Устройство для вычисления свертки в базисе жегалкина

(19) за) н 006 Г ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Н АВТО У СВИД СТВ д е с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕ Г СССРГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Лнепропетровский ордена Тру ового Красного Знамени государств нный университет им, 300-летия восоединения Украины с Россией (53) 681.32 (088.8)(56) 1. Рабинф Л., Гоулд Р.Теория и применение цифровой обработки сигналов. М "Мир", 1978.2. Авторское свидетельство СССР й 800995, кл. 6 06 Г 15/33, 1981 (прототип),(54)(57) 1, УСТРОЬ:ТВО ДЛЯ ВццИСЛЕНИЯ СВЕРТКИ В БАЗИСЕ ЖЕГАЛКИНА, содержащее первый и второй блоки преобразования базиса, причем информгционный вход первого блока преобразования базиса является информационным входом устройства, а выход второго блока преобразования базиса являет" ся информационным выходом устройства, . о т л и ч а ю щ е е с я . тем, что, с целью повывения быстродействия и упрощения устройства, оно содержит сдвиговый регистр, элемент И и счетчик, 1-й (1 1, п) выход которого сое" динен с 1-м управляющим входом первого и второго блоков преобразования базиса, выход первого блока преобразования базиса, подключен к пер" вону входу элемента И, выхбд которого соединен с информационным входом второго блока преобразования базиса, выход сдвигового регистра подклю"чен к его входу и второму входу элемента И, а тактовый вход счетчика является синхронизирующим входом уст" ройства,ФС101412 б2. Устройство по и. 1, о т л и " соединен с входом (1+1)-.-о сдвигово" ч а ю щ е е с я тем, что блок пре- го регистра и вторым входом (1+1)"го образования базиса содержит и сдви- ; сумматора по модулю .два, выход и-го говых регистров, причем разрядность сумматора по модулю два является выхо-го сдвигового регистра равна 21 " дом блока преобразования базиса, вто- (1 Г, л), и элементов И и и суммато"рой вход первого сумматора по модулю ров по модулю два, выход 1-го сдви- два и вход первого сдвигового регистгового регистра подключен к первому ра объединены и являются информационвходу 1-го элемента И, выход которо- ,нымвходом блока преобразования, вто" го соединен с первым входом 1-го сум" рой вход 1-го ( 17, и) элемента И яв" матора по модулю два, выход 1.". го ляется 1"м управляющим входом блока (11 йП сумматооа ло модулю даалдаобоазоааииз базиса,.И, выход которого соединен с информа.ционным входом второго блока преобИразования базиса, выход сдвиговогорегистра подключен к его входу и. 30 При этом блок преобразования ба" зиса содержит и сдвиговых регистров,1Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и представляет собой устройство специального назначения, осуществляющее фильтрацию двоичных последовательно" 5 стей в базисе Жегалкина,.которое может использоваться, например, для кодирования и декодирования сообщений с привлечением кодов Рида-Иаллера, обнаруживающих и исправляющих ошибок.Известно устройство для вычисления свертки в базисе. Фурье, содержащее блоки прямого и обратного быстрого преобразования Фурье, согла З сованный фильтр, а также блоки хранения коэффициентов, используемыхпри вычислении прямого и обратногопреобразований Фурье и к 6 эффициентов частотной характеристики согласован ного фильтра 1 1 1.Однако данное устройство не пред" назначено для вычисления свертки в базисе Жегалкина.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является уст" ройство для вычисления свертки, содер жащее два блока быстрого преобразования фурье, согласованный фильтр, блок памяти коэффициентов и блок формирования комплексно"сопряженных чисел. Выход первого блока быстрого преобразования фурье подключен к входу согласованного фильтра, выход которого соединен с входом второго блока бь.строго преобразования фу" рье 2 1.Однако и это устройство не может использоваться при вычислении сверт 2ки в базисе Жегалкина и достаточно сложно,Цель изобретения состоит в упрощении устройства за счет фильтрации двоичных последовательностей в базисе. Жегалкина.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для вычисления свертки,содержащее первый и второй блоки преобразования базиса, причем инфор" мационный вход первого блока преобразования базиса является информационным входом устройства, а выходвторого блока преобразования базисаявляется информационным выходом устройства, содержит сдвиговый регистр,элемент И и счетчик, 1-й ( 1 щ 1, и)выход которого соединен с 1-м удравляющим входом первого и второго блоков преобразования базиса, выход первого блока преобразования базисаподключен к первому входу элемента второму входу элемента И, а тактовыйвход счетчика является синхронизиру";ющим входом устройства. причем разрядность 1-го сдвиговогорегистра равна 2 "(1 ш 1,п), и элементав И и и сумматоров по, модулю два, выход ч "го сдвигового регистра подключен к первому входу 1-го элемента И, выход которого соединен с первым входом 1-го сумматора по моду" лю два, выход 1-го (11, и) сумма% 0 ,ц о ф ф й Эйн,Ен,Мр +Й 1н Онн ОМ,ОН ОННо О+нгОн О Р Р Р онн,и Р. 9 НЕОН иР й (+И Р О (Я й 4 йа Е й,Нй Р НвНй ОН 9 й НЪ й ЕН 9йО+и Таким образом, сверткойчд В9у в,Ъ базисе Жегалкина является ре- г-Рзультат умножения вектора ГО ,ООф 11фз 1 входной последовательности на нижетреугольную матрицу, элементы которой однозначно определяются компонентами вектора передаточной функции Н 1, Н НгпРассмотрим функционирование преобразователя 1 для случая. п=3.