DE2451982A1 - Signalverarbeitungseinrichtung, insbesondere fuer digitale datenverarbeitungssysteme - Google Patents
Signalverarbeitungseinrichtung, insbesondere fuer digitale datenverarbeitungssystemeInfo
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Description
PATENTANWÄLTE
DR.-PHIL. G. NICXÜL· DK.-INC. J. DORNER
8 MÜNCHEN 15
iANnWFHRSTR. 35 - POSTFACH 104
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TfL. ((11 m 55 iV!Q
München, den 29. Oktober 1972*
Anwaltsaktenz.: 27 - Pat. 97
Haytheon Company, 141 Spring Street, Lexington, Mass. 02173,
Vereinigte Staaten von Amerika
Signalverarbeitungseinrichtung, insbesondere für digitale Datenverarbeitungssysteme
.
Die Erfindung bezieht sich auf digitale Datenverarbeitungssysteme der sogenannten Pipelinebauart und insbesondere auf eine programmierbare
"Pipeline"-Signalverarbeitungseinrichtung, welche
in Radar- und/oder Schallortungssystemen verwendbar ist, um Aufgaben der Echtzeit-Signalverarbeitung in einem weiten Bereich zu
übernehmen.
Bekanntermaßen sind in den letzten Jahren große Radaranlagen entwickelt
worden, bei welchen vielerlei Aufgaben unter Verwendung digitaler Echtzeit-Datenverarbeitungstechniken zu erfüllen sind.
Die digitale Datenverarbeitung umfaßt in solchen Systemen die Untersuchung
einer großen Menge von Daten. Bei der Durchführung der Analyse der Daten muß eine digitale Datenverarbeitungseinrichtung
eine Anzahl von Funktionen erfüllen können, beispielsweise eine Impulskompression durch Konvalutionsverfahren oder
durch diskrete rasche Fouriertransformation, eine Doppler-bignalverarbeitung,
eine Radaranzeige mit FestZeichenunterdrückung,
eine Aufrechterhaltung einer konstanten mittleren Falschalarmquote
oder eine Einstellung der Ausrichtung im Monopulsverfahren,
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Bekannte digitale Signalverarbeitungseinriehtungen beinhalten oft den Aufbau eines Vielzweckrechners. Die Daten werden in ein
Hauptspeicherwerk eingegeben, an welches sich eine Recheneinheit anschließt, um die verschiedenen Rechnungen mit den Daten durchzuführen. Jeder Rechenschritt (d. h. Addition oder Subtraktion)
wird durch gesonderte Befehle gesteuert. Eine Folge von Befehlen für irgend eine Gruppe von Rechenschritten, beispielsweise für
diejenigen Rechenschritte, die zur Durchführung einer bestimmten Transformation erforderlich sind, bildet ein Unterprogramm oder
eine Subroutine und eine bestimmte Folge solcher Unterprogramme entspricht einem Signalverarbeitungsvorgang oder einer Signalverarbeitungsfunktion.
Während dieser Aufbau keine besondere apparative Ausbildung oder Verdrahtung erfordert, ist zu beachten,
daß ausreichende Rechenzeit zur Verfügung stehen muß, so daß die Zeitintervalle zwischen aufeinanderfolgenden Datengruppen
notwendig so lange sein muß, daß in der Zwischenzeit alle erforderlichen Rechnungen durchgeführt werden können.
Eine andere Anlage enthält hintereinander angeordnete "Pipeline"-Signalverarbeitungseinheiten.
Jede dieser Einheiten ist so konstruiert, daß sie nur eine bestimmte aus einer Vielzahl von Signalverarbeitungsfunktionen
durchführen kann. Das bedeutet, der Aufbau der Rechenelemente und Speicherelemente innerhalb jeder
Signalverarbeitungseinheit ist speziell auf die zu erfüllende Aufgabe oder auf die Signalverarbeitungsfunktion, welohe in dieser
Einheit durchzuführen ist, zugeschnitten. Jede Signalverarbeitungseinheit führt Rechnungen entsprechend ihrer Verdrahtung
durch und gibt dann das Ergebnis an die nächstfolgende, in besonderer
Weise für den durchzuführenden Rechensohritt ausgebildete,
verdrahtete Signalverarbeitungseinheit weiter. Zwar ist dieser Aufbau einer Signalverarbeitungseinrichtung bezüglich der Arbeitsgeschwindigkeit
im allgemeinen nicht begrenzt, da jede Einheit eine verhältnismäßig hohe Datenverarbeitungsgeschwindigkeit
aufweisen kann, doch ist eine solche Anlage bezüglich der Ausnutzung der apparativen Einrichtungen sehr unwirtschaftlich. Da
nämlich jede Signalverarbeitungseinheit in hohem Maße speziali-
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siert ist und einen besonderen Aufbau besitzt, sind für jede praktische Verwendung sehr viele unterschiedliche Signalverarbeitungseinheiten
erforderlich, welche jeweils unterschiedlichen Aufbau besitzen. Fenn daher eine Signalverarbeitungsfunktion geändert
werden muß, so ist hierfür eine vollständig neue Signalverarbeitungseinheit erforderlich. Außerdem macht jedwede Änderung
im Aufbau einer Signalverarbeitungseinheit auch bestimmte Änderungen im Aufbau der anderen Signalverarbeitungseinheiten
erforderlich, beispielsweise dann, wenn eine Änderung der Reihenfolge
der Datenverarbeitungsfunktionen oder Datenverarbeitungsschritte erwünscht ist.
Eine bekannte Signalverarbeitungsanlage enthält eine "Pipeline"-Recheneinheit,
welche so ausgebildet ist, daß die eine Signalverarbeitung vornehmenden Elemente innerhalb der Einheit in
einer auswählbaren Konfiguration aus einer Vielzahl möglicher
Schaltungskonfigurationen verbunden werden können, wobei die jeweilige Schaltungskonfiguration durch ein Steuersignal entsprechend
einem gespeicherten Programm gewählt wird. Nachdem eine besimmte Schaltungskonfiguration ausgewählt worden ist,
werden die Daten, die in der gewünschten Weise zu verarbeiten sind, der Reihe nach durch die verschiedenen Datenverarbeitungselemente
geführt. Nach Vollendung dieses Vorganges kann die Recheneinheit in Abhängigkeit von einem anderen Steuersignal umgeschaltet
oder umgebaut werden, so daß eine neue Konfiguration erhalten wird, die zur Datenverarbeitung in einem neuen Datenverarbeitungsvorgang
erforderlich ist. Zwar sind in einer solchen Datenverarbeitungseinrichtung viele Nachteile der zuvor betrachteten
Einrichtungen vermieden, doch ist es in manchen Anwendungsfällen, beispielsweise bei der Echtzeit-Datenverarbeitung, nicht
vorteilhaft, daß die Recheneinheit für alle darin gleichzeitig verarbeiteten Daten auf eine bestimmte, ausgewählte Schaltungskonfiguration festgelegt ist. Dies beruht darauf, daß die Recheneinheit
in der bekannten "Pipeline"-Signalverarbeitungseinriohtung
einen SignalverarbeitungsVorgang vollständig ausführen
muß, bevor die Recheneinheit für einen davon verschiedenen Vor-
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gang umgebaut werden kann, obwohl ein Teil der Daten, welche zu dem zweiten Datenverarbeitungsvorgang gehören, bereits zur Verarbeitung
in der Recheneinheit verfügbar ist, während noch der letzte Teil der zu dem ersten Datenverarbeitungsvorgang gehörenden
Daten in der Recheneinheit verarbeitet wird.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Signalverarbeitungseinrichtung,
insbesondere für digitale üatenverarbeitungssysteme,
so auszubilden, daß eine Vielzahl von Echtzeit-Signalverarbeitungsfunktionen mit größerer Geschwindigkeit, bei
größerer Flexibilität der Rechenanlage durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Recheneinheit
mit mehreren, in Reihe geschalteten Signalverarbeitungsstufen sowie durch eine Steuervorrichtung mit einer entsprechenden
Anzahl von in Reihe geschalteten Steuerstufen, welche jeweils mit einer zugehörigen der Signalverarbeitungsstufen verbunden
sind .
Im einzelnen enthält also die Signalverarbeitungseinrichtung eine programmierbare Rechen-Steuervorrichtung und eine "Pipeline"·
Recheneinheit, welche von der Steuervorrichtung entsprechend gesteuert wird. Die Recheneinheit enthält eine Anzahl in Serie geschalteter
Signalverarbeitungsstufen und die Steuervorrichtung weist eine entsprechende Anzahl in Serie geschalteter Steuerstufen
auf, welche jeweils mit einer zugehörigen Signalverarbeitungsstufe gekoppelt sind. Jede der Signalverarbeitungsstufen
läßt digitale Daten, welche der betreffenden Signalverarbeitungsstufe zugeführt werden, in Übereinstimmung mit einem Steuerbefehl
durchlaufen, welche der betreffenden Signalverarbeitungsstufe von der Rechen-Steuereinheit zugeführt werden. Während die
Daten durch die einzelnen Stufen der Recheneinheit geführt werden, läuft der Steuerbefehl, welcher zu diesen Daten gehört,
durch die entsprechenden Steuerstufen der Steuervorrichtung, so daß der Steuerbefehl gleichsam den zugehörigen Daten auf dem Weg
durch die Signalverarbeitungseinrichtung folgt.
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Im übrigen bilden zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen Gegenstand der anliegenden Ansprüche, auf welche zur Vereinfachung
und Verkürzung der Beschreibung hiermit ausdrücklich hingewiesen wird.
Nachfolgend werden Ausführungsformen beispielsweise anhand der
anliegenden Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar:
Figur 1 ein Blockschaltbild einer Signalverarbeitungseinrichtung,
Figur 2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform eines
Daten-Speicheradressengenerators für die Signalverarbeitungseinrichtung nach Figur 1,
Figur 3 ein Blockschaltbild eines Makro-Steuerbefehlsgenerators
für die Signalverarbeitungseinrichtung nach Figur 1,
Figur k eine Tabelle von Befehlen, welche in dem Makro-Steuerbefehlsspeicher
des Makro-Steuerbefehlsgenerators nach Figur 3 gespeichert sind,
Figur 5 ein Blockschaltbild der Programmsteuervorrichtung
für die Signalverarbeitungseinrichtung nach Figur i,
Figuren Blockschaltbilder zur Erläuterung des Aufbaus der Dekodierung- und Auswahleinrichtungen in
Stufe 1, der Dekodierungs- und Auswahleinrichtungen in Stufe 2 und der Dekodierungs- und
Auswahleinrichtungen in Stufe 3 für die Signalverarbeitungseinrichtung nach Figur 1 bei
Zugrundelegung verschiedener Makro-Steuerbefehl
snummern,
Figur 7 einen Datenflußplan für einen 32-Punkt-Algorithmus
zur schnellen Fouriertransformation,
Figur 8 eine Tabelle von Steuerbefehlen, welche in
dem Steuerbefehlsspeicher der Signalverarbei-
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tungseinrichtung nach Figur 1 gespeichert sind und welche dem 32-Punkt-Algorithmus entsprechend
dem Datenflußplan nach Figur 7 entsprechen,
Figuren Tabellen, aus welchen die Zustände der verschiedenen
Schaltungselemente der Signalverarbeitungseinrichtung gemäß Figur 1 ersichtlich sind, während
diese Einrichtung die 32-Punkt-Fouriertransformation durchführt,
Figur 17 einen Datenflußplan für den Rechenvorgang bei
Verwendung der Signalverarbeitungseinrichtung in einer Radaranlage mit Festzeichenunterdrückung
und
Figur 18 eine Tabelle von Befehlen, welche in dem Steuerbefehlsspeicher
der Signalverarbeitungseinrichtung nach Figur 1 gespeichert sind, wenn diese Einrichtung in einer Radaranlage mit Festzeichenunterdrückung
gemäß Figur 17 verwendet wird.
Betrachtet man Figur 1, so erkennt man, daß eine mit 9 bezeichnete
Signalverarbeitungseinrichtung einen Steuerbefehlsspeicher
K), eine programmierbare Rechen-Steuervorrichtung 12, eine "Pipeline"-Recheneinheit Ik, einen Adressengenerator 16, ein
Datenspeicherwerk 11A" 18, ein Datenspeicherwerk "B" 20 und einen
Koeffizientenspeicher 22 enthält, die in der aus Figur 1 ersichtlichen
Weise zusammengeschaltet sind und, wie nachfolgend
beschrieben, so ausgebildet sind, daß sie Signalverarbeitungsaufgaben entsprechend einem bestimmten Repertoire erfüllen können.
