подключен к (+1)-му информационному входу первого коммутатора и 15 (+1)му входу второго блока задержки, (1.+1)-й выход которого подключен к (.+1)-му информационному входу второго коммутатора, и-й выходтретьего коммутатора подключен к 20 первому информационному входу пятого коммутатора, о т л и ч а ю щ е е -с я тем, что, с целью упрощенияустройства, первый и второй выходычетвертого коммутатора подключены 25 соответственно к информационномувходу первого регистра сдвига блокарегистров сдвига и информационномувходу Б-го регистра сдвига блокарегистров сдвига, выход (2 -2)-гоу регистра сдвига первого блока регистров сдвига подключен.к информационному входу первого регистра сдвигавторого блока регистров сдвига вью9ход (2 +1)-го регистра сдвига которого подключен к второму информацыон"ному входу пятого коммутатора, выход(2" д" к)-го (К=2,пт 1) регистрасдвига первого блока регистров сдви-,га подключен к информациионому входуо (И+2")-го регистра сдвига второгоблока регистров сдвига, выход-(1-3), где- символ Кронекера)регистра сдвига которого подключен 5 к информационному входу (И+2-23-1)- го регистра сдвига второго блока регистров,сдвига, вход разрешениязаписи которого соединен с управляющими входами четвертого и пятого 5 О коммутаторов и подключен к третьемувыходу блока синхронизации.1594561 Номер коэффициента Хаара Регистр сдвига,Блоксдвига Сост, к Сост. к7-му такту 8-му такту 11 н О 11 тфс 1 О кафф 51 О м 3 4 91 4 8 6 916 О 1 5 714 14 13 3 121111098 13 6 ф12 О 71 51 12 44 9 3 15 2 16 61-ф О П р и м е ч а н и е. При составлении таблицы принято, что свободные входы параллельного занесения регистров второго блока сдвига. подключены к уровню логического "О".,159456 О 7 Я юО 12 ц 741512 Я 45 7 е,Реуе,Р ф"фея9еяе м еэ е ее е еЗееееФиг.2Составитель А.БарановТехред М Дидык Корректор С;Черни Редактор И.Шмакова Заказ 2831 Тираж 566 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент , г. Ужгород, ул. Гагарина,Н нО 1

Смотреть

Заявка

4427673, 18.05.1988

ХОЗРАСЧЕТНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ "АЛГОРИТМ" ПРИ УЗБЕКСКОМ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОМ ОБЪЕДИНЕНИИ "КИБЕРНЕТИКА" АН УЗССР

ИСМАГИЛОВ ИЛЬЯС ИДРИСОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G06F 17/14

Метки: ортогонального, преобразования, сигналов, хаару, цифровых

Опубликовано: 23.09.1990

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-1594561-ustrojjstvo-dlya-ortogonalnogo-preobrazovaniya-cifrovykh-signalov-po-khaaru.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для ортогонального преобразования цифровых сигналов по хаару</a>

Похожие патенты