Устройство для вычисления коэффициентов разложения временного процесса

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСН СПУБЛИН 92 А.1 06 ГОСУДАРСГВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС 110 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР ОБРЕТЕНИЯ ОПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИДЕ СТВ(22) 0 Л 2,81 входу первого регистра сдвига р-й(71) Ленинградский ордена Лен(с=2 2- ) подключены сортветстэпектротехнический институт :,венно к входам (21 с)-го и (2 к)-гоим. В. И, Ульянова .(Ленина) . регистров сдвига 1-й группы, выходы(53) 681,3(088,8) .сумматоров-вычитателей и-й группы яв(56) 1, Авторское свидетельство СССР ляются выходами устройства, о т л и-1 %5404, кл, С.06 Г 15/20, 19 у, ч а ю щ е е с я тем, что, с целью2 Авторское свидетельство СССР . расширения функциональных возможпо заявке Ь 2944133,кл,06 р 1 у 20 ностей устройства, заключающегося в1980 (прототип),. . возможности вычисления коэффициентов(54)(57) 1. уСТРОИСТВО дЛя ВццИСЛ- .азложе.ия времеого процесса в ьаЙИя КОЭЕЕИТОВ рАЗЛожКЙИя Вр,ИЕН- зисе кусочно ",вадратических функций ;ЙОГО ПРОЦЕССА, содержащее входной ре- оно содержит (и) блоков вычисления ргистр сдвига, вычитатель, а также ре- .гистры сдвига и сумматоры-вычитателИ, Рои входы (Р)-го блока вычисления объединенные в и группы (2 п- числовторых разностей подключены к выходам суммы и разности первого сумматовычисляемых коэффициентов), причем;ра-вычитателя (р)-й группы, а выхопервая группа состоит из регистра р ". р гру " вы"о ады (р"1)-го блока вычисления вторыхсдвига и сумматора-вычитателя, р-ягруппа (рщ 2 п) содержит (2 1) го сумматора-вычитателя р-й группы,Регистров сдвига и 2 сумматоров:вычитателей,вход входного, регистра2. Устройство по и. 1, о т л исдвига является входом устройства и, ч а ю щ е е с .я тем, что блок вычис"подключен к входу вычитаемого вычита- ления вторых разностей состоит из ффтеля, выход входного регистра сдви- трех регистров сдвига, вычитателя, ,га подключен к входу умвньшаемого вы- двух сумматоров и двух переключатечитателя, выход которого подключен к лей, причем вход и выход первого ревходу регистра сдвига первой группы . гистра сдвига подключены соответст.и к дополнительному входу устройст- венно к входу вычитаемого и входува, вход и выход первого регистра уменьшаемого вычитателя в блоке выкаждой группы подключены к входам числения вторых разностей, выход выпервого сумматора-вычитателя той же . читателя в блоке вычисления вторыхгруппы, вход и выход 1 -го регистра разностей подключен к первым входам сдвига 1-1 группы (122 "-1; первого и второго сумматоров, выходы3 и) подключены к входам (1 +1)-которых подключены к первым входам го сумматора-вычитателя 1-й группы, первого и второго переключателей совыход суммы первого сумматора-вычи- ответственно, входы второго и тре ина Ь1015392 его регистров сдвига соединены с вторым входом второго переключателя,выходы второго и третьего регистровсдвига подключены к вторым входампервого и второго сумматоров соот-ветственно, выход второго регистрасдвига подключен к второму входу перИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в качестве специализированного процессора в аппаратуре сжатия инФормации при передачеданных, для сПектрального анализавременных процессов, для цифровой обработки звуковых и видеосигналов,радиолокационных сигналов и т.д.