Der Steuerbefehlsspeicher 10 enthält hier einen Kernspeicher,
eine Adressierschaltung und Leseeinrichtungen, wobei Einzelheiten nicht angegeben sind, da der Speicher in bekannter Weise so
aufgebaut und ausgebildet sein kann, daß ein bestimmtes Re-
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pertoir von Signalverarbeitungsfunktionen,beispielsweise Radar-Signalverarbeitung
für die Festzeichenunterdrückung, rasche Fouriertransformation usw., gespeichert werden kann. Jede der
auszuführenden Si'gnalverarbeitungsf unktionen ist in einer Gruppe
von gespeicherten Digitalwörtern oder digitalen Befehlssignalen
festgehalten. Jedes der digitalen Wörter enthält ein Programmsteuerfeld,
ein Makro-Steuerbefehlsfeld, ein Adressenfeld für
das Datenspeicherwerk "A", ein Adreseenfeld für das Datenspeicherwerk
"B" und ein Adressenfeld für den Koeffizientenspeicher.
Die programmierbare Rechen-Steuervorrichtung 12 enthält eine Programmsteuereinrichtung 24, deren Einzelheiten später anhand
von Figur 5 angegeben werden und welche von dem Programmsteuerfeld eines adressierten oder ausgewählten der gespeicherten Digitalwörter
angesteuert wird. Die Programmsteuereinrichtung erzeugt zu Ende jeder laufenden Taktzeit c. p. die Speicheradresse des
gespeicherten Digitalwortes, welches während der nächstfolgenden Taktzeit ausgewählt werden soll. Jede Taktzeit ist durch das Ende
eines Taktimp.ulses CLCK definiert. Die Taktimpulse werden von geeigneten Taktimpulsgeneratoren abgeleitet, welche hier nicht
gezeigt sind. In der programmierbaren Steuervorrichtung ist ferner ein Makro-Steuerwerk 26 enthalten. Das Makro-Steuerwerk 26
wird von dem Makro-Steuerbefehlsfeld des ausgewählten Digitalwortes
angesteuert und enthält einen Makro-Steuersignalgenerator 28, dessen Einzelheiten weiter unten im Zusammenhang mit Figur
3 näher beschrieben werden. Es sei hier lediglich angemerkt, daß der Makro-Steuersignalgenerator 28 ein Makro-Steuersignal
entsprechend dem Makro-Steuerbefehlsfeld des ausgewählten Digitalwortes
erzeugt. Das Makro-Steuerbefehlssignal entsprechend dem ausgewählten Digitalwort wird von einer mit 30 bezeichneten
Dekodierungsschaltung der Stufe 1 dekodiert. Die Dekodierungsschaltung 30 wird hier von einem nur auslesbaren Speicher oder
Festwertspeicher gebildet. Die Dekodierungsschaltung liefert in Abhängigkeit von dem jeweils zugeführten Makro-Steuerbefehlssignal
ein Steuersignal an einem Ausgang 32. Während jeder Taktzeit
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c. p. läuft das Makro-Steuersignal, welches von dem Makro-Steuersignalgenerator
28 erzeugt worden ist, durch in Serie geschaltete Register 3h, 36 und 38, wie aus Figur 1 zu ersehen ist. Das
in dem Register 36 gespeicherte Makro-Steuersignal wird von einer
hier mit 40 bezeichneten Dekodierungsschaltung der Stufe 2 dekodiert.
Auch die Dekodierungsschaltung 40 ist ein Festwertspeicher. Die Dekodierungsschaltung 40 gibt in Abhängigkeit von jedem
Makro-Steuersignal, welches der Schaltung zugeführt wird, ein Steuersignal an dem Ausgang 42 ab. In entsprechender Weise
wird das in dem Register 38 eingespeicherte Makro-Steuersignal durch die mit 44 bezeichnete Dekodierungsschaltung der Stufe 3,
welche ebenfalls ein Festwertspeicher ist, dekodiert. Die Dekodierungsschaltung 44 liefert in Abhängigkeit von dem jeweils zugeführten
Makro-Steuersignal ein Steuersignal an dem Ausgang Es sei hier nebenbei bemerkt, daß das Makro-Steuerwerk 26 so betrachtet
werden kann, daß es eine Reihe von (vorliegend drei) in Reihe geschalteter Steuerstufen besitzt, welche jeweils an den
Ausgängen 32, 42 und 46 jeweils unabhängig voneinander Steuersignale
abgeben können. Weiter wird jedes Makro-Steuersignal, das zu der Dekodierungsschaltung 30 gelangt, während aufeinanderfolgender
Taktzeiten in die Register 3^, 36 und 38 der Reihe
nach eingespeichert.
Die "Pipeline"-Recheneinheit 14 enthält eine bestimmte Anzahl
von vorliegend drei in Serie geschalteten digitalen Signalverarbeitungsstufen,
wobei die Anzahl dieser Stufen der Zahl der Steuerstufen des Makro-Steuerwerks 26 entspricht. Im einzelnen
enthält die erste Stufe der "Pipeline"-Recheneinheit 14 eine der
Stufe 1 angehörige Auswahleinrichtung 48, Register 50, 52, ^h,
56 und 58 und eine komplexe Multiplikationsschaltung 60, wobei
die Schaltungsverbindungen in der aus Figur 1 ersichtlichen Weise geführt sind. Die der Stufe 1 angehörige Auswahleinrichtung
48 ist von üblicher Bauart und dient zur Ankopplung der an den Datenübertragungskanälen oder Sammelschienen 62, 64 und 68 je-
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weils eintrelle-nden Daten an die Ausgangsleitungen 70 und 72 entsprectxend
dem auf dem Kanal oder der Sammelschiene 32 auftretenden
Steuersignal,.welches, wie oben beschrieben wurde, in der Dekodierungsschaltung 30 gebildet worden ist. Die zweite Signalverarbeitungsstufe
der Recheneinheit Ik enthält eine der zweiten Stufe angehörige Auswahleinrichtung 7k, Register 76 und 78, ein
komplexes Additionswerk 80 und ein komplexes Subtraktionswerk 82. Auch die der zweiten Stufe angehörige Auswahleinrichtung Ik ist
an sich bekannter Bauart und koppelt die über die Sammelschienen 8k, 86 und 88 zugeführten Daten entsprechend dem Steuersignal,
welches über die Sammelschiene k2 zugeführt wird, selektiv an die Ausgänge 90, 92, 9k und 96 an, wobei das Steuersignal, wie
oben ausgeführt wurde, in der Dekodierungsschältung kO gebildet
worden ist. Es sei bemerkt, daß aus Gründen, welche nachfolgend noch angegeben werden, die Sammelschiene 8k mit einer geeigneten
Spannungsquelle verbunden ist, welche hier nicht dargestellt ist und welche eine dezimale Null representiert. Schließlich enthält
die dritte Signalverarbeifcungsstufe der Recheneinheit Ik eine
dieser dritten Stufe angehörende Auswahleinrichtung 98, die
ebenfalls an sich bekannter Bauart ist und die auf den Sammeischienen
oder Leitungen auftretenden Daten entsprechend dem über die Sammelschiene k6 zugeführten Steuersignal an die Ausgangs-Sammelschienen
104, 106 und 107 ankoppelt, wobei das Steuersignal in der oben beschriebenen Weise in der der dritten Stufe angehörenden
Dekodierungsschältung kk gebildet worden ist.
Anhand von Figur 6A sei nun die Schaltungskonfiguration der der
ersten Stufe angehörenden Auswahleinrichtung k'6 abhängig von
Makro-Steuersignalen beschrieben, welche der Dekodierungsschältung 30 der ersten Steuerstufe zugeführt werden, wobei die Befehlsnummern
1, 2, 5, 6, 10, 11, 12 und 13 verwendet werden, um sowohl eine Signalverarbeitung zur Festzeichenunterdrückung in
einer Radaranlage als auch eine rasche 32-Punkt-Fouriertransformation
vorzunehmen. Die Figuren 6B und 6C zeigen die Schaltungskonfiguration
der Auswahleinrichtungen der zweiten bzw. der dritten Signalverarbeitungsstufe in Abhängigkeit von denJMakro-
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Steuerbefehlen, die in die der zweiten Stufe angehörige Dekodierung
s schaltung 40 bzw. in die der dritten Stufe angehörige Dekodierungsschaltung
44 eingegeben worden sind, wobei wiederum die Makro-Steuerbefehlsnummern 1, 2, 5, 6, 10, 11, 12 und 13 zugrunde
gelegt werden. Es sei bemerkt, daß zur Durchführung anderer Signalverarbeitungen
die Makro-Steuerbefehle entsprechend geändert werden müssen, wodurch sioh auch entsprechende Änderungen in den
Auswahleinrichtungen der einzelnen Stufen ergeben.
Die gegenseitige Beziehung zwischen dem Makro-Steuerwerk 26 und der "Pipeline"-Recheneinheit 14 ist dergestalt, daß jede Signalverarbeitungsstufe
der Recheneinheit ihre Schaltungsfiguration entsprechend dem Steuersignal erhält, das von der zugehörigen
Steuerstufe des Makro-Steuerwerks 26 bereitgestellt wird. Im einzelnen werden Daten, beispielsweise komplexe digitale Wörter
entsprechend den bezüglich des Phasenwinkels aufeinander senkrecht stehenden Komponenten des Videosignales eines Radarsystems
(nicht dargestellt) während jeder Taktzeit dem Eingang der Auswahleinrichtung
48 der Stufe 1 zugeführt und in der Signalverarbeitungsstufe
Nr. 1 entsprechend der Schaltungskonfiguration in dieser Signalverarbeitungsstufe verarbeitet, wobei die Schaltungskonfiguration
letztlich durch das Makro-Steuerbefehlsfeld
des ausgewählten Digitalwortes festgelegt wird. Die Zeitverzögerungen, welche durch die verschiedenen logischen Schaltungsbauteile
in den aufeinanderfolgenden Signalverarbeitungsstufen in
Verbindung mit den Zeitverzögerungen aufgrund der in den Stufen vorgesehenen Register eingeführt werden, werden durch die Zeitverzögerungen
ausgeglichen oder berücksichtigt, welche durch die Register 34 und 36 des Makro-Steuerwerks 26 eingeführt werden.
Wenn daher eine erste Gruppe von Daten, welche von der Signalverarbeitungsstufe
Nr. 1 verarbeitet werden sollen, zu der Auswahleinrichtung 74 der zweiten Signalverarbeitungsstufe gelangt,
was zwei Taktzeiben später geschieht, so wird das Makro-Steuersignal,
das dieser ersten Gruppe von Daten zugeordnet ist, von der der zweiten Stufe angehörenden Dekodierungsschaltung 40 dekodiert
und in die der zweiten Stufe angehörende Auswahleinrich-
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tung 74 eingegeben. Gleichzeitig wird eine zweite, nachfolgende Gruppe von Daten in die der ersten Stufe angehörige Auswahleinrichtung
48 eingespeist, wobei das dieser zweiten Datengruppe zugeordnete, ausgewählte Digitalwort sein Makro-Steuerbefehlssignalfeld
durch die Dekodierungsschaltung 30 dekodieren läßt. Wenn dann in entsprechender Weise fortfahrend die erste Gruppe
von Daten zu der Auswahleinrichtung 98 der dritten Stufe gelangt,
was drei Taktzeiten nach Eintritt in die erste Signalverarbeitungsstufe geschieht, so wird das hierzu gehörige Makro-Steuersignal
von der Dekodierungsschaltung 44 dekodiert und in die der dritten Stufe angehörende Auswahleinrichtung 98 eingegeben. Währenddessen
wird die zweite Gruppe von Daten der der zweiten Stufe angehörenden Auswahleinrichtung 74 zugeführt und das zugehörige
Makro-Steuersignal wird in der Dekodierungsschaltung 40 gebildet und der Auswahleinrichtung 74 zugeführt. Auch während Zuführung
der nächsten Gruppe von Daten, vorliegend also der dritten Datengruppe, zu der der ersten Stufe angehörenden Auswahleinrichtung
48 erfährt das zugehörige, ausgewählte Digitalwort eine Dekodierung seines Makro-Steuerbefehlssignalfeldes in der Dekodierungsschaltung
30. Man kann die Arbeitsweise also so betrachten, daß man davon ausgeht, daß jedes Makro-Steuersignal durch die
verschiedenen Steuerstufen des Makro-Steuerwerkes 26 synchron mit den zugehörigen Daten läuft, während diese Daten jeweils die
Signalverarbeitungsstufen der "Pipeline"-Recheneinheit 14 durchlaufen.
Die Schaltungsbauteile in jeder der Signalverarbeitungsstufen sind, jeweils unabhängig, miteinander verbunden, jedoch
jeweils entsprechend dem Makro—Steuersignal, das während der
Durchführung des betreffenden Signalverarbeitungsvorganges der einzelnen Signalverarbeitungsstufe zugeführt wird.
