RU2744768C1 - Spectrum analyzer - Google Patents

Spectrum analyzer Download PDF

Info

Publication number
RU2744768C1
RU2744768C1 RU2020102172A RU2020102172A RU2744768C1 RU 2744768 C1 RU2744768 C1 RU 2744768C1 RU 2020102172 A RU2020102172 A RU 2020102172A RU 2020102172 A RU2020102172 A RU 2020102172A RU 2744768 C1 RU2744768 C1 RU 2744768C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
function generator
walsh function
walsh
Prior art date
Application number
RU2020102172A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Александрович Турко
Original Assignee
Сергей Александрович Турко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Александрович Турко filed Critical Сергей Александрович Турко
Priority to RU2020102172A priority Critical patent/RU2744768C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2744768C1 publication Critical patent/RU2744768C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/06—Arrangements for sorting, selecting, merging, or comparing data on individual record carriers
    • G06F7/14—Merging, i.e. combining at least two sets of record carriers each arranged in the same ordered sequence to produce a single set having the same ordered sequence

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

FIELD: automation; computer technology.
SUBSTANCE: invention relates to automation and computer technology. Disclosed is a spectrum analyzer having an AND element, a clock pulse generator, N down counters, a Walsh function generator, N registers. The clock pulse generator output is connected to the synchronization input of the Walsh function generator and the first input of the AND element the second input of which is the information input of the spectrum analyzer. The output of the end of the Walsh function generator is connected to the clock input of the i-th register (where
Figure 00000012
N = 2n is the conversion size) the output of which is the output of the i-th discrete conversion coefficient. The output of the AND element is connected to the inverting input of the i-th reversible counter the information output of which is connected to the information input of the i-th register. The zeroing input of the i-th reversing counter is connected to the output of the end of the Walsh function generator, it also has a one-way conduction element, a two-bit shift register, a two-input switch, a group of 2n two-input multipliers and an additional two-input multiplier.
EFFECT: technical result consists in expanding the range of tools for the same purpose.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а также к приборостроению и может быть использовано для вычисления коэффициентов дискретного преобразования по функциям Варакина двухзначных сигналов (последовательностей единиц и нулей) в аппаратуре обработки и сжатия информации, для анализа и обработки сигналов ЭВМ, для анализа и обработки звуковых и видеосигналов, при передаче данных, например, однополярных телеграфных сигналов, сигналов телеметрии, сигналов в системах с кодовым разделением каналов, в том числе, для решения задач распознавания источников радиоизлучения.The invention relates to automation and computer technology, as well as to instrumentation and can be used to calculate discrete transformation coefficients according to the Varakin functions of two-digit signals (sequences of ones and zeros) in information processing and compression equipment, for analyzing and processing computer signals, for analyzing and processing audio and video signals, when transmitting data, for example, unipolar telegraph signals, telemetry signals, signals in code division multiplexing systems, including for solving problems of recognizing radio emission sources.

Известен анализатор спектра для вычисления коэффициентов дискретного преобразования по функциям Уолша, содержащий информационный вход, делитель частоты, регистр сдвига, тактовый генератор, дешифратор синхросигнала, счетчик, два элемента И, дешифратор интервалов преобразования, генератор функций Уолша, реверсивные счетчики и регистры (см. авторское свидетельство на изобретение №1415225 по заявке на изобретение №3920341/24-24 от 01.07.1985, опубликовано 07.08.1988, кл. G06F 15/332).A spectrum analyzer is known for calculating discrete transformation coefficients by Walsh functions, containing an information input, a frequency divider, a shift register, a clock generator, a sync signal decoder, a counter, two AND elements, a transform interval decoder, a Walsh function generator, reverse counters and registers (see the author's certificate for invention No. 1415225 according to the application for invention No. 3920341 / 24-24 dated 01.07.1985, published on 07.08.1988, class G06F 15/332).

Однако известный анализатор спектра, вычисляющий коэффициенты дискретного преобразования по функциям Уолша, не может осуществлять вычисление коэффициентов дискретного преобразования по функциям Варакина.However, a well-known spectrum analyzer that calculates discrete transform coefficients using Walsh functions cannot calculate discrete transform coefficients using Varakin functions.

