Цифровой генератор ортогональных функций

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскинСоциалистическинРеспублик(53) УДК 681, .3(088.8) оо делам изобретений и открытий(72) Автор изобретен енцо 1) Заявитель Ленинградский ордена Ленина элек институт им. В,И. Ульянова (Л 4) ЦИФРОВОЙ ГЕНЕРАТОР ОРТОГОНАЛЬНЫХ ФУНКЦИ Изобретение относися к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано для спектрального и корреляционного анализа случайных процессов,в аппаратуре сжатия и уплотнения информации, фильтрации, помехоустойчивого кодирования, для анализа и обработки звуковых видеосигналов. 09124 с енеортогокольцевой ерж а ункц ре- элевига,егистр сдви ный регистр я прямого а триггера, сум" а и блок Формировав, причем .выход а сдвига номера к единичному входу первому входу сумва, выход которого По основному аизвестен цифровойнальных функций,регистр сдвига ногистр аргумента,мент И, одноразрядблок преобразовандополнительный, дматор по модулю дния пачек импульскольцевого регистфункции подключенпервого триггера иматора по модулю д подключен к единичному входу второготриггера, а второй вход и вход одноразрядного регистра сдвига подключенык выходу регистра сдвига, входы разрядов регистра сдвига подключены к,выходам одноименных разрядов регистрааргумента, а тактовый вход - к выходуэлемента И, вход блока формированияпачек импульсов является тактовым вхо"дом генератора, первый выход подключен к тактовому входу кольцевого ре"гистра сдвига номера функцииа второй выход к первому входу элемента И,второй вход элемента И подключен кединичному выходу первого триггера,выход одноразрядного регистра сдвигаподключен к управлящему, а выходыразрядов регистра сдвига - к входамодноименных разрядов блока преобразования прямого кода в дополнительный,выходы второго триггера, одноразрядного регистра сдвига и блока преобразования прямого кода в дополнительныйявляются выходами генератора 111.Обе системы функций строятся группами, каждая р-ая группа содержит 2 " функцийСистема кусочно- квадратических функф ций (Ч(х строится группами с 2 функциями в каждой группе с номером р:(о (х) = Но(х) = 1Чо(х) = о(х) х; 3 93247Недостатком известного генератораявляются ограниченные функциональныевозможности, так как он не может генерировать кусочно-квадратическиефункции, 5Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей цифрового генератора ортогональных функций,состоящее в воэможности генерирования кусочно"квадратических функций. 10Поставленная цель достигается тем,что цифровой генератор ортогональныхфункций содержит дополнительный блокпреобразования прямого кода в дополнительный и множительный. блок, причем выходы разрядов регистра сдвигаподключены к первой группе входовмножительного блока и через дополни. тельный блок преобразования прямогокода в дополнительный - к второй 2 вгруппе входов множительного блока, выходы которого являются дополнительными выходамИ генератора.На фиг. 1 представлена функциональная схема цифрового генератора ор.25тогональных функций; на фиг. 2 показаны скстемы ортогональных функцийШаудера (5 С) и кусочно-квадратическихфункций (Ч ),Цифровой генератор ортогональныхфункций содержит кольцевой регистрсдвига номера функции, регистр 2 аргумента, регистр 3 сдвига, одноразрядный регистр 4 сдвига, блок 5 преобразования прямого кода в дополнительный, триггеры 6 и 7, суммматор 8по модулю два, элемент И 9, блок 10формирования пачек импульсов, тактовый вход 11 генератора, дополнительный блок 12 преобразования прямогокода в дополнительный, множительныйблок 13, выходы 14-17 генератора.Система ненормированных, трехзначных ортогональных функций Хаара Н 1(х),+ - .,) Система треугольных кусочно-линейных функций Ваудера. состоит из функций с максимальным значением 1 и определяется следующим образом, 5 оо(х) = Но(х) о(х).= х2 (х 2 р,-) при х= Р (х)= (х)= р 1 ( р-" ) пр еЕпри хбР Ч (х) Чр(х) 4 (х Р) (2 р-Х), хб Рр рФ 1О хЕРрРр = 1,2й;= 0,12 -1, = 2 Р "+ 1 Первые девять функций системы кусочно-квадратических функций приведены на фиг. 2.В рассматриваемом генераторе номер Й кодируется цлым двоичным числом с(1, с,., д, Аргумент х представлен двоичным кодом х,х 1хтп, , при этом в общем случае в и.номер группы функций (порядок функ"ций);номер функции вгруппе р;сквозной номер функции; Алгоритмы вычисления значенийфункций Хаара и Шаудера с номером сдля аргумента х сводятся к следующимдействиям. 1для функций Хаара.Осуществляется поиск первой слеваединицы в коде Й Если единица необнаружена, то р = О, Нх) = 1, ивычисления прекращаются.78 Формула изобретения 7 9324 ветствующих разрядов кода номера Функции и кода аргумента, а на его выходе вычисляется логическое значение Я, запоминаемое триггером 7.При Я1 (после и-го управляющего импульса) все три функции имеют нулевое значение, что определяется состоянием выхода 14, независимо от состояний выходов 15-.17.После прекращения подачи управ ляющих импульсов на тактовый вход регистра 1 на нем находится прежнее значение кода номера функции. Управляющие импульсы с (с 1 ф 1)-го по п-ый, поступившие с второго выхода блока 15 10 через открытый элемент И 9 на тактовый вход регистра 3, вызывают сдвиг влево его содержимого на р - 1 разрядовНа и-ом такте в множительном бло О ке 13 производится умножение содержимого регистра 3 (хрх 0,0) иаРдополнительный код (1-,хх 000),м .,. содержимого регистра 3, поступающий с выходов блока 12. В этот момент на выходы 17 появляется значение Функции Ч (х).Последний п+1-ый импульс вызывает еще один сдвиг содержимого регистра 3 зо и на одноразрядном регистре 4 сдвига оказывается разряд хр кода аргумента.Гсли на выходе регистра 4 отсутствует сигнал, то значение Функции Хаара равно +1, а если сигнал имеет ся, то значение функции равно -1. Одновременно выход регистра 4 управляет работой блока 5 преобразования прямого кода в дополнительный: если на выходе регистра 4 сигнал отсутст вует, то на выходах 16 блока 5 устанавливается прямой кодх. х ,хОООр содержимое регистра 3, а если на выходе регистра 4 имеется сигнал, то на выходах 16 устанавливается дополнительный код1 -, х х х 000Рте Рт 0в .рсодержимого регистра 3, Таким образом, на выходах 15, 16 формируются значения Функций Хаара и Шаудера.Предлагаемый генератор имеет более широкие функциональные возможности по сравнению с прототипом, так как он вычисляет наряду с значениями кусочно-постоянных функций Хаара и кусочно"линейных функций Шаудера и зна" чения кусочно-квадратических функций, имеющих значительно лучшие . аппроксимационные свойства. Цифровой генератор ортогональныхФункций по авт. св. 9 809124, о тл и ч а ю щ и й с я .тем, что, сцелью расширения функциональных возможностей, состоящего в возможностигенерирования кусочно-квадратическихфункций, он содержит дополнительныйблок преобразования прямого кода вдополнительный и множительный блок,причем выходы разрядов регистра сдвига подключены к первой группе входовмножительного блока и через дополнительный блок преобразования прямогокода в дополнительный - к второй группе входов множительного блока, выходы которого являются дополнительнымивыходами генератора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРир 809124, кл, с 06. Г 1/02, 1979932 Ц 8 ставитель В. Байко хред Е, Харитончик орректор И, Мус,дактор Е. Пап Заказ 378 Тираж 732 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д