Aus Figur 1 ist ferner zu ersehen, daß der Adressensignalgenerator
16 einen Generatorabschnitt 108 zur Erzeugung der Adressen für den Datenspeicher "A", einen Generatorabschnitt 110 zur Erzeugung
der Adresse für den Datenspeicher "B" und einen Genera-
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torabschnitt 112 zur F,rzeugung der Adresse für den Koeffizientenspeicher
enthält. Die zur Erzeugung der Adreßsignale für die Datenspeicher "A" und "B" dienenden Generatorabschnitte 108 und
110 sind im Aufbau identisch, wobei einer dieser Generatorabschnitte, beispielsweise der dem Datenspeicher "A" zugeordnete
Generatorabschnitt 106 genauer in Figur 2 gezeigt ist. Dieser in Figur 2 beispielsweise gezeigte Generatorabschnitt 108 zur
Erzeugung des Adressensignales für den Datenspeicher "A" spricht auf das zur Adressierung dieses Datenspeichers dienende Adressenfeld
in dem ausgewählten Digitalwort des Steuerbefehlsspeichers 10 an. Das Adressenfeld zur Adressierung des Datenspeichers
"A" enthält einen die Speicherstelle angebenden Teil, welcher abgekürzt mit LOC bezeichnet ist und einen Anfangs- bzw.
Fortschritts-Teil mit der abgekürzten Bezeichnung ΙΝΙΤ/lNCR. Der
Generatorabschnitt 108 zur Adressierung des Datenspeichers "A" enthält einen Wähler 114, dessen einer Eingang mit einer geeigneten
Spannungsquelle (nicht dargestellt) verbunden ist, um eine
dezimale Null darzustellen und deren anderer Eingang an den Ausgang eines Registers 116 angeschlossen ist. Das Register 116
dient zur Speicherung der Adresse R der Speicherstelle im Datenspeicher "A", von welcher Daten ausgelesen werden sollen. Der
Wähler 114 wird durch den Anfangs- bzw. Fortschrittsteil INIT/ INCR des gewählten Digitalwortes gesteuert und koppelt selektiv
entweder die Spannung zur Darstellung der dezimalen Null oder den Inhalt des Registers 116 an seinen Ausgang,'je nachdem, welche
Entscheidung durch den ΙΝΙτ/lNCR-Teil des ausgewählten Dezimalwortes
getroffen wird. Ist im einzelnen der ΙΝΙΤ/lNCR-Teil
des ausgewählten Dezimalwortes ein Auslösesignal oder ein INIT-Signal, so wird die dezimale Null zu dem Ausgang des Wählers 114
weitergegeben und die in dem Register 116 gespeicherte Adresse ändert sich zu Ende der laufenden Taktzeit nicht. Ist aber der
ΙΝΙΤ/lNCR-Teil des ausgewählten Digitalwortes ein INCR-Signal,
so ist schließlich in dem Register 116 zu Ende der laufenden Taktzeit die zuvor in dem Register gespeicherte Adresse, vermehrt
um einen Betrag gespeichert, der in dem den Speicherplatz bezeichnenden Teil LOC des ausgewählten Digitalwortes angegeben
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ist. Im einzelnen koppelt abhängig von dem INCR-Signal der Wähler
114 den Inhalt des Registers 116 zu seinem Ausgang durch. Die
Daten, welche in dem die Speicherstelle angehenden Teil LOG des ausgewählten Digitalwortes enthalten sind, werden dann mit dem
Ausgang des Wählers Hk in der Additionsschaltung 118 kombiniert.
Aus den weiter unten angegebenen Gründen erfolgt die Adressierung des Datenspeichers 16 durch das Register 116 in einer Lese-Schreib-Reihenfolge
(R-W-Re-ihenf olge) . Das Zeitintervall zwischen der Adressierung zum Lesen und der Adressierung zum Schreiben innerhalb
der Folge von Vorgängen ist gleich der Zeitverzögerung in der "Pipeline"-Recheneinheit Ik (Figur i). Bei der in Figur 1
gezeigten, besonderen Ausführungsform mit drei Rechenstufen innerhalb
der "Pipeline"-Recheneinheit 14 wird von einer Verzögerungsleitung
120, welche an sich bekannter Bauart sein kann und hier von einem dreistufigen Schieberegister gebildet wird, eine
drei Taktzeiten entsprechende Verzögerungszeit eingeführt.
Der Generatorabschnitt 112 (Figur l) zur Erzeugung der Adreßsignale
für den Eoeffizientenspeicher ist genauso ausgebildet
wie der in Figur 2 gezeigte Generatorabschnitt zur Erzeugung der Adressen für den Datenspeicher, jedoch mit der Ausnahme, daß der
Generatorabschnitt 112 kein Schreibadressensignal W erzeugt. Das bedeutet, daß der Signalgeneratorabschnitt 112 zur Erzeugung der
Adressensignale für den Koeffizientenspeicher einen Wähler, eine
Additionsschaltung und ein Register, nicht jedoch eine Verzögerungsleitung enthält.
Der Datenspeicher "A" und der Datenspeicher "B" sind jeweils mit den zugehörigen Generatorabschnitten 108'bzw. 110 zur Erzeugung,
der jeweiligen Adressen in der aus Figur 1 ersichtlichen Weise gekoppelt. Die Datenspeicher "A" und "B" sind willkürlich zugängliche
Speicher, welche so ausgebildet sind, daß Daten in den Speicher eingeschrieben werden können, während gleichzeitig Daten
aus dem Speicher herausgelesen werden können. Speicherwerke dieser Art sind etwa in der US-Patentschrift 3 761 898 beschrieben.
Das Daten-Leseergebnis der Datenspeicher "A" und "B" er-
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scheint an den Sammelschienen 64 bzw. 68, wie aus Figur 1 zu entnehmen
ist. Daten, welche in die Datenspeicher "A" und "B" eingeschrieben werden sollen, werden den Sammelsohienen 106 bzw.
104 zugeführt, wie ebenfalls aus der Zeichnung hervorgeht. Die
Adresse des Speicherplatzes, an welchem die Daten eingeschrieben werden sollen, wird an die Sammelschiene ¥ gelegt und der Speicherplatz, von welchem Daten herausgelesen werden sollen, wird
durch eine Adresse an der Sammelschiene R gekennzeichnet, wie
oben erwähnt wurde. Der Koeffizientenspeicher 112 ist hier ein
üblicher Speicher willkürlicher Zugriffsmöglichkeit. Die aus
diesem Speicher herausgelesenen Daten erscheinen auf der in Figur 1 mit 126 bezeichneten Sammelschiene. Die Adresse des Speicherplatzes in diesem Speicher, aus welchem Daten herauszulesen sind, tritt auf der Leseadressensammelsohiene R auf, wie oben
erwähnt wurde.
104 zugeführt, wie ebenfalls aus der Zeichnung hervorgeht. Die
Adresse des Speicherplatzes, an welchem die Daten eingeschrieben werden sollen, wird an die Sammelschiene ¥ gelegt und der Speicherplatz, von welchem Daten herausgelesen werden sollen, wird
durch eine Adresse an der Sammelschiene R gekennzeichnet, wie
oben erwähnt wurde. Der Koeffizientenspeicher 112 ist hier ein
üblicher Speicher willkürlicher Zugriffsmöglichkeit. Die aus
diesem Speicher herausgelesenen Daten erscheinen auf der in Figur 1 mit 126 bezeichneten Sammelschiene. Die Adresse des Speicherplatzes in diesem Speicher, aus welchem Daten herauszulesen sind, tritt auf der Leseadressensammelsohiene R auf, wie oben
erwähnt wurde.
Anhand von Figur 5 seien nun Einzelheiten der Programmsteuereinrichtung
24 angegeben, wobei diese Programmsteuereinrichtung so ausgebildet ist, daß eine Signalverarbeitung zur raschen
Fouriertransformation und eine Signalverarbeitung von Radarsignalen mit Festzeichenunterdrückung durchgeführt werden kann.
Die Programmsteuereiirichtung 24 arbeitet unter Steuerung der Signale entsprechend dem Programmsteuerfeld des ausgewählten Digitalwortes und bildet die Adresse für das Digitalwort, welches
während der nächstfolgenden'Taktzeit ausgewählt werden soll. Das Programmsteuerfeld enthält hierzu einen die nächste Adresse beinhaltenden Feldabschnitt und einen eine Instruktion beinhaltenden Feldabschnitt, welcher aus einer Zeitnummerierungsinformation und einer Steuerinformation besteht. Die Steuerinformation kann eine von vier verschiedenen Formen annehmen. Die Steuerbefehle seien nachfolgend kurz zusammengestellt:
Fouriertransformation und eine Signalverarbeitung von Radarsignalen mit Festzeichenunterdrückung durchgeführt werden kann.
Die Programmsteuereiirichtung 24 arbeitet unter Steuerung der Signale entsprechend dem Programmsteuerfeld des ausgewählten Digitalwortes und bildet die Adresse für das Digitalwort, welches
während der nächstfolgenden'Taktzeit ausgewählt werden soll. Das Programmsteuerfeld enthält hierzu einen die nächste Adresse beinhaltenden Feldabschnitt und einen eine Instruktion beinhaltenden Feldabschnitt, welcher aus einer Zeitnummerierungsinformation und einer Steuerinformation besteht. Die Steuerinformation kann eine von vier verschiedenen Formen annehmen. Die Steuerbefehle seien nachfolgend kurz zusammengestellt:
TRA = Übergang während der nächsten Taktzeit zu dem
Digitalwort, das durch das Nichste—Adressenfeld
in demjenigen Digitalwort bezeichnet ist, welches
in demjenigen Digitalwort bezeichnet ist, welches
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während der laufenden Taktzeit ausgewählt wurde.
LUP = Verbleiben bei der gegenwärtigen Adresse für eine Anzahl von Taktzeiten, welche durch den eine Zeitnummerierung
beinhaltenden Informationsteil des gewählten Digitalwortes unter Mitzählung der laufenden
Taktzeit als Eins angegeben wird und dann Adressierung der durch das Nächste-Adressenfeld
gekennzeichneten Adresse.
XRT = Adressieren des digitalen Wortes an der Adresse, welche durch den eine Information über die nächste
Adresse enthaltenden Teil des ausgewählten Digitalwortes angegeben wird. Wenn das ausgewählte Digitalwort
mit einer XRT-Instruktion für eine Anzahl von
Zeiten ausgewählt wird, welche durch den die Zeitnummerierungsinformation
enthaltenen Teil des ausgewählten Digitalwortes angegeben wird, so bildet
die XRT-Steuerinformation ein Anzeige-Steuersignal zur Verwendung bei der Bildung der XJP-Steuerinformation,
welche nachfolgend beschrieben wird.
XJP = Adressieren des digitalen Wortes an der Adresse, welche durch den eine Information über die nächste
/des
Adresse liefernden Teil/ ausgewählten digitalen Wortes
angegeben wird. Nachdem das ausgewählte Digitalwort für eine Anzahl von Malen ausgewählt wird, die
durch die Zeitnummerierungsinformation des ausgewählten Digitalwortes angegeben wird, erfolgt ein
Übergang entweder zu der nächstfolgenden Adresse, d. h. der gegenwärtig gültigen Adresse, vermehrt um
Eins, oder der übernächsten Adresse, nämlich der gegenwärtig gültigen Adresse, vermehrt um Zwei,
wenn das Anzeigesteuersignal durch die XRT-Information gebildet worden ist.
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Nunmehr soll auf Einzelheiten der Programmsteuereinrichtung 24
eingegangen werden. Sie enthält ein Speicheradressenregister 158, welches dazu dient, eines der digitalen Wörter auszuwählen, welche
in dem Steuerbefehlsspeicher 10 gespeichert sind. Die Adresse
des ausgewählten Digitalwortes wird in dem Speicheradressenregister 158 gespeichert. Eine Dekodierungsschaltung l60 dient zur
Dekodierung des Steuerinformationsteiles des gewählten Digitalwortes.
Steigt das Spannungsniveau auf der Signalleitung TRA an, so wird von dem ODER-Schaltelement 162 ein Einschaltsignal abgegeben,
welches bewirkt, daß der die nächste Adresse bezeichnende Informationsteil des ausgewählten Digitalwortes über das
UND-Schaltelement 170 und das ODER-Schaltelement 166 zu dem
Speicheradressenregister 158 gelangt. Dieser die nächste Adresse bezeichnende Informationsteil wird in dem Speicheradressenregister
158 zu Ende der laufenden Taktzeit eingespeichert, so daß die Adresse des Digitalwortes gebildet wird, welche während der
nächsten Taktzeit auszuwählen ist.