Известен анализатор спектра для вычисления коэффициентов дискретного преобразования по функциям, описываемым последовательностями D-кодов, содержащий элемент И, генератор тактовых импульсов, N реверсивных счетчиков (где N - размер преобразования), генератор функций Уолша, N регистров, (k - 2) - разрядный двоичный счетчик (где k=log2 N), k - 1 кольцевых четырехразрядных регистров сдвига, k - 1 управляемых инверторов, источник положительного напряжения, N умножителей, источник логической единицы, и два переключателя (см. патент на изобретение №2047895 по заявке на изобретение №5034180/24 от 25.03.1992, опубликован 10.11.1995, кл. G06F 7/14).A spectrum analyzer is known for calculating discrete transformation coefficients for functions described by sequences of D-codes, containing an AND element, a clock pulse generator, N reverse counters (where N is the transformation size), a Walsh function generator, N registers, (k - 2) - bit binary counter (where k = log 2 N), k - 1 circular four-bit shift registers, k - 1 controlled inverters, a positive voltage source, N multipliers, a logical unit source, and two switches (see patent for invention No. invention No. 5034180/24 dated 03.25.1992, published 11.10.1995, class G06F 7/14).

Однако известный анализатор спектра, вычисляющий коэффициенты дискретного преобразования по функциям, описываемым последовательностями D-кодов, не может осуществлять вычисление коэффициентов дискретного преобразования по функциям Варакина.However, the known spectrum analyzer, which calculates discrete transform coefficients by functions described by sequences of D-codes, cannot calculate discrete transform coefficients by Varakin functions.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является анализатор спектра по функциям Уолша, содержащий элемент И, генератор тактовых импульсов, N реверсивных счетчиков, генератор функций Уолша, N регистров, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к входу синхронизации генератора функций Уолша и первому входу элемента И, второй вход которого является информационным входом анализатора спектра, выход окончания работы генератора функций Уолша подключен к тактовому входу i-го регистра (где

Figure 00000001
N - 2n - размер преобразования), выход которого является выходом i-го коэффициента дискретного преобразования по функциям Уолша, выход элемента И подключен к счетному входу i-го реверсивного счетчика, информационный выход которого подключен к информационному входу i-го регистра, выход i-й функции Уолша генератора функций Уолша подключен к синхронизирующему входу i-го реверсивного счетчика, вход обнуления которого подключен к выходу окончания работы генератора функций Уолша (см. авторское свидетельство на изобретение №1203536 по заявке на изобретение №3747403/24-24 от 22.02.1984, опубликовано 07.01.1986, бюл. №1, кл. G06F 15/332).The closest in technical essence to the proposed invention is a spectrum analyzer for Walsh functions, containing an AND element, a clock pulse generator, N reverse counters, a Walsh function generator, N registers, and the clock pulse generator output is connected to the synchronization input of the Walsh function generator and the first input of the element And, the second input of which is the information input of the spectrum analyzer, the output of the end of the Walsh function generator is connected to the clock input of the i-th register (where
Figure 00000001
N - 2 n is the transformation size), the output of which is the output of the i-th discrete transformation coefficient according to the Walsh functions, the output of the AND element is connected to the counting input of the i-th reverse counter, the information output of which is connected to the information input of the i-th register, the output i -th Walsh function of the Walsh function generator is connected to the synchronizing input of the i-th reversing counter, the zeroing input of which is connected to the output of the end of the Walsh function generator (see inventor's certificate for invention No. 1203536 for invention application No. 3747403 / 24-24 dated 22.02. 1984, published 01/07/1986, bul. No. 1, class G06F 15/332).

Недостатком известного анализатора спектра, вычисляющего коэффициенты дискретного преобразования по функциям Уолша, являются ограниченные функциональные возможности, поскольку он не может осуществлять вычисление коэффициентов дискретного преобразования по функциям Варакина.The disadvantage of the known spectrum analyzer, which calculates discrete transform coefficients using Walsh functions, is limited functionality, since it cannot calculate discrete transform coefficients using Varakin functions.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей анализатора спектра, заключающихся в вычислении коэффициентов дискретного преобразования по функциям Варакина.The aim of the invention is to expand the functionality of the spectrum analyzer, which consists in calculating the coefficients of discrete transformation by the Varakin functions.

Поставленная цель достигается тем, что в известный анализатор спектра, содержащий элемент И, генератор тактовых импульсов, N реверсивных счетчиков, генератор функций Уолша, N регистров, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к входу синхронизации генератора функций Уолша и первому входу элемента И, второй вход которого является информационным входом анализатора спектра, выход окончания работы генератора функций Уолша подключен к тактовому входу i-го регистра (где

Figure 00000002
N=2n - размер преобразования), выход которого является выходом i-го коэффициента дискретного преобразования, выход элемента И подключен к счетному входу i-го реверсивного счетчика, информационный выход которого подключен к информационному входу i-го регистра, вход обнуления i-го