Генератор систем базисных функций аристова

)идет ель 6 Р 1/ о СССР 1982.СССР 1984. ельств Р 1/О Риг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТпо изОБРетениям и отнРытиямПРИ ГКНТ СССР(54) ГЕНЕРАТОР СИСТЕИ БАЗИСНЫХ ФУНКЦИИ АРИСТОВА(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и може быть использовано, например, для спектрального анализа сигналов при их разложении по Аормируемым системам базисных функций. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач за159985 счет возможности формирования классамгФ "Т систем комплексных базисныхфункций, принимающих Т значений,к(гкласса Р=Т систем действительныхбазисных функций и класса Фд 2 Т5систем действительных базисных функций, Генератор содержит и-разрядныесчетчики импульсов 1,6, элемент И 2,и матричных регистров сдвига 3,4,5,и элементов НЕ 7, и шинных повторителей 8 со стробированием, и преобразователей 9 прямого кода в дополнительньтй, и двухвходовых (ш+1)-разрядныхшинных коммутаторов 10, и-входовый 15сумматор 11, преобразователи кодов.13, 15, 16, Формирователь 17 и временных стробов, детектор 12 рядом стоящих единиц, двувходовый и-разрядный20 0 4шинный коммутатор 14, И/2 информационных входа, и-разрядный вход задания номера генерируемой функции, д - .разрядный выход кода номера генерируемой Функции, вход управления,вход тактовых импульсов, Функциональный выход, выход синхронизации. Поставленная цель достигается за счетвведения элемента И 2, и-матричныхрегистров 3 - 5 сдвига, (и) элементов НЕ 7, и шинных повторителей состробированием, и преобразователей 9прямого кода в дополнительный, двухвходового и-разрядного шинного коммутатора 14, детектора 12 рядом стоя-.:щих единиц, преобразователей кодов13, 15, 16, формирователя 17 и временных стробов. 7 ил.Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано,например, для . спектрального анализа. сигналов, в системах передачи информации и т.дЦель изобретения - расширение класса решаемых задач эа счет возможности Формирования класса У =Т сисй(г тем комплексных базисных Функций, класса % в .-Т систем действительныхК/Як(г базисных Фуцкций, классами =2 Т систем действительных базисных Функций. Генератор систем базисных Функций формирует класс =Т систем ком В 2глексных базисных функций, принимающих Т значений (значения базисных Функций Т определяются иэ условияЯ,идискретизации функции е 1, гдеЬ ЕО, Т/2-1), заданием И/2 отсчетов образующей Функции Г 1, класс У=Т 45йЮсистем действительных базисных Функций, значения которых определяются алгебраическим сложением значений действительной и мнимой составляющих каждой комплексной базисной Функции,на ф 50и класс 9=2 Т" систем действительных базисных Функций, образуемых при разложении каждой комйлексной системы базисных Функций на две системы действительных базисных Функций.Для уяснения сущности реализуемого генератором систем базисных Функттий способа формирования систем дискретных базисных функций рассмотрим)тзаписать по-другому, учитывая следующее Функций Ч =-ЧЬ д+ та Система (2) обладает свойствомсимметрии относительно образующихфункций С,Си Г =ДС(2,р)=(С(О,р) Г(2,ршой Т/2;С(2,р) С(1,(2 р)вой М);С(4,р)=(С(О,р) С(4,ршой Т/2;Г.(4,р)=(С(1,р) С(3,ршой Т/2;Г(4,р)=С(1,(4 р)гад Я);С(8,р)=(С(О,р) С(8,рпюй Т/21 (3)С(8,р)=(С(1,р) С(7,ршод Т/2;С(8,р)=(С(2,р) С(б,рпйой Т/2;С(8 р)=(С(3 р) С(5 рйтой Т/2;С(8,р) Г(1, (8 ф р)вот 1 Я); ЧОЧ Ч Ч Ч Ч Ч ЧЧ Ч Ч Ч Ч Ч Ч ЧЯ 3 Ч -Ч -Ч -Ч -Чо Ч Ч Ч Со С Сг Сэ, (2) С 4 С Сб С(ш+1)-разрядных шинных коммутаторов10, и-входовый сумматор 11, детектор 12 рядом стоящих единиц, преобразователь 13 кодов, двухвходовый и-разряДный шинный коммутатор 14, преоб 5разователь 15 кодов, преобразователь16 кодов, Аормирователь 17 и временных стробов, инАормационные