Steigt der Spannungspegel auf der die LUP-Information abgebenden
Ausgangsleitung der Dekodierungsschaltung l60,so können Taktimpulse durch das UND-Schaltelement l68 zu einem Aufwärtszähler
170 gelangen. Der Zählerstand des Aufwärtszählers 170 wird mit dem Zeitnummerinformationsteil des ausgewählten Digitalwortes
mittels eines Vergleichers 172 verglichen. Zeigt der Vergleicher 172 an, daß die Anzahl der Taktimpulse während des Zeitintervalls
seit der anfänglichen Auswahl des Digitalwortes kleiner als die Zeitnummerninformation des gewählten Digitalwortes ist,
so ermöglicht ein Einschaltsignal des UND-Schaltelementes 174,
daß die in dem Speicheradressenregister 158 gespeicherte Adresse über das UND-Schaltelement 164 und das ODER-Schaltelement I66 zu
dem Eingang des genannten Speicheradressenregisters geführt wird. Zeigt hingegen der Vergleicher 172 an, daß die Anzahl der Taktimpulse
während des Zeitintervalls seit der anfänglichen Auswahl des Digitalwortes genauso groß wie die Zeitnummerninformation
des ausgewählten Digitalwortes ist, so gelangt ein Einschaltsignal von dem UND-Schaltelement I68 über das ODER-Schalt-
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element 162 und bewirkt, daß der die nächste Adresse darstellende Informationsteil des gewählten Digitalwortes über das UND-Schaltelenient
171 und das ODER-Schaltelement I66 zu dem Speioheradressenregister
158 weitergegeben wird, wo diese Information beim nächsten Zeittakt gespeichert wird. Weiterhin wird
duroh ein UND-Schaltelement 176 ein Rückstellsignal "r" erzeugt, welches den Aufwärtszähler I70 auf Null zurückstellt.
Wenn der Signalpegel auf der die XJP-Information darbietenden
Leitung ansteigt, so erreichen Taktimpulse über das UND-Schaltelement
178 den Aufwärtszähler 180. Der Vergleicher 182 vergleicht die Anzahl der zu dem Aufwärtszähler 180 geführten Taktimpulse
mit dem die Zeitnummerierungsinformation enthaltenden
Teil des ausgewählten Digitalwortes. Wenn der Vergleicher 182 meldet, daß die Anzahl der Taktimpulse, welche zu dem Aufwärtszähler
180 geführt worden sind, kleiner als der die Zeitnummerierungsinformation
enthaltende Teil des ausgewählten Digitalwortes ist, so wird ein Einschaltsignal von dem UND-Schaltelement
184 über das ODER-Schaltelement l62 geführt und ermöglicht
ein Weiterleiten der die nächste Adresse kennzeichnenden Information des ausgewählten Digitalwortes über das UND-Schaltelement
170 und das ODER-Schaltelement I66 zu dem Speicheradressenregister
158. Im allgemeinen ist der die naohste Adresse signalisierende
Informationsteil eines Digitalwortes mit der XJP-Information
derselbe wie der Speicherplatz des genannten Wortes. Wenn der Vergleicher 182 anzeigt, daß die Anzahl der Taktimpulse,
welche den Aufwärtszähler 180 erreicht haben, gleich der Zeitnummerninformation
des ausgewählten Digitalwortes ist, so bewirkt ein von dem UND-Schaltelement 186 zugeführtes Einschalt- ·
signal, daß der Ausgang der Additionsschaltung 188 durch das UND-Schaltelement I90 und das ODER-Schaltelement I66 zu dem
Speicheradressenregister 158 geführt wird. Der Ausgang der Additionsschaltung
188 ist die Summe der in dem Speicheradressenregister 158 enthalten-en Adresse, des auf der Leitung 192 zugeführten
Signals und des Inhaltes des einstufigen Registers 19^.
Die Leitung 192 ist an eine nicht dargestellte Spannungsquelle
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angeschlossen, welche eine dezimale Eins representiert. Ein
hohe Signalamplitude besitzendes Signal, das am Ausgang des UND-Schaltelementes 194aabgegeben wird, wenn der Vergleicher 182
die Gleichheit seiner Eingangssignale meldet, wird in ein Signal niedriger Signalamplitude mittels eines Inverters 196 umgewandelt,
welcher hierdurch ein gegebenenfalls in dem Register 194
gespeichertes Signal an der Weitergabe durch das UND-Schaltelement
198 hindert. Dies bewirkt, daß in dem einstufigen Register 194 eine Null gespeichert wird. Es ergibt sich somit, daß dann,
wenn der Vergleicher 182 anzeigt, daß die Zeitnummerninformation
des ausgewählten Digitalwortes gleich der Anzahl der durch das UND-Schaltelement 178 zu dem Aufwärtszähler 180 geführten
Taktiinpulse ist, dem Speicheradressenregister 158 die nächstfolgende
Adresse, nämlich die um Eins vermehrte, gegenwärtig gespeicherte Adresse, eingegeben wird. Wenn jedoch das Register
194 zuvor auf eine dezimale Eins eingestellt worden ist, nachdem
der Vergleicher 182 die Gleichheit seiner Eingänge gemeldet" hat, so wird in das Speicheradressenregister 158 die als übernächste
folgende Adresse, nämlich die gegenwärtig gültige Adresse, vermehrt um Zwei, eingeschrieben. Wenn weiter der Vergleicher 182
anzeigt, daß die Anzahl der zu dem Aufwärtszähler 180 geführten Taktimpulse gleich der Zeitnummerninformation des ausgewählten
Digitalwortes ist, so wird von dem UND-Schaltelement 200 ein Rückstellsignal r erzeugt, um den Aufwärtszähler 180 auf Null
rückzustellen.
Wenn der Signalpegel auf der die XRT-Information darbietenden
Signalleitung ansteigt, was die Ausführung eines XRT-Befehles
signalisiert, so können Taktimpulse über das UND-Schaltelement 202 zu dem Aufwärtszähler 204 gelangen. Ein Vergleicher 206
dient zum Vergleich der Anzahl der Taktimpulse, welche zu dem Aufwärtszähler 204 geführt werden, mit der Zeitnummerninformation
des gewählten Digitalwortes. Solange der Vergleicher 206 anzeigt, daß die Anzahl der zu dem Aufwärtszähler 204 geführten
Taktimpulse kleiner als die Zeitnummerninformation in dem entsprechenden
Teil des gewählten Digitalwortes ist, so wird der
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angestiegene Signalpegel aui der XRT-Leitung über das ODER-Schaltelement
162 weitergeleitet, so daß der die nächste Adresse darstellende Teil des gewählten Digitalwortes über das UNT)-Schaltelement
170 und das ODER-Schaltelement 166 zu dem Speicheradressenregister
158 gelangen kann. Zeigt hingegen der Vergleicher 206 an, daß die Anzahl der zu dem Äufwärtszähler 204 geführten
Taktimpulse gleich der Zeitnummerninformation des gewählten
Digitalwortes ist, so wird ein von dem UND-Schaltelement
208 erzeugtes Einschaltsignal durch das ODER-Schaltlement 210
weitergegeben. Polglich wird in dem einstufigen Register 19^
eine Eins mit Beginn der nächsten Taktzeit gespeichert. Wie oben erwähnt, wird dann, wenn das nächste ausgewertete Digitalwort
eine XJP-Information enthält, der die nächste Adresse beinhaltende
Signalanteil um Zwei erhöht. Wenn ferner der Vergleicher 206 anzeigt, daß die Anzahl der Taktimpulse, welche zu dem Aufwärtszähler
204 gelangen, gleich der Zeitnummerninformation des
gewählten Digitalwortes ist, so wird von dem UND-LSchalt element
211 ein Rüokstellsignal r erzeugt, wodurch der Aufwärtszähler 204 auf Null und auch das Register 194 auf Null zurückgestellt
werden.
Der Makro-Steuersignalgenerator 28 sei im einzelnen anhand von Figur 3 näher erläutert. Er spricht auf folgende Eingangssignale
an:
a) Die in dem Speicheradressenregister 158 der ProgramM-steuereinrichtung
24 gespeicherte Adresse und
b) '. die digitale Information in dem das Makro-Steuersignalfeld enthaltenden Teil des ausgewählten Digitalwortes,
wie aus der Zeichnung ersiohtlich.
Die Programmsteuereinrichtung 24 liefert die Adresse für das gewählte Digitalwort in dem Steuerbefehlsspeioher 10, wie oben bereits ausgeführt wurde. Das Makro-Steuerbefehlsfeld enthält eine
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Makro-Steuerbefehlszahl (d„ h. einen Nummernabschnitt) und einen
p-Steuerabschnitt. Für jede aus dem zur Verfugung stehenden Repertoir
von Signalverarbeitungsfunktionen ist in dem Steuerbefehlsspeicher
10 in Form einer Gruppe von Digitalwörtern eine Gruppe entsprechender Steuerbefehle gespeichert. Jedes Digitalwort
enthält eine Makro-Steuerbefehlszahl. Diese wird von dem
Makro-Steuersignalgenerator 28 gebildet oder ausgewertet und schliei31ich in dem Register 128 gespeichert. Die Makro-Steuerbefehlszahl
am Ausgang des Makro-Steuersignalgenerators 28 wird in der Dekodierungsschaitung 30 der ersten Stufe des MakroSteuerwerks 26 dekodiert und läuft der Reihe nach während der
Taktzeiten in der zuvor im Zusammenhang mit Figur 1 angegebenen Weise durch die Register 32I, 36 und 38. Wie erwähnt, bewirkt die
Makro-Steuerbefehlszahl bei ihrem Durchlauf durch das MakroSteuerwerk 26 eine Verbindung der Bauteile einer Signalverarbeitungsstufe
der "Pipeline"-Recheneinheit lh entsprechend der jeweiligen
Makro-Steuerbefehlszahl (Figuren 6A bis Figuren 6C).
Für viele Signalverarbeitungsfunktionen, beispielsweise bei einer raschen Fouriertransformation, ist es wünschenswert, daß die
Makro-Steuerbefehlszahl, die jedem ausgewählten Digitalwort zugeordnet
ist, verarbeitet wird, bevor sie zu dem Ausgang des Makro-Steuersignalgenerators 28 weiterläuft. Die volle Bedeutung
dieser Verarbeitung des Signales wird nachfolgend noch deutlich. Es sei hier jedenfalls gesagt, daß bei der vorliegend
beschriebenen Ausführungsform die Makro-Steuerbefehlszahl,
welche dem ausgewählten Digitalwort jeweils zugeordnet ist, in einer von drei Arten verarbeitet werden kann, bevor eine Weitergabe
an den Ausgang des Makro-Steuersignalgenerators 28 (d. h. eine Einspeicherung in das Register 128) erfolgt:
l) Die Makro-Steuerbefehlszahl des gewählten Digitalwortes
wird direkt zudem Register 128 übertragen, falls in dem p-Steuerbefehlsteil des ausgewählten
Digitalwortes eine Eins enthalten ist.
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2) Die Makro-Steuerbefehlszahl, welche zu dem ausgewählten
Digitalwort gehört, bleibt gegenüber der Makro-Steuerbefehl szahl , welche dem zuvor ausgewählten Digitalwort
zugeordnet war, unverändert, wenn eine Zwei in dem p-Steuerbefehlsteil des ausgewählten Digitalwortes
enthalten ist oder
3) die Makro-Steuerbefehlszahl, welche dem ausgewählten
Digitalwort zugeordnet ist, wird entsprechend einem in einem Speicherwerk 130 des Makro-Steuersignalgenerators
gespeicherten Anderungsfolgeprograram während der nächsten Taktzeit modifiziert, wenn eine Drei in dem
p-Steuerbefehlsteil des gewählten Digitalwortes enthalten ist.
Wenn das p-Steuerbefehlsfeld eine Eins enthält, so bewirkt die
Dekodierungsschaltung 132 einen Anstieg des Signalpegels auf der
Leitung P., während die Signalpegel auf den Leitungen P„ und P_
niedrig bleiben. Die Makro-Steuerbefehlszahl des ausgewählten
Digitalwortes gelangt daher aufgrund des Anstiegs des Signalpegels
auf der Leitung P. über das UND-Sohaltlement 134 und das
ODER-Schaltelement 136 zu dem Register 12b, um dort beim Auftreten
des nächsten Taktimpulses eingespeichert zu werden. Wenn das p-Steuerbefehlsfeld der ausgewählten Digitalzahl eine Zwei enthält,
so läßt die üekodierungsschaltung 132 den Signalpegel auf
der Leitung P„ ansteigen, während die Signalpegel auf den Leitungen
P, und P„ niedrig bleiben. Der Anstieg des Signalpegels auf der Leitung P2 bewirkt, daß ein Einschaltsignal über das
ODEfi-Schaltelement 138 zu dem UND-Schaltelement 140 gelangt. Der
Inhalt des Registers 128 wird dann über das genannte UND-Schaltelement
140 und das ODER-Schaltelement 136 geführt, um beim Auftreten
des nächsten Taktimpulses wieder in das Register 12S eingespeichert zu werden. Ist in dem p-Steuerbefehlsfeld des ausgewählten
üigitalwortes eine Drei- enthalten, so läßt die Dekodierungsschaltung
132 den Signalpegel auf der Leitung P^ ansteigen,
während die Signalpegel auf den Signalleitungen P und P~ nied-
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rig bleiben. Der Adreßsignalanteil des Signales aus dem Speicheradressenregister
158 der Progranimsteuereinrichtung 24 wird mittels
eines Vergleichers 148 mit dem Inhalt des Registers 146
verglichen. Bei dem Inhalt des Registers 146 handelt es sich um die Adresse des zuvor ausgewählten Digitalwortes. Wenn daher die
Adresse in dem zuvor ausgewählten Digitalwort von der Adresse des gegenwärtig ausgewählten Digitalwortes verschieden ist, so
steigt der Signalpegel am Ausgang 150 des Vergleichers 148 an.