Известно устройство для выцисле- Ония коэффициентов разложения временного процесса, содержащее регистрысдвига и сумматоры-вычислители. Данное устройство вычисляет коэффициенты разложения в базисе Уолша1 1, 1Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяустройство для вычисления коэффициентов разложения временного процесса,содержащее входной регистр, вычита-, 2 Отель и группы Ьлоков, причем перваягруппа состоит из регистра сдвига исумматора-вычитателя, р-я группа(р=2,п содержит 2 р -1 регистровсдвига, 2 сумматоров-вычитателей 25и, кроме того, в каждой группе кроме первой содержится дополнительныйрегистр сдвига.С помощью известного устройства возможно вычисление коэффициентов разложения временного процесса в ряд посистемам функций Уолша и ва-функций,являющихся первооЬразными от функцийУолша 2 ),Недостатком известных устройств З 5 является невозможность вычисления коэффициентов разложения в ряд по системе кусочно-квадратических, функций.Цель изоЬретения - расширение фун О кциональных воэможностей устройства, заключающееся в возможности вычисления коэффициентов разложения вревого переключателя, входы первого ивторого регистров сдвига являютсясоответственно первым и вторым входами блока вычисления вторых разностей,выходы первого и второго переключателей являются выходами блока вычисления вторых разностей. менного процесса в Ьазисе кусочноквадратических функций. Поставленная цель достигается тем, что устройство для вычисления коэффициентов разложения временного процесса, содержащее входной регистр сдвига, вычитатель, а также регистры сдвига и сумматоры-вычитатели, объединенные в и группы, (2 число вычисляемых коэффициентов), причем первая группа состоит из регистра сдвига и сумматора-вычитателя, р-я групла (р=2п) содержит 2 Р "-1 регистров сдвига и 2 г сумматоров-вычитателей, вход входного регистра сдвига является входом устройства и подключен к входу вычитаемого вычитателя, выход входного регистра сдвига подключен к входу уменьшаемого аычитателя, выход которого подключен к входу регистра сдвига первой группы и к дополнительному входу устройства, вход и выход первого регистра каждой группы подключены к входам первого сумматора-вычитателя той же группы, вход и выход-го регистра сдвига )-й группы(1:2 .2 - 1;=3п) подключены к входам ( +1)-го сумматора-вычитателя )-й группы, выход суммы первого сумматора-вычитателя (р)-й группы подключен к входу первого ре- гистра сдвига рй группы, выходы суммы и разности М -го сумматора-вычитателя (1-1)-й группы А=2 2 2) подключены соответственно к входам (Вс)- го и (Ж)- го регистров сдвига )-й группы, выходы сумматоров-вычитателей и-й группы являются выходами устройства,. содержит (и) блоков вычисления вторых разностей причем первыйи второй входы (р)-го-Ьлока вычисления вторых разностей подключе3 :10153 ны к выходам суммы и разности пер" вого сумматора-вычитателя (р)-й группы, а выходы (р)-го блокавы-числения вторых разностей подключены к входам второго сумматора-вы- а читателя р-й группы.Кроме того, блок вычисления вто-. рых разностей состоит иэ трех реги"стров: сдвига, вычитателя, двух сум- . маторов и двух переключателей, при", 19 ,чемвход и выход первого регистра :сдвига подключены соответственно к входу вычитаемого и входу уменьшаемого вычитателя в блоке вычисления вторых разностей, выход .вычитате% ля.-в блокевычисления вторых разностей подключен к первым цходам .г которых подключены к первым входам первого и второго переключателей 2 ф соответственно, входы второго и третьего регистров сдвига соединены с вторым входом второго переключателя, выходы второго и третьего регистров сдвига подключены к вторым 3% входам первого и второго сумматоров соответственно, выход второго регист ра сдвига подключен к второму входу первого переключателя,входы первого и второго регистров сдвига являются со- ЗВ "ответственно первым и вторым входами блока вычисления вторых разностей, выходы первого и втьрого переклю чателей являются выхо ами блока вычисФункции системы 1 Р 4 9- 09 яв-ляются линейными комбинациями от функций й (с) . Система йуницийМ ццй-Мя) 1 определяется следующим образомй) цц Ос) =е8;(11 р,= ц. ни эффиц Р, р 7 ного процесса при пй 3;:на Фиг. 2- функциональная схема блока вычисле" ния вторых раэностеи; на Фиг. 3- первые восемь Функций Уолаа (и 6 и по девять .