На вход 7 в течение восьми тактов поступает последовательностьО, О, О, О, О, О,В первом такте на управляющие входы 13-13 блуа преобразования 1 подается комбинация 000 с разрядных выходов двоичного счетчика б. Поэтому сигналы с выходом сдвиговых регистров 10-10 не проходят. через логические элемейты И 11 -11 и на1 выходе блока преобразованияимеем величину, тождественную элементу О входной последовательности, В момент окончания первого такта Оо записывается в сдвиговые регистры 10-10.В течение второго такта на управляющем входе 13 присутствует логическая единица, вследствие чего ве" личина на выходе блока преобразования 1 является суммой по модулю два элемента О последовательности на входе 7 и элемента О , хранимого в одноразрядном регистре сдвига 101. В сдвиговые регистры 10 -1 О засй 1 3 лаются соответственно величиныВ третьем .такте единичный потенциал поступает на управляющий вход 13 блока преобразования 1Вследствие й иф ф йй й 6 й Ъ,20 этого к символу 02 на, входе 7 прибавляется по модулю два элемент. 0Офдва такта хранившийся в двухразрядном регистре сдвига 102. На выходеимеем О ОфВеличина 0 со входа2 .2 7 записывается в сдвиговый регистр01а величины О и 0 +)О с Выходов сумматоров по модулю дв 12 и112 , соответственно, поступают в сдвиговые регистры 102 и 10 З,ЗР В течение четвертого такта на управляющих входах 13 и 13 присут 1 2ствуют логические единицы, обеспечивающие прибавление к элементуО на входе 7 величин 02 и 0 С+)О35поступающих с выходов сдвиговых р 3"гистров 1 О и 102, На выходе блокапреобразования 1 имеем суммуО (+)О Д+0+09+0; По окончании такта в сдвиговые регистры 10 -10 записываются40величины О, 0 + 0 И О 0+0, (+) ОО+ ОУ,- 3 о 1Зфсоответственно 2,Пятый такт характеризуется появ"лением единицы только на входе 3Поэтому, к символу О , присутству 34ющему на входе 7, прибавляется по мо.дулю два величина О , четыре такта .хранившаяся в четырехразрядном регистре сдвига 1 ОЗ. Следовательно, навыходе блока преобразования 1 имеемО+ 3,Величина О, засылается во всеР регистры 10 -О3 В шестом танте в формировании суммы участвуют величины О, иО (+)О с выходов регистров сдвига 101 и 11 З, а также элемент 05 со входа 7, Навыходе блока преобразования 1 получаем (300+ О 0+20+ З По окончании такта в сдвйговые регистры 1 Озапи,Проектна лиал Пг.ужгоро 9 10141сываются величины О, О+О+ О, О 0+Осоответственно,В течение седьмого такта на вхо"дах 13 -13 имеем комбинацию (1101,и поэтому информация считывается свыходов регистров сдвига 10 и 10на которых присутствуют велйчины 3,0 ОСумма на выходе равнаО О+ОО+о,в формировании суммы по модулю дваучаствуют величины с выходов всехрегистров сдвига 10-10. Таковыми 1 зявляютаяО,О ОО,"О О+ОО 90 . На,; О 1 2О ФОЬО+О; В сдвиговые регистры ЗрБ Ь ч,10-10 З засылается величины,О ,О (+)ОО О+О О+О (+Ю соответственно,,+ Ь Т.,Следовательно, в восьми следующихдруг за другом тактах на выходе бло"ка преобразования 1 имеее последо",. вательность, вид которой для п=3. задается вектором в правой частисоотношения (2),Эта последовательность поступаетна первый вход элемента И 4, входя"щего в состав фильтра 3. Некоторыйэлемент двоичной последовательности 26 10с выхода блока преобразования 1 проходит на выход элемента И 4, еслиравен единице соответствуоций коэффициент передаточной функции, хранимой в сдвиговом регистре 5. Замыканием выхода регистра 5 на его входобеспечивается возможность многократного использования содержимого реги"стра 5. Получаемая последовательность,вид которой для и 3 приведен в левойчасти соотношения (3), подается навход блока преобразования 2.Функционирование блока преобразования 2 аналогично работе блока преобразования 1,Таким образом, на входе 8 устройства имеем последовательность, представляющую собой свертку в базисеЖегалкина,Заметим, что поскольку матрица всоотношении (5) является нижнетре-угольной, то элемент у появляетсяна выходе 8 в том же такте, в котором на вход подается элвмент 0 ф(=0,12. -1). Другими словами,свертка в данном устройстве вычисляется без задержки, что также является преимуществом предлагаемогоустройства.Технико-экономическая эффективность изобретения состоит в том,что оно обладает большей простотойпо сравнению с известными устройствами.