In Zusammenwirkung mit dem erhöhten Signalpegel auf der Leitung P„ entsteht am Ausgang des UA'D-Schaltelementes 152 ein Signal,
welches bewirkt, daß der Inhalt des Speichers 130, welcher hier ein gebräuchlicher Speicher willkürlicher Zugriffsmöglichkeit
ist, über das UND-Schaltelement 144 und das ODER-Schaltelement
136 weitergeleitet wird und in dem Register 126 eingespeichert
werden kann. Das in dem Speicher 130 gespeicherte Programm ist in der Tabelle nach Figur 4 zusammengestellt. Die Adressen für
den Speicher werden durch den Inhalt des Registers 128 vorgegeben. Wenn während der nächstfolgenden Taktzeit die Adresse in
dem ausgewählten Digitalwort sich gegenüber der Adresse in dem zuvor ausgewählten Digitalwort nioht unterscheidet, so erhöht
sich der Signalpegel auf der Ausgangsleitung 154 des Vergleichers
148. Dadurch wird ein Schaltsignal am Ausgang des UND-Schaltelementes 156 erzeugt. Dieses durchläuft das ODER-Sohaltelement
138 und bewirkt, daß der Inhalt des Registers 128 über das UND-Schaltelement 140 und das ODER-Schaltelement 136 fließen
und neuerlich beim Auftreten des nächsten Taktimpulses in das Register 128 eingespeichert werden kann.
Um die Wirkungsweise der Signalverarbeitungseinrichtung besser verständlich zu machen, sei zunächst als Beispiel für einen Signal
ve rarbeitungs Vorgang eine 32-Punkt-Fouriersehne11transformation
gewählt. In Figur 7 ist ein Datenflußplan für eine solche
Transformation gezeigt. Der Algorithmus für das Flußdiagramm nach Figur 7 ist in der Veröffentlichung "An Economical Method
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for Calculating the Discrete Fourier Transform" von R. Yavne,
1968, Fall Joint Computer Conference AFIPS, Teil 1, Band 33, Seite 115, beschrieben.
Die Gruppe von digitalen Wörtern oder Befehlswörtern, welche zur
Durchführung der 32-Punkt-Fourierschnelltransformation notwendig
ist, kann aus der Zusammenstellung nach Figur 8 entnommen werden. Diese Gruppe von Digitalwörtern ist in dem Steuerbefehlsspeicher
10 nach Figur 1 an Speicherplätzen (MEM.LOC.) oder an
Adressen gespeichert, die in üblicher Weise bezeichnet sein können.
Die Instruktionen oder Befehlswörter an den Speicherplätzen 1
und 2 dienen einer Vorbereitungsphase für die Fourierschnelltransformations-Signalverarbeitung
und die Durchführung dieser Steuerbefehle bewirkt, daß die ersten sechzehn Tastungen S bis
S.£ in dem mit 18 bezeichneten Datenspeicher A jeweils an dessen
Speicherplätzen 1 bis l6 eingespeichert werden. Es sei unter Bezugnahme auf Figur 7 bemerkt, daß der Algorithmus zur
Durchführung der Fourierschnelltransformation nach Vollendung
der Vorbereitungsphase als aus fünf verschiedenen Signalverarbeitungsvorgängen bestehend betrachtet werden kann (nämlich die
SignalVerarbeitungsvorgänge 1 bis 5). Die digitalen Befehlswörter an den Speicherplätzen 3, 4 und 5 enthalten die Steuerbefehle,
welche zu dem Signalverarbeitungsvorgang Nr. 1 gehören. Die digitalen Wörter in den Speicherplätzen 6 bis 9 enthalten
die Steuerbefehle für den Signalverarbeitungsvorgang Nr. 2. Die digitalen Wörter in den Speicherplätzen 10 bis 13 enthalten die
Steuerbefehle, welche zur Durchführung des Signalverarbeitungsvorganges
Nr. 3 erforderlich sind. Die digitalen Wörter in den Speicherplätzen Ik bis l6 enthalten die Steuerbefehle, welche
zur Durchführung des Signalverarbeitungsvorganges Nr. k notwendig
sind und schließlich enthalten die digitalen Wörter von den Speicherplätzen 17 bis 19 die Steuerbefehle für den Signalverarbeitungsvorgang
Nr. 5. Die digitalen Wörter, welche sich an den Speicherplätzen 20 und 21 befinden, dienen zur Durchführung
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eines abschließenden Datenentleerungsvorganges. Weiter zeigen
die Figuren 9 bis 16 den Zustand verschiedener Bauteile der
"Pipeline"-Recheneinheit 14 und des Makro-Steuerwerks 26 während
jeder Taktzeit, soweit dies für die Durchführung des Signalverarbeitungsvorgangs
wesentlich ist.
In der Vorbereitungsphase bewirkt die Signalverarbeitungseinrichtung
9 nach Figur 1 eine Einspeicherung der ersten sechzehn digitalen Tastungen S bis S.r in den mit 18 bezeichneten Datenspeicher
A, wobei jede der digitalen Tastungen der Reihe nach zu den aufeinanderfolgenden Taktzeiten bzw. im Rhythmus der Taktimpulse
CLCK abgeleitet wird. Dieser Vorgang läßt sich deutlicher anhand von Figur 9 verfolgen. In Figur 9 sind folgende,
während jeder Taktzeit c. p. sich abspielenden Vorgänge bzw. Informationen zusammengestellt:
Der Speicherplatz, welcher während der nächsten Taktzeit
c. p. zu adressieren ist, d. h. die Daten am Ausgang des Speicheradressenregisters 158 gemäß Figur 5;
Die Makro-Steuerbefehlszahl, welche zu dem Digitalwort
gehört, das während der gegenwärtigen Taktzeit ausgewählt ist, d. h. die dem Register 128 gemäß Figur 3 zugeführten
Daten;
Die Makro-Steuerbefehlszahl, welche den zu den einzelnen
Steuerstufen gehörigen Dekodierungsschaltungen 30, 40 und 44 gemäß Figur 1 zugeführt wird;
Die Daten, welche den zu den einzelnen Signalverarbeitungsstufen gehörigen Auswahleinrichtungen 48, 74 und
98 gemäß Figur 1 zugeleitet werden;
Die Leseadressen und die Schreibadressen für den Datenspeicher A und für den Datenspeicher B;
Die Leseadresse für den Koeffizientenspeicher;
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Die in die Datenspeicher A und B eingeschriebenen Daten, d. h. die Daten, welche über die Sararaelschienen 106 und
104 gemäß Figur 1 zugeführt werden und
die Daten am Ausgang der Signalverarbeitungseinrichtung, also die Daten, welche von der Sammelschiene 107 nach Figur
1 abgenommen werden können.
Zunächst werden sämtliche Register mit Ausnahme des Speicheradressenregisters
158 durch geeignete, hier nicht dargestellte Mittel auf Null zurückgestellt. Das Speicheradressenregister
158 wird durch ebenfalls nicht dargestellte Schaltungsmittel bei "1" in Gang gesetzt.
Nunmehr sei Figur S im einzelnen betrachtet. Das digitale Wort an dem Speicherplatz 1 bedeutet, daß der Datenspeicher A mit
der Adresse 1 in Gang zu setzen ist, daß der Koeffizientenspeicher
mit der Adresse 1 in Gang zu setzen ist, daß die Makro-Steuerbefehlszahl 1 auszuwählen ist und daß während der nächsten
Taktzeit das Digitalwort am Speicherplatz 2 auszuwählen ist. Das Digitalwort am Speicherplatz 2 befiehlt, daß dieses Digitalwort
für fünfzehn aufeinanderfolgende Taktzeiten einschließlich der
gegenwärtig laufenden Taktzeit auszuwählen ist, daß ferner während dieser fünfzehn Taktzeiten die Makro-Steuerbefehlszahl unverändert
bei 1 zu bleiben hat, daß die Adresse im Datenspeicher A am Ende jeder Taktzeit c. p. um Eins zu erhöhen ist und daß
die Adresse für den Koeffizientenspeicher unverändert bei 1
bleiben muß. Nach fünfzehn aufeinanderfolgenden Taktzeiten muß
dann das digitale Befehlswort vom Speicherplatz 3 gewählt werden,
womit die Vorbereitungsphase beendet ist.
Die Durchführung der Befehle entsprechend den Digitalwörtern von den Speicherplätzen 1 und 2 ist in den Figuren 9 und 10 erläutert.
Während einer ersten Taktzeit oder AuslÖsetaktzeit wählt das Speicheradressenregister 158, welches bei 1 in Betrieb
gesetzt worden ist, das digitale Befehlswort an dem Speicherplatz 1. Aus diesem Grunde wird die Makro-Steuerbefehlszahl
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1 dem Register 128 zugeführt und eine 2 (d. h. von dem die nächste
Adresse signalisierenden Teil des Digitalwortes des Speicherplatzes l) wird dem Register 158 zugeführt.
Während der zweiten Taktzeit c. p. erscheint die Makro-Steuerbefehlszahl
1 an dem Ausgang des Makro-Steuersignalgenerators 28 und damit am Eingang des der ersten Steuerstufe angehörenden
Dekodierungsschaltkreises 30 und auch am Eingang des Registers 34 gemäß Figur 1. Betrachtet man Figur 6A, so erkennt man, daß
während der zweiten Taktzeit c. p. die erste Tastung S dem Register
52 zufließt, während der Inhalt des Koeffizientenspeiohers
an dessen Speicherplatz 1, welcher 1 ist, zu dem Register 54
weitergegeben wird. Inzwischen wird während der zweiten Taktzeit eine 2 in dem Speicheradressenregister 158 gespeichert, wodurch
wiederum das digitale Befehlswort in den Speicherplatz 2 eingespeichert wird und wieder die Makro-Steuerbefehlszahl 1 dem Register
128 zugeführt wird.
Während der dritten Taktzeit wird die Tastung S. in dem Register 52 gespeichert. Die Makro-Steuerbefehlszahl i folgt der
Tastung S. auf der Seite der Steuerstufen und wird in das Register 34 eingespeichert. Eine Makro-Steuerbefehlezahl 1 gelangt
zu dem Register 128 und zu der der ersten Steueretufe angehörenden
Dekodierungsschaltung 30 und außerdem ersoheint die Tastung
S2 an dem Dateneingangskanal oder der Sammelschiene 62.
Während der vierten Taktzeit wird die Makro-Steuerbefehlszahl
1 in das Register 36 eingespeichert und der der zweiten Steuerstufe
angehörenden Dekodierungssohaltung 40 zugeführt. Die Tastung
S. wird in dem Register 58 gespeichert und erscheint am Registerausgang 88. Die Tastung S2 wird in das Register 52 eingespeichert.
Die Makro-Steuerbefehlszahl i wird in das Register 34 eingegeben; eine Makro-Steuerbefehlszahl 1 wird dem Register
128 zugeführt und schließlich wird über den Eingangskanal bzw. die Sammelschiene 62 die Tastung S in die Signalverarbeitungseinrichtung
eingegeben.
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Während der fünften Taktzeit läuft die Tastung S über die
komplexe Additionsschaltung 80 und wird dann in dem Register gespeichert, welches in Figur 1 gezeigt ist. Die Makro-Steuerbefehlszahl
1, welche zu der Tastung S. gehört, wird in das Register 38 eingespeichert und wird der der dritten Steuerstufe
angehörenden Dekodierungsschaltung kk zugeführt. Aus diesem Grunde
wird die Tastung S. über die Ausgangssammelschiene 106 (siehe
Figuren 1 und 6C) in den Datenspeicher A eingekoppelt. Es sei hier bemerkt, daß während der zweiten Taktzeit wegen der durch
das in Figur 1 gezeigte Register 116 eingeführten Verzögerung von einer Taktzeit die Leseadresse R des Datenspeichers A bei
dein Speicherplatz 1 einsetzte. Da die Verzögerungsschaltung eine zusätzliche Verzögerung von drei Taktzeiten bei der Adressierung
des Datenspeichers A für das Einschreiben von Daten am Speicherplatz 1 einführt, wird die Tastung S. an dem Speicherplatz
1 des Datenspeichers A während der fünften Taktzeit eingespeichert. Nachfolgende Tastungen S_ bis S./- laufen durch die
"Pipeline"-Recheneinheit 14, wie aus den Figuren 9 und 10 zu
entnehmen ist und werden in aufeinanderfolgenden Adreßplätzen
des Datenspeichers A eingespeichert.