функций системы перво образных функций Уолаа (щаЮ) и кусочно-квадратических Функций (даб ; на фиг. ч - граф вычислений,Устройство содержит регистры .1-6 сдвига, вычитатель 7, сумматоры-вычитатели 8-Й, блоки.-15 и 16 вычисления.вторых разностей, входы 17 иэВ 18,и выходы 19-26 е блок вычисления вторых разностей состоит из регйстров ;27-29 сдвига,вычитателя 30,суммато;ров 1 и 32, переключателей 33 и 31 и имеет входы 35. и 36 и выходы 37 И и 38.1 руппы блоков (Фиг., 1) представле:иы ярусами. Ц каждом последующем яру 4 где; ф "2 1 2 ей П 1 г 0,12 2 Р ф Функции да (.,).С) порядка р связаны ме разованием Уолаа соо мерности 21 й и 14 И) одногожду бобой преоб тветствующей. р дай даф, первого и второго сумматоров, выходы дения вторых разностей.йа фиг. 1 приведена функциональая схема. устройства дпя вычислея ко иентов аэложения в емен 92;се длительность задержек сигнала в регистрах. по сравнению с предыдущим ;ярусом увеличивается вдвое.Аналогично длительность задержек в регистрах 27-29 сдвига блока вычисления вторых разностей каждого последующего яруса по.сравнению с предыдущим ярусом увеличивается вдвое.Длительность задержек сигнала в ре" гистрах сдвига блока 15 (втврого яруса) следующая: регистров 27 и 28- два тактаа регистр 29,(и соответствующие ему регистры сдвига в блоках для вычисления вторых разностей последующих ярусов) задержку сигнала не производит (он предназначен только дпя сдвига принимаемого им кода на два разряда влево, т.е. умножения на четыре).7 1015392 - 8 соответственно окажутся значения . Работа устройства на последующих 4 (ЬО-Д,1) и 4 (Д-Д), Сумматоры 71 тактах и в последующем ярусепронзи 32 производят сложения кодов, ко- водится аналогично с той только раз торые поступают на их входы: ницей, что все регистры сдвига в квжд 1, д +д - Э дом последующем ярусе задерживаютО 1)2 ЮО ф сигнал на время в два раза брльщее, ЗД -Я 1 Д +,ДЗ в сумматоре 71 и, 4 чем в предыдущем ярусе. Регистр 40 1 23 сдвига и сумматор-вычитатель 11 про 1 д -А.И/д +Д 1-Ы +д 1:-Я +Д )Ф изводят сложение и вычитание сиг 1 2 3 Й 3(.О (О 1( 1 Э налов (Д +Ь +Ь д.-1 и (Ь +Д +Ь+О 1 2 3 4 3 6 +5 Д 2-ЗДЗ+Ь 1 для Вычисления, перВых коэффициентов разЛожения Со и С 1(фиг.Ц. в сумматоре 52; Таким образом на Таким образом,.вычисление коэфвыходах, блока 15 окажутся коэфициен фициентовразложения временного проаты ЗСф Зу,1 ф цесса в базисе даЬфункций С, С,СтОф . 1 фя дыьнеиаем над значения . выполняется в общей сложности за де- сумм в блоках 10, 5, 6 э 13 и 14 про" вять (в общем случае за 2 п +1) такизводится быстрое преобразованиеУолща размерностью четыре. Значения01 ффй эДь ., Зв нению с прототипом характеризуетсяпост пают навход регистра 7 сдвига второго яру более аирокими функциональными возмож, са, где задерживаются на два така . ностями, заключающимися в возможно- в сумматоре-вычитателе 9 производит сти вычисления коэффициентов разлася вычиарвние значенийД+Д 1+Д 2+9 кения временного процесса в 6 азисе ( 1- ) итдД +Д 1-Д +Ь 1 т 1 ф кусочно-квадратических функций.ектор С, Шекмар ектная, ч иал ППП "Патент", г. Ужгород, у Заказ 3217/ЬЬ Тираж 706 Подписное ВНИКНИ Государственного комите-,а СССР по делам изобретений и открытий 113035, Кос"ва, Х, Раушская наб., д. 4/5