входыА(О,з), А(1,з), А(2,з), А(З,з),входтактовых импульсов ТИ, вход заданияномера генерируемой. Аункции В, входуправления Ч, Аункциональный выход Р,выход Б кода номера генерируемойФункции-, выход С синхронизации,Эпюры напряжений (фиг. 2 а-р) пока заны на: (а) входе тактовых импульсовТИ; (б) выходе элемента И 2;(в) выходе младшего разряда первого матричного регистра 3 сдвига;(г) выходе стар 20шего разряда первого матричного регистра 3 сдвига;(ц) выходе младшегоразряда второго матричного регистра 4сдвига;(е) выходе старшего разрядавгорого матричного регистра 4 сдвига; 25ж) выходе младшего разряда третьегоматричного регистра 5 сдвига; (з) выходе старшего разряда третьего матричного регистра 5 Сдвига;(и) первом выходе Аормирователя 17 и временныхстробов; (к) втором выходе Аормирователя 17 и временных стробов;(л) третьем выходе Аормирователя 17 и временных стробов;(м) выходе первого разряда третьего преобразователя 16 кодов;(н) выходе второго разряда третьего35преобразователя 16 кодов; (о) выходетретьего разряда третьего преобразователя 16 кодов;(и) выходе младшего разряда Аункционального выхода Ы;(р) вы 40ходе старшего разряда Аункциональноговыхода Р - на примере ФормированияФункций Г 1, 0 и Г.7, входящих в систему комплексных базисных Аункций, соо оЧответствующую вектору А=У И И 7,45для И=8 и Т=4, Матрица преобразования пля этого случая, сформированнаяв соответствии с (8), имеет вид Схема детектора (двух и более) рядом стоящих единиц в двоичном коде данных (Фиг. 3) реализуется элементами 2 И, (и)ИЛИ.Схема Формирователя 17 и временных стробов для и=З (фиг. 4) реализуется двоичным дешиАратором и набором логических элементов для объединения выходов дешиАратора в соответствии с выражением, определяющим функционирование Аормирователя.На вход данных Р преобразователя 13 кодов (Аиг. 5) поступают данные от и-разрядного счетчика 6 импульсов, а на вход управления - данные от Формирователя 17 и временных стробов, Преобразователь осуществляет преобразование входных данных Р в заданном Аормате (количество преобразуемых разрядов определяется кодом сигнала управления) из прямого кода в дополнительный. Элементы ИЛИ-НЕ в схеме преобразователя выполняют Функцию инвертирования сигнала и разрешения его пропускания, сумматор БМ подсуммирует единицу к результату операции инвертирования.Схема преобразователя 15 кодов (Фиг, 6) выполняет Функцию свертки по ИЛИ двух двоичных последовательностей, сдвинутых на 1 разряд, и реализуется элементами 2 ИЛИ.Схема преобразователя 16 кодов (Фиг. 7) выполняет Функцию свертки по шой 2 разрядов двоичной последова тельности и реализуется двухвходовь 1- ми элементами сложения по шой 2.и-Входовый сумматор, выполняющий операцию сложения по шос 1 Т/2 над дво. - ичными числами со знаком для Т=4 и з=2, состоит из полусумматора по шой 2, Аормирующего значащую часть результата в соответствии с (5) и перенос в соответствии с (7), и сумматора по шой 2, Аормирующего знаковую часть результата в соответствии с (6),Эакодируем значения базисных функций в (9) следующим образом: 17=00,о 1У =01 , -У =10 , -17 =11 и подадимффсАормированный в таком виде вектор А=00 00 01 01 Д соответственно на инАормационные входы АЗ,з, А(2,з), А(1, з), А(0, з),(з=1,2) генератора систем базисных Аункций.Генератор систем базисных Функций работает следующим образом.3-разрядный счетчик 1 импульсов впитает поступающие на его вход так 1599850 1 Отовые импульсы ТИ (Фиг. 2-а) и такимобразом Формирует интервал Т=Н 2.,который определяет длительность периода генерируемой Аункции С,. Трехразрядныи счетчик 6 импульсов считаетч5поступающие на его вход импульсы пере"полнения счетчика 1 импульсов, формируемые элементом И 2 (Фиг. 2-б), иФормирует на своих выходах параллельный код номера генерируемой АункцииЮ. В начале калдого периода Т позаднему Аронту импульсов И, а вданном случае 7, производится опроссостояния информационных входовА(О,я)А(З,я) генератора систем базисных функций, которое фиксируется вматричных регистрах 3 - 5 сдвига,и регистры переключаются (в соответствии с сигналом управления записью(фиг. 2-б) на входах управления 7 регистров сдвига) в режим сдвига запи,санной в них инАормации, Аормируяна параллельных выходах (З,я),0(1,я) и (О,я) соответственно коды 25образующих Аункций О 1 (Аиг, 2-в,г),С (Фиг. 2-д, е) и г. (Аиг. 2-ж,з).С параллельных выходов матричных регистров 3-5 сдвига старшие разряды(8=2) поступают на входы элементов ЗОНЕ 7 и с их выходов - на входы старших разрядов входов последовательногоприема инАормации 1)з каждого матричного регистра сдвигаНа входы младших разрядов (8=1) входов последова 35тельного приема инАормации каждогоматричного регистра сдвига инАормацияс выходов младших разрядов поступает:без изменения, Одновременно сигналыс параллельных выходов (р,Б) каждого 40матричного регистра сдвига поступаютна входы соответствующих шинных повто-,рителей 8 со стробированием, где надними выполняется операция, эквивалентная возведению в степень 1 (сигналы 45проходят без изменения при условииравенства "1" сигнала на входе стробирования) или О (запрет прохождения)и далее на первые входы и двухвходовых шинных коммутаторов 10 и на входыпреобразователей 9 прямого кода в дополнительный, где прямой код значенийобразующих Аункций преобразуется в- дополнительный в соответствии с выражением0 -О и+э где П- операция инвертирования и входных разрядов данных. С выходов преобразователей 9 значения образующих Аункций в дополнительном коде поступают на вторые входы двухвходовых шинных коммутатор ов 10, с выходов которых в прямом (сигнал на управляющем входе двухвходовых шинных коммутаторов равен " 1") или в дополнительном (в противном случае) коде они поступают на входы и-входового сумматора 11, выполняющего над ними операцию сложения по воЛ Т/2. В зависимости от того, в каком коде поступают на входы сумматора 11 значения образующих Аункций, осуществляется либо их суммирование (значения. Функции на конкретный вход сумматора подается в прямом коде), либо их вычитание (значения Аункции подаются в дополнительном коде), что эквивалентно либо умножению степеней с оди" наковыми основаниями И, либо их делению в соответствии с (8). С выхода и-входового сумматора 11 коды значений генерируемой Аункции Споступают на Аункциональный выход Р генератора систем базисных Аункций. Таким образом производится периодическое Формирование заданной системы базисных Аункций. Для задания режима периодического повторения заданной Аункции из Аормируемой системы базисных Функций вход управления 7 генератора систем базисных Аункций переводится в состояние "1" и в этом случае установленный код номера Аункции с выхода В передается во внутренние потенциальные триггеры и-разрядного счетчика б импульсов и генератор систем базисных Аункций периодически Аормирует требуемую Аункцию, Выходы кода номера генерируемой Ауккции Ии выход син 3хронизации предназначены для синхронизации предлагаемого генератора систем базисных Аункций при работе с внешними устройствами. Формула и з о б р е т е н и яГенератор систем базисных Аункций, содержащий два и-разрядных счетчика импУльсов (п=1 оВ,тМ, где И - количество базисных Функций в Аормируемой системе), элемент НЕ, и двухвходовых (ш+1)-разрядных шинных коммутаторов, (ш - число разрядов в двоичном представлении числа Т/2-1, где Т - значения базисных Функций, определяемых из тслокиЛ лискоетиееции Йуикции е159985 1где а О О, т 72-1), и-входовыв стьачатор, причем выход и-входового суммато. ра подключен к выходу генератора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач путем обеспечения возможности Фор. мирования класса)1=Т систем комщ тч 12плексных базисных Функций, класса Р=Т систем действительных базисных 1 ОюаФункций и класса 9=27 систем дейстВугвительных базисных Функций, в неговведены элемент И, и матричных регистров сдвига, (п)-й элемент НЕ, и шинных повторителей со стробировакием, и преобразователей прямого кода в дополнительный, двухвходовый и-разрядный .шинный коммутатор, детектор рядом стоящих единиц, три преобразователя кодов, Формирователь и времен р ных стробов, причем счетный вход первого п-разрядного счетчика импульсов и входы синхронизации и матричных регистров сдвига подключены к тактовому входу генератора, выход первого и-раз 25 рядного счетчика импульсов подключен к входу элемента И, выход которого подключен к выходу синхронизации генератора, к входам управления записью гь матричных регистров сдвига и счетному входу второго и-разрядного счетчика импульсов, вход управления записью которого подключен к входу управ" ления генератора, и-разрядный вход задания номера генерируемой Функции которого подключен к входу параллельного приема инФормации второго и-разрядного счетчика иипульсовр выход которого подключен к входу детектора. рядом стоящих единиц, входу данных 4 О первого преобразователя кодов, первому инФормационному входу двухвходового и-разрядного шинного коммутатора, входу Формирователя и временных стробов и выходу кода номера генерируемой 45 Функции генератора, выход Формирователя гь временных стробов подключен к первому инФормационному входу второго преобразователя кодов и управляющему входу первого преобразователя кодов, выход которого подключен к второму инФормационному входу двухвходового тт-разрядного шинного коммутатора,О 12управляющий вход которого подключен,к выходу детектора рядом стоящих единиц, выход двухвходового и-разрядногошинного коммутатора подключен к второму инФормационному входу второго преобразователя кодов, выходы разрядовс первого по и-й которого подключенысоответственно к управляющим входамс первого по и-й шинных повторителейсо стробированием, выходы второгопреобразователя кодов с первого по(и+1)-й подключены к входу третьегопреобразователя кодов, выходы разрядов с первого по и-й которого подключены к входам управления соответственно с первого по и-й двухвходовьпс.где ь - инФормационный вход генератора, ьщ) 2", ь Я О, И 72-1, 1вход параллельного приема инФормацииматоичньоь регистров сдвига,1 О, а/2 -1, е - разрядность давнем,в,ют 11 )ьщ 1,п, р-й параллельный выход,О 1 р,а) )с-го матричного РегистРа сдвига (Рщд/2 -. 1, .р В О, 11/2 -1) подключенк входам данных соответствующего шинного повторителя со стробированием,выходы которых подключены к входамсоответствующих преобразователей прямого кода в дополнительный и первыминФормационнь 4 входам соответствующих двухвходовых (пт+1)-разрядных шинных коммутаторов, вторые инФормационные входы которых подключены к выходам соответствующих преобразователейпрямого кода в дополнительный, разряды (з=1, ты) -входа последовательногоприема инФормации с-го матричного регистра сдвига подключены к соответствующим разрядам р-го параллельноговь)хода одноименного матричного регистра сдвига, разряд з=ттт+1 которого через с-й элемент НЕ подключен к в=(тп++1)-разряду входа последовательногоприема инФормации соответствующегоматричного регистра сдвига.1599850 Составительедактор А,Маковская Техред М.Хо Гирняк Тираж 558 Подписноественного комитета по изобретениям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб. Производственно-издательский комбинат Патент , г. Ужгород, ул. Гагарина11 И Заказ 3143 ВНИс 1 ПИ Гос Курошич Коррек крцтиям при ГЙПд. 4/5