Während der siebzehnten Taktzeit (siehe Figur 10) ist in dem Speicheradressenregister 158 eine 3 gespeichert, wodurch das
digitale Befehlswort, welches an dem Speicherplatz 3 des Steuerbefehlsspeichers
10 gespeichert ist, ausgewählt wird. Hierdurch wird der Signalverarbeitungsvorgang Nr. 1 des Algorithmus in
Lauf gesetzt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Vorbereitungsphase
noch nicht ganz beendet ist, wobei diese Phase während der zwanzigsten Taktzeit beendet wird. Das digitale Wort
von dem Speicherplatz 3 (siehe Figur 8) legt fest, daß dieses Digitalwort für die Dauer einer Taktzeit ausgewählt wird und
daß dann das digitale Wort von dem Speicherplatz k auszuwählen
ist. Die Makro-Steuersignalzahl wird hierbei auf 5 eingestellt und die Leseadressen der Datenspeicher A und B werden auf dem
Speicherplatz 1 angesprochen. Die Leseadresse des Koeffizientenspeichers
wird auf 1 eingestellt. Aus diesem Grunde wird zu der
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achtzehnten Taktzeit die der ersten Stufe angehörende Dekodierung
sschaltung 30 mit einer Makro-Steuerbefehlszahl 5 beaufschlagt.
Weiter wird während der achtzehnten Taktzeit das Digitalwort am vierten Speicherplatz ausgewählt.
Das Digitalwort am Speicherplatz k besagt einmal, daß dieses digitale
Wort für sieben aufeinanderfolgende Taktzeiten ausgewählt
wird, wonach das digitale Wort von dem Speicherplatz 5 gewählt wird, daß ferner die Makro-Steuerbefehlszahl für jede der sieben
Taktzeiten auf dem Wert 5 bleibt, dali weiter die Leseadressen für die Datenspeicher A und B während jeder der sieben Taktzeiten
jeweils einmal erhöht werden und daß die Leseadresse des Koeffizientenspeichers bei 1 verbleibt. In der achtzehnten Taktzeit
wird daher die Tastung S._ in das Register 52 eingegeben und die Tastung S, wird aus dem Datenspeicher A herausgelesen
und dem Register 50 zugeführt, wie aus Figur 6A zu ersehen ist. Während der neunzehnten Taktzeit wird die Tastung S._ dem Register
58 zugeführt und die Tastung S gelangt zu dem Register 56,
während die Makro-Steuerbefehlszahl 5 dieser Tastung auf der
Steuerstufenseite folgt und in das Register 36 eingegeben wird.
Während der zwanzigsten Taktzeit wird die Größe S. +S in das
Register 76 eingespeichert und die Größe S. - S _ gelangt zu dem Register 78, während die Makro-Steuerbefehlszahl 5 in das
Register 38 einzieht. Es sei bemerkt, daß während dieser zwanzigsten Taktzeit die Tastung S^ entsprechend der Makro-Steuerbefehlszahl
1 durch die der dritten Signalverarbeitungsstufe angehörende Auswahleinrichtung läuft, wobei die genannte Makro-Steuerbefehlszahl
1 der der dritten Steuerstufe angehörenden Dekodierungsschaltung hh zugeht. Die Tastung S^ wird dann am
Speicherplatz 16 des Datenspeichers A eingeschrieben, wodurch die Vorbereitungsphase beendet wird, während der Signalverarbeitungsvorgang
Nr. 1 sich fortsetzt. Während der einundzwanzigsten Taktzeit wird die der dritten Stufe angehörige Dekodierungsschaltung
kk von der Makro-Steuerbefehlszahl 5 beaufschlagt.
Die Größe S. + S._ wird an den Datenspeicher A geliefert und die
Größe S. - S._ gelangt zu dem Datenspeicher B.
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Während der fünfundzwanzigsten Taktzeit wählt das Speicheradressenregister
158 ein Digitalwort von dem Speicherplatz 5 aus. Das
am Speicherplatz 5 befindliche Digitalwort bestimmt, daß einmal das an diesem Speicherplatz befindliche Digitalwort für acht
Taktzeiten ausgewählt wird, wonach das an der Speicherstelle 6 befindliche Digitalwort ausgewählt wird. Die Makro-Steuerbefehlszahl
wird auf 6 erhöht. Die Leseadresse R des Datenspeichers A wird zu jeder Taktzeit um einen Schritt erhöht und die Leseadresse
R des Datenspeichers B wird ebenfalls einmal je Zeitimpuls
um 1 erhöht. Es sei hier bemerkt, daß während der sechsundzwanzigsten
Taktzeit die Tastungen S und S2_ der Makro-Steuerbefehlszahl
6 zugeordnet sind, während gleichzeitig die Tastungen SR und S2. , die Tastungen S_ und S^„ und die Tastungen
S/- und Spp der Makro-Steuerbefehlszahl 5 zugeordnet sind.
Das Digitalwort am Speicherplatz 6 setzt den Signalverarbeitungsvorgang
Nr. 2 entsprechend der Tabelle nach Figur 11 in Lauf und bestimmt, daß das betreffende Digitalwort für eine Taktzeit auszuwählen
ist und daß dann das Digitalwort von dem Speicherplatz 7 ausgewählt werden soll; daß ferner die Makro-Steuerbefehlszahl
auf 10 einzustellen ist, daß weiter die Leseadresse des Datenspeichers
A auf den Speicherplatz 1 einzustellen ist, daß fernerhin die Leseadresse des Datenspeichers B auf den Speicherplatz
9 einzustellen ist und daß schließlich die Leseadresse für den Koeffizientenspeicher auf den Speicherplatz 2 einzustellen ist.
Am Speicherplatz 2 des Koeffizientenspeichers 22 ist K0 = (p
gespeichert, worin CO = 1. Daher werden während der vierunddreißigsten
Taktzeit die am Speicherplatz 1 des Datenspeichers · A gespeicherten Daten (hier mit A bezeichnet) und die am Speicherplatz
9 des Datenspeichers B gespeicherten Daten (hier mit Bq bezeichnet) sowie die Daten des Speicherplatzes 2 des Koeffizientenspeichers
(nämlich K„) den Registern 50 bzw. 52 bzw. 54
zugeführt, wie in Figur 11 festgehalten ist. Es sei darauf hingewiesen, daß in den Figuren 11 bis 15 folgende Schreibweise
ebenso wie in Figur 7 verwendet ist:
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M
A = Daten im Datenspeicher A, welche sich zu Ende
des Signalverarbeitungsvorgangs M am Speicherplatz N befinden.
M
Bn = Daten im Datenspeicher B, welche sich zu Ende
des Signalverarbeitungsvorgangs M am Speicher platz N befinden.
Das Digitalwort am Speicherplatz 7 bestimmt, daß dieses Digitalwort
für drei Taktzeiten auszuwählen ist und daß hiernach das Digitalwort von dem Speicherplatz 8 zu entnehmen ist. Weiter besagt
das Digitalwort des Speicherplatzes 7, daß die Makro-Steuerbefehlszahl
auf dem Wert 10 für alle drei Taktzeiten verbleiben soll, daß ferner die Leseadressen für die Datenspeicher
A und B während jeder der drei Taktzeiten jeweils um 1 zu vermehren sind und daß die Leseadresse des Koeffizientenspeichers
für alle drei Taktzeiten auf dem Speicherplatz 2 verbleiben soll.
Das Digitalwort von dem Speicherplatz 8 bestimmt, daß einmal dieses Digitalwort für vier Taktzeiten auszuwählen ist, wonach
das Digitalwort vom Speicherplatz 9 ausgewählt werden soll, daß
ferner die Makro-Steuerbefehlszahl entsprechend dem im Speicher
130 (Figur 3) des Makro-Steuerwerkes 26 gespeicherten Programms fortschreiten soll und daher für jede der vier Taktzeiten
auf die Zahl ii zu ändern, ist, daß weiter die Leseadressen für
die Datenspeicher A und B für jede der vier Taktzeiten um 1 zu erhöhen sind und daß die Leseadresse R für den Koeffizientenspeicher
auf der Bezeichnung des Speicherplatzes 2 verbleiben soll.
Das üigitalwort am Speicherplatz 9 bestimmt, daß einmal das Digitalwort
vom Speicherplatz 7 in der nächsten Taktzeit auszuwählen
ist, daß die Makro-Steuerbefehlszahl auf 12 weiterzuschalten ist, daß die Leseadresse R für den Datenspeicher A um
1 zu erhöhen ist, während die Leseadresse des Datenspeichers B um - 15 zu erhöhen also um 15 zu vermindern ist und daß die
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Leseadresse für den Koeifizientenspeicher um 1 zu erhöhen ist,
so daß sie den Speicherplatz 3 bezeichnet. Der Koeffizientenspeicher 22 hat in dem Speicherplatz 3 den Koeffizienten K_ gespeichert,
welcher folgenden Wert hati K7 = j <jj worin j = f-j
Es sei hier bemerkt, daß der die Anzahl von Malen bezeichnende Teil des digitalen Wortes am Speicherplatz 9 eine 1
ist und daß der Steuerbefehlsteil des digitalen Wortes einen XRT-Befehl enthält. Das bedeutet, das digitale Wort am Speicherplatz
9 ist einmal ausgewählt worden (d. h. die Anzahl von Malen, welche durch den die Anzahl von Malen bezeichnenden Teil des Digitalwortes
bestimmt ist). Betrachtet man Figur 5, so ist festzustellen, daß der Vergleicher 206 den Signalpegel des dem UND-Schaltelement
208 zugeführten Signales ansteigen läßt (die Anzahl von Taktimpulsen ist nämlich gleich der Anzahl von Malen,
wie sie in dem entsprechenden Teil des Digitalwortes am Speicherplatz 9 bestimmt wird). Nachdem das Signal auf der XTR-Ausgangsleitung
in seinem Pegel ebenfalls ansteigt, wird eine "1" in das einstellige Register 19*t eingespeichert.
Das am Speicherplatz 7 anzutreffende Digitalwort wird für drei
Taktzeiten ausgewählt und die Makro-Steuerbefehlszahl, welche zu diesem Digitalwort gehört, bleibt für sämtliche drei Taktzeiten
auf dem Wert 12 . Nach diesen drei Taktzeiten wird das an dem Speicherplatz 8 befindliche Digitalwort für vier Taktzeiten
ausgewählt, während welchen die Makro-Steuerbefehlszahl
auf die Zahl 13 weitergestellt wird. Es sei bemerkt, daß das am Speicherplatz 8 befindliche Digitalwort einen XJP-Steuerbefehl
enthält. Daher wird, wie ein Blick auf Figur 5 der Zeichnungen zeigt, der Signalpegel auf der XJP-Leitung angehoben und der
Inhalt der Additionsschaltung 188 gelangt über das UND-Schaltelement
190 zu dem Speicheradressenregister 158. Wie oben erwähnt, ist das am Speicherplatz 9 befindliche Digitalwort für
eine Anzahl von Malen bzw. für eine Anzahl von Taktzeiten ausgewählt worden, welche von dem diese Zahl bestimmenden Teil des
Digitalwortes festgelegt ist, im vorliegenden Falle einmal, so daß eine "1" in das einstufige Register 194 eingeschrieben wird.
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Der Inhalt der Additionsschaltung 188 stellt also die Summe der
in dem Speicheradressenregister 15S gespeicherten Adresse plus 2 dar. Es ergibt sich daher, daß nach Ausführung des digitalen
Steuerbefehls vom Speicherplatz 8 (das digitale Wort am Speicherplatz
9 ist einmal verarbeitet worden) das digitale Wort des Speicherplatzes 10 als nächstes Digitalwort auszuwählen ist.
Mit dem am Speicherplatz 10 anzutreffenden digitalen Befehlswort
wird der Signalverarbeitungsvorgang Nr. 3 (siehe Figuren 12 und 13) in Lauf gesetzt. Das Digitalwort vom Speicherplatz 10 bestimmt,
daß während der nächsten Taktzeit das Digitalwort vom Speicherplatz 11 auszuwählen ist, daß ferner die Makro-Steuerbefehlszahl
auf 10 einzustellen ist, daß die Leseadresse des Datenspeichers A auf den Speicherplatz 1 einzustellen ist, daß
die Leseadresse des Datenspeichers B auf den Speicherplatz 13 eingestellt werden muß und daß die Leseadresse des Koeffizientenspeichers
auf den Speicherplatz h einzustellen ist, wo der
Koeffizient K. = Cd gespeichert ist.
Das Digitalwort am Speicherplatz 11 legt fest, daß nach Ablauf einer weiteren Taktzeit das Digitalwort vom Speicherplatz 12
auszuwählen ist, daß die Makro-Steuerbefehlszahl auf dem Wert
10 während dieser Taktzeit verbleibt, daß die Leseadressen der Datenspeicher A und B jeweils um 1 erhöht werden und daß die
Leseadresse des Koeffizientenspeichers auf dem gleichen ¥ert
bleibt, also weiterhin den Speicherplatz k bezeichnet.
Das Digitalwort am Speicherplatz 12 bestimmt, daß nach zwei Taktzeiten
das Digitalwort vom Speicherplatz 13 auszuwählen ist, daß die Makro-Steuerbefehlszahl für jede der beiden Taktzeiten auf
11 zu ändern ist, daß die Leseadressen für die Datenspeicher A und B für jede der beiden Taktzeiten jeweils um 1 zu erhöhen
sind und daß die Leseadresse für den Koeffizientenspeicher weiterhin
auf der Bezeichnung des Speicherplatzes h verbleibt.
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Das Digitalwort am Speicherplatz 13 bestimmt nun, daß während der nächsten Taktzeit das Digitalwort des Speicherplatzes 11 zu
entnehmen ist, daß die Makro-Steuerbefehlszahl durch den Inhalt
des dem Makro-Steuerwerk 26 angehörenden Speichers 130 (Figur 3)
bestimmt werden muß und daher für die gegenwärtig laufende Taktzeit den Wert 12 annimmt, daß die Leseadresse für den Datenspeicher
A um i zu erhöhen ist, daß die Leseadresse für den Datenspeicher B um - 7 zu erhöhen also um 7 zu vermindern ist und
daß die Leseadresse für den Koeffizientenspeicher um 1 zu erhöhen
ist, so daß sie nun den Speicherplatz 5 bezeichnet. Am
Speicherplatz 5 des Koeffizientenspeichers ist der Koeffizient
K1- = — juC gespeichert.
Das Digitalwort am Speicherplatz 11 legt jetzt fest, daß während der nächsten Taktzeit das Digitalwort vom Speicherplatz 12 zu
entnehmen ist, daß die Makro-Steuerbefehlszahl auf dem Wert 12
verbleibt, daß die Leseadressen für die Datenspeicher A und B jeweils um 1 zu erhöhen sind und daß die Leseadresse für den
Koeffizientenspeicher auf der Bezeichnung für den Speicherplatz
5 verbleibt.
Das Digitalwort vom Speicherplatz 12 legt fest, daß nach zwei Taktzeiten das Digitalwort vom Speicherplatz 13 auszuwählen ist,
daß die Makro-Steuerbefehlszahl für beide Taktzeiten auf 13 zu
ändern ist, daß die Leseadressen für die Datenspeicher A und B jeweils für jede der beiden Taktzeiten um 1 zu erhöhen ist und
daß die Leseadresse für den Koeffizientenspeicher weiterhin auf dem Wert zur Bezeichnung des Speicherplatzes 5 verbleibt.
Das "Digitalwort am Speicherplatz 13 besagt nun, daß zur nächsten
Taktzeit das Digitalwort vom Speicherplatz 12 zu entnehmen ist, dai3 die Makro-Steuerbefehlszahl entsprechend dem im Speicher 130
(Figur 3) festgehaltenen Programm zu wählen ist und daher den Wert 10 annimmt, daß die Leseadresse des Datenspeichers A um 1
zu erhöhen ist, daß die Leseadresse für den Datenspeicher B um - 7 zu erhöhen also um 7 zu vermindern ist und daß die Leseadres-
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se für den Koeffizientenspeicher um 1 auf 6 zu erhöhen ist. An
diesem Speicherplatz ist im KoefÜizientenspeicher der Koeffi-
4 ι· - ifc/ύ
zient Kr = (X>
gespeichert, worin [V =e J ' . Es sei bemerkt,
daß das digitale Wort an dem Speicherplatz 13 nun zweimal
ausgewählt worden ist.
Das an dem Speicherplatz 11 anzutreffende Digitalwort legt fest,
daß während der nächsten Taktzeit das an dem Speicherplatz 12 eingespeicherte Digitalwort auszuwählen ist, daß die Makro-Steuerbef
ehlszahl auf dem Viert 10 bleibt, daß die Datenspeicher A und B mit einer um 1 erhöhten Leseadresse adressiert werden
und daß die Leseadresse des Koeffizientenspeiciiers auf dem den
Speicherplatz 6 bezeichnenden Wert bleibt.
Durch das vom Speicherplatz 12 zu entnehmende Digitalwort wird bestimmt, daß nach zwei Taktzeiten das Digitalwort vom Speicherplatz
13 auszuwählen ist, daß die Makro-Steuerbefehlszahl für
jede der beiden Taktzeiten auf 11 zu ändern ist, daß die Leseadressen
der Datenspeicher A und B während jeder der beiden Taktzeiten jeweils einmal zu erhöhen sind und daß die Leseadresse
des Koeffizientenspeichers auf dem Wert 6 bleibt.
Das Digitalwort am Speicherplatz 13, welches nun zum dritten Mal ausgewählt wird (d. h. für eine Anzahl von Taktzeiten bzw. eine
Anzahl von Malen, die durch einen entsprechenden Teil des digitalen
Befehlswortes angegeben wird), legt fest, daß während der
nächsten Taktzeit das Digitalwort vom Speicherplatz Ii auszuwählen
ist, daß die Makro-Steuerbefehlszahl durch den Speicher 130
des Makro-Steuerwerks 26 bestimmt wird und hier auf 12 eingestellt wird, daß die Leseadresse des Datenspeichers A einmal zu
erhöhen ist, daß die Leseadresse des Datenspeichers B um - 7 zu erhöhen, also um 7 zu vermindern ist und daß die Leseadresse des
Koeffizientenspeichers einmal zu erhöhen ist, so daß sie nun den Wert 7 hat. Der Koeffizientenspeicher hat an dem Speicherplatz
7 den Koeffizienten K„ = - j cu gespeichert.
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Das Digitalwort am Speicherplatz 11 bestimmt, daß nach einer Taktzeit das Digitalwort vom Speicherplatz 12 auszuwählen ist,
daß die Makro-Steuerbefehlszahl auf dem Wert 12 bleibt, daß die
Leseadressen der Datenspeicher Λ und B je einmal erhöht werden und daß die Leseadresse des Koelfizientenspeichers auf dem Wert
7 verbleibt.
Das Digitalwort an dem Speicherplatz 12 legt fest, daß nach zwei Taktzeiten das Digitalwort vom Speicherplatz lh zu entnehmen ist,
nachdem das Digitalwort am Speicherplatz 13 bereits für die Anzahl von Malen oder für die Anzahl von Taktzeiten ausgewählt
worden ist, welche durch den entsprechenden Informationsteil in
dem Digitalwort angegeben wird, daß ferner die Makro-Steuerbefehlszahl um 1 auf 13 zu erhöhen ist, daß die Leseadressen der
Datenspeicher A und B für jede der Taktzeiten jeweils einmal zu erhöhen ist und daß die Leseadresse des Koeffizientenspeichers
auf dem Wert 7 bleibt.
Damit ist der dritte Signalverarbeitungsvorgang abgeschlossen. Die Signalverarbeitungsvorgänge Nr. k und Nr. 5 setzen sich in
entsprechender Weise in Übereinstimmung mit dem Programm fort, wie anhand der Figuren 13, l*t und 15 zu sehen ist. In dem Koeffizientenspeicher
22 sind dabei an den Speicherplätzen 8 bis 31 die Koeffizienten Κ~ bis K gespeichert, wobei diese Koeffizienten
folgende Werte haben:
K8 |
P
ω |
O |
If
= U) |
worin | ω = | e |
V | worin | 2, CO = |
e | |||
Κ10 | = -3C0*- & ω |
worin | ί Cu = |
e | ||
= -jco6- | ||||||
Κ13 | = ω° | |||||
Κΐ5 | ||||||
Κ.£ |
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K17 | = -j | to* | worin | ./ |
Κ18 | ic = | |||
K19 |
.Λ
- U. |
2- | worin | Ι |
So | = -J |
co'
4 |
ο co = |
|
Sl | = | f . ' | worin | |
S2 K23 |
= -j | worin | ώΊ = | |
= -j | 7" ω |
|||
S5 | = I | |||
S6 | = -j | f 3 | ||
Κ27 | ||||
Ss | = -j | |||
S 9 So |
- / | |||
κ_. | ||||
31
Die abschließende Datenentleerungsphase, welche während der ftinfundachtzigsten Taktzeit beginnt und während der einhundertsechzehnten
Taktzeit endet, ist anhand der Figuren 15 und 16 beschrieben. Es sei hier bemerkt, daß gemäß Figur 6C Daten an dem
Ausgangskanal 107 der Signalverarbeitungseinrichtung 9 nach Figur 1 abgegeben werden, wenn die der dritten Stufe angehörende
Dekodierungsschaltung unter Steuerung der Makro-Steuerbefehlszahl 1, 10 oder 12 steht. Der Ausgangskanal 107 kann an ein anderes,
in Figur 1 nicht dargestelltes Auswertgerät oder Nutzgerät angeschlossen sein, welches von einer anderen Signalverarbeitungseinrichtung
oder einem Pufferspeicher und einer Wiedergabeeinrichtung
gebildet sein kann. Ein solches Auswertgerät ist so ausgebildet, daß es nur die Daten verwertet, die an dem
Ausgangskanal 107 während des fiinfundaohtzigsten bis fiinhundert-.sechzehnten
Taktimpulses abgegeben werden, was mittels eines
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nicht dargestellten Synchronisators geschehen kann. Zweites Beispiel einer Betriebsweise
Unter Bezugnahme auf Figur 17 sei ein Programmflußplan für eine Signalverarbeitung von Radarsignalen mit Festzeichenunterdrückung
erläutert. Bekanntermaßen kann ein Flußplan und damit die Signalverarbeitung von Radarsignalen mit Festzeichenunterdrückung
folgendermaßen zusammengefaßt beschrieben werden: Für ein erstes
Radarecho wird eine Anzahl R, von nacheinander genommenen, komplexen
digitalen Tastungen Jj^_ ' , die jeweils die in Phase
liegende Komponente und die phasenmäßig dazu senkrecht stehende Komponente eines Videosignales in den entsprechenden unterschiedlichen
Bereichen representieren, mit einem als bekannt angenommenen, komplexen Bewertungsfaktor B._. kombiniert. Jede Tastung
wird während einer Taktzeit genommen. Während des nächsten Radarechos werden die hierzu gehörenden Tastungen in entsprechender
Weise mit einem Bewertungsfaktor kombiniert. Die zu dem ersten Radarecho gehörenden, gewichteten oder mit dem Bewertungsfaktor
kombinierten Tastungen werden zu den Tastungen entsprechend dem zweiten Radarecho an den entsprechenden Bereichspunkten
addiert. Der Vorgang setzt sich für eine bestimmte Anzahl von Radarechos fort. In den Figuren 16 und 17 bezeichnen
die tiefgestellten Zahlen die Nummer des Radarechos oder die Nummer des ausgesendeten Radarimpulses und die hochgestellten
Zahlen bezeichnen die Bereichsschaltstufe oder auch die Taktzeit. Wie im einzelnen zu ersehen ist, wird für das erste Radarecho
die digitale Tastung, die während der ersten Taktzeit c. p.
-» 1
gewonnen wurde, d. h. D, , mit dem komplexen Gewichtungsfaktor oder Bewertungsfaktor kombiniert, welcher dem ersten Radarecho zugeordnet ist, nämlich B... Hierdurch entsteht der Ausdruck J1=D. X B. · Sowie nachfolgende Tastungen des ersten Radarechos genommen werden (nämlich die Tastungen D., worin k = 2, 3, ...R), werden auch diese Tastungen mit dem komplexen Gewichtungsfaktor oder Bewertungsfaktor B. kombiniert, so daß sich die Aus-1
gewonnen wurde, d. h. D, , mit dem komplexen Gewichtungsfaktor oder Bewertungsfaktor kombiniert, welcher dem ersten Radarecho zugeordnet ist, nämlich B... Hierdurch entsteht der Ausdruck J1=D. X B. · Sowie nachfolgende Tastungen des ersten Radarechos genommen werden (nämlich die Tastungen D., worin k = 2, 3, ...R), werden auch diese Tastungen mit dem komplexen Gewichtungsfaktor oder Bewertungsfaktor B. kombiniert, so daß sich die Aus-1
T^ k —*k ■ -*■
drücke j£ = D. X B. ergeben, worin k = 2, 3, ...R. Die
drücke j£ = D. X B. ergeben, worin k = 2, 3, ...R. Die
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Ausdrücke ^.^ , worin k = i, 2, 3, ...R, die auf diese Weise
gebildet worden sind, werden in der Signalverarbeitungseinriohtung
gespeichert. Nach Abschluß dieses Vorganges legt die Signalverarbeitungseinrichtung
eine Pause Q ein, wobei t^ die Anzahl von Taktzeiten c. p. bezeichnet, welche erforderlich ist,
um einen zweiten Radarimpuls auszusenden und mit der Tastung des Radarechos aufgrund dieses ausgesendeten Radarimpulses (nämlich
i = l) in einem Bereichspunkt zu beginnen, welcher der ersten Tastung im ersten Radarecho entspricht. Die erste Tastung,
welche zu dem zweiten Itadarecho gehört und welche mit D„ zu bezeichnen
ist, wird mit einem komplexen Gewichtungsfaktor oder Bewertungsfaktor B0 kombiniert, so daß sich der Ausdruck
D0 X B0 ergibt. Diese gewichtete Tastung wird zu dem Ausdruck
]jf . (nämlich der ersten gewichteten Tastung des ersten
Radarechos) hinzuaddiert. In dieser Weise wird für sämtliche k - 1 Tastungen, welche zu dem zweiten Radarecho gehören, fortgefahren,
so daß man folgende Ausdrücke erhält:
Σ I + I =Ji + ^2 X V für k = *' 2' 3>
°-R
Die in dieser Weise gebildeten Ausdrüoke werden in der Signalverarbeitungseinrichtung
eingespeichert.
Nach einer weiteren Pause von Q Taktzeiten o. p. werden die Tastungen,
welche aus einem dritten Radarecho gewonnen werden, -^k
und welche mit D worin k = 1, 2, 3, ...R, zu bezeichnen.sind,
mit einem komplexen Gewichtungsfaktor B„ kombiniert und dann
zu den Ausdrücken £./+■/ *n der ODen_A l3escnriel)enen Weise hinzuaddiert,
so daß man die Ausdrücke^ erhält. Diese Vorgänge setzen sich für N Radarimpulse fort, wobei N die Anzahl der zu
verarbeitenden Radarechosignale ist.
In Figur 18 ist ein Programm zur Durchführung der oben beschriebenen
Signalverarbeitung von Radarechosignalen mit Festzeichenunterdrückung angegeben. Es sei zunächst bemerkt, daß die Digi-
- 38 -
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talwörter, welche an den Speicherplätzen 22 bis 27 des Steuerbefehlsspeichers
10 nach Figur 1 gespeichert sind, entweder eine Makro-Steuerbefehlszahl 1 oder eine Makro-Steuerbefehlszahl 2
enthalten. Die Reaktion der den Signalverarbeitungsstufen 1 bis 3 angehörenden Auswahleinrichtungen auf die Makro-Steuerbefehlszahlen
1 oder 2 ist aus den Figuren 6A bis 6C ersichtlioh.
Das am Speicherplatz 22 befindliche Digitalwort kann in einer bestimmten Weise aus einer Anzahl von möglichen Auswahlvorgängen
ausgewählt werden. Beispielsweise kann dieses digitale Befehlswort nach Vollendung des Fourierschnelltransformationsprogramms,
welches im ersten Beispiel beschrieben worden ist, dadurch ausgewählt werden, daß in dem Steuerbefehlsteil des letzten
digitalen Befehlswortes, welches in dem vorausgegangenen Programm ausgewählt wird, ein TRA-Befehl vorgesehen wird und daß
das Befehlswort außerdem in dem die nächste Adresse bezeichnenden Teil eine Auswahl des Speicherplatzes 22 befiehlt.
Das Digitalwort am Speicherplatz 22 legt fest, daß während der
nächsten Taktzeit c. p. das Digitalwort vom Speicherplatz 23 auszuwählen ist, daß die Makro-Steuerbefehlszahl auf den Wert
0 einzustellen ist, daß die Leseadresse des Datenspeichers A auf den Wert 0 einzustellen ist und daß die Leseadresse des
Koeffizientenspeichers auf den Wert 10 einzustellen ist.
Das Digitalwort am Speicherplatz 23 legt fest, daß nach R Taktzeiten
das Digitalwort vom Speicherplatz 24 auszuwählen ist, daß während jedes der R Taktzeiten c. p. die Makro-Steuerbefehlszahl
auf dem Wert 1 verbleibt, daß die Leseadresse des Datenspeichers Ä für jede der R Taktzeiten c. p. jeweils einmal erhöht wird und
daß die Leseadresse des Koeffizientenspeichers auf der Bezeichnung
des Speicherplatzes 100 verbleibt. Aus den Figuren 6A bis 6C ist abzuleiten, daß die Befehle der Digitalwörter an den
Speicherplätzen 22 und 23 die Wirkung haben, daß die R Tastungen des ersten Radareohos mit dem komplexen Gewichtungsfaktor
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kombiniert werden, der sioh am Speicherplatz 100 des Koeffizientenspeichers
befindet, dann zu dem Datenspeicher A geleitet werden und hier in den Speicherplätzen 0 bis (R - l) eingespeichert
werden. Es sei darauf hingewiesen, daß auch hier, ebenso wie bei der Fourierschnelltransformation nach Beispiel 1, die Makro-Steuerbefehlszahl
durch jede der Steuerstufen läuft und damit auf der Seite der Steuereinheit gleichsam den Daten folg;, welche
zu diesen Steuerbefehlszahlen gehören, während die Daten durch
jede der Signalverarbeitungsstufen laufen. Daher sind selbst nach
R Taktzeiten c. p. die zu dem ersten Radarecho gehörenden Daten in der Recheneinheit, während das am Speicherplatz 24 befindliche
Digitalwort ausgewählt und der Signalverarbeitung zugeführt wird.
Das Digitalwort am Speicherplatz 24 legt fest, daß dieses Digitalwort
für Q Taktzeiten c. p. ausgewählt bleibt und dann das Digitalwort vom Speicherplatz 25 ausgewählt wird.
Das Digitalwort, welches am Speicherplatz 25 anzutreffen ist, bestimmt, daß nach einer Taktzeit c. p. das Digitalwort vom Speicherplatz
26 zu wählen ist, daß ferner die Makro-Steuerbefehlszahl 2 zu verwenden ist, daß die Leseadresse des Datenspeichers
A auf die Bezeichnung des Speicherplatzes 0 einzustellen ist und daß die Leseadresse des Koeffizientenspeichers um 1 auf die Bezeichnung
des Speicherplatzes 101 zu erhöhen ist. Betrachtet man die Figuren 6A bis 6C, so erkennt man, daß die erste bis dritte
Auswahleinrichtung der Signalve.rarbeitungsstufen in der Weiee
auf die Makro-Steuerbefehlszahl 2 ansprechen, daß die erste Tastung,
welche zu dem zweiten Radarecho gehört, mit dem an dem Speicherplatz 101 des Koeffizientenspeichers befindlichen Koeffizienten
gewichtet und dann mit der zuvor bereits gewichteten, ersten Tastung aus dem ersten Radarecho zusammengezählt wird,
wonach die resultierende Summe in den Datenspeicher A eingegeben wird.
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Hi
Das Digitalwort am Speicherplatz 26 legt fest, daß dieses üigitalwort
während (il - l) Taktzeiten gültig bleibt, wonach das am
Speicherplatz 27 anzutreffende Digitalwort ausgewählt wird,, daß
ferner die Makro-Steuerbefehlszahl auf dem Wert 2 bleibt, daß
die Leseadresse des Datenspeichers A für jede der (R - l) Taktzeiten
c. p. jeweils einmal erhöht wird und daß die Leseadresse des Koeffizientenspeichers auf der Bezeichnung des Speicherplatzes
101 für jede der genannten Taktzeiten beibehalten wird. Das Ergebnis der Durchführung des Befehls entsprechend dem digitalen
Befehlswort des Speicherplatzes 26 ist es also, daß die übrigen Tastungen, welche zu dem ersten und dem zweiten Radarecho
gehören, in gleicher Weise und wie in dem Datenflußplan
nach Figur 17 aufgezeichnet verarbeitet werden.
Das Digitalwort am Speicherplatz 27 legt fest, daß für die nächste
Taktzeit das Digitalwort vom Speicherplatz 24 auszuwählen ist und daß die Digitalwörter 24, 25 und 26 in der oben bereits
beschriebenen Weise aufeinanderfolgen, bis das Digitalwort am
Speicherplatz 27 insgesamt N mal ausgewählt worden ist.
Aus der vorstehenden Erläuterung zweier Beispiele einer "Pipeline"
-Signalverarbeitung erkennt man, daß die hier vorgeschlagene Signalverarbeitungseinriohtung nicht auf die Vollendung
eines Signalverarbeitungsvorgangs warten muß, bevor der nächste Signalverarbeitungsvorgang begonnen wird, da eine Makro-Steuerbefehlszahl,
die bestimmten Daten zugeordnet ist, diesen Daten auf der Seite der Steuereinheit durch die Steuerstufen folgt,
während die Daten durch die Signalverarbeitungsstufen laufen.
Aus den obigen Ausführungen ergibt sich, daß das hier angegebene
Konstruktionsprinzip auch auf andere Ausführungsformen anwendbar
ist. Beispielsweise können zusätzliche Gruppen von Digitalwörtern in die Speicher eingegeben werden, um andere Signalverarbeitungsfunktionen
durchführen zu können, so unter anderem eine Monopulsausrichtung und Eichung oder die Einhaltung einer
mittleren Palsohalarmquote. Dazu sind entsprechende zusätzliche
609819/1036
Makro-Steuerbefehlszahlen erforderlich, wobei die den Signalverarbeitungsstufen
angehörenden Auswahleinrichtungen, die Dekodierungsschaltungen und die Programmsteuereinrichtung so abzuwandeln
sind, daß sie auf die zusätzlichen Makro-Steuerbefehlszahlen
ansprechen. Ein Beispiel einer Monopuls-Ausriohtungseinstellung, bei welcher die hier vorgeschlagene Signalverarbeitungseinrichtung
verwendbar ist, ist an anderer Stelle vorgeschlagen worden.
509819/10 36
Claims (9)
- Patentansprüche\ly Signalverarbeitungseinrichtung, insbesondere für digitale Datenverarbeitungssysteme, gekennzeichnet durch eine Recheneinheit (14) mit mehreren, in Reihe geschalteten Signalverarbeitungsstufen sowie durch eine Steuervorrichtung (12) mit einer entsprechenden Anzahl von in Reihe geschalteten Steuerstufen, welche jeweils mit einer zugehörigen der Signalverarbeitungsstufen verbunden (32, 42, 46) sind (Figur l).
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Datenauf nähme einrichtung zum Empfang digitaler Datensignale und zu deren Ankopplung an einen Eingang (62) der in Reihe geschalteten Signalverarbeitungsstufen, ferner durch Speichermittel (lO) zum Einspeichern einer Gruppe von Befehlssignalen, mit Wähleinrichtungen (24, 28) zum Wählen eines der gespeicherten Befehlssignale sowie durch synchron mit den Speichermitteln betriebene Koppeleinrichtungen zum Zuleiten des jeweils ausgewählten Befehlssignales zu einem Eingang der in Reihe geschalteten Steuerstufen.
- 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Signalverarbeitungsstufen eine Auswahleinrichtung (48, 74, 98) und Signalverarbeitungselemente enthält, wobei die Auswahleinrichtungen jeweils auf ihnen zugeführte (32, 42, 46) Befehlssignale in der Weise ansprechen, daß die der betreffenden Signalverarbeitungsstufe zugeführten (62, 64, 68; 84, 86, 88; 100, 102) Daten entsprechend dem jeweiligen Befehlssignal durch ausgewählte der Signalverarbeitungselemente geführt werden.- 43 -509819/1036
- 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Schalt- und Synchronisationsmittel (34, 36, 38, 50, 52, 54, 56, 58, 76, 7&0 vorgesehen sind, welche digitale Datensignale von einer Signalverarbeitungsstufe zur nächsten Signalverarbeitungsstufe synchron mit dem Übergang eines Befehlssignals von einer Steuerstufe zur nächsten Steuerstufe weiterleiten (Figur l).
- 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Datenspeichermittel zur selektiven Speicherung digitaler Datensignale vom Ausgang einer Signalverarbeitungsstufe und zur Abgabe gespeicherter digitaler Datensignale an den Eingang der nachfolgenden Signa!Verarbeitungsstufen.
- 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wähleinrichtungen (24, 28) die Befehlssignale mit einem bestimmten Zeittakt (CLCK) auswählen und daß die digitalen Befehlssignale mit diesem Zeittakt synchronisiert durch die Steuerstufen geführt werden, derart, daß die jeweils zugehörigen Signalverarbeitungsstufen entsprechend dem gewählten digitalen Befehlssignal der Reihe nach gesteuert werden.
- 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahleinrichtungen (48, 74, 98) so ausgebildet sind, daß sie bestimmte ihrer Dateneingänge (62, 64, 68; 84, 86, 88; 100, 102) abhängig von den von den Steuerstufen zugeführten Befehlssignalen mit bestimmten ihrer Ausgänge (70, 72; 90, 92, 94, 96; 104, 106, 107) verbinden und daßmindestens eine Signalverarbeitungsstufeeine Signalverarbeitungselemente bzw. die Signalverarbeitungselemente enthaltende Recheneinrichtung (80, 82) aufweist.
- 8. Einrichtung nach Anspruch 7, daduroh gekennzeichnet, daß eine Signalverarbeitungsstufe eine Schaltung zur komplexen Multiplikation enthält, die zwischen die Ausgänge der Auswahleinrichtung- 44 -5 0 9 8 1 9/10362451992(48) dieser Signalverarbeitungsstufe und die Eingänge der Auswahleinrichtung (7^) der nächstfolgenden Signalverarbeitungsstufe gelegt ist.
- 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte, nächstfolgende Signalverarbeitungsstufe eine Schaltung zur komplexen Addition (SO) und eine Schaltung zur komplexen Subtraktion (82) als Signalverarbeitungselemente enthält.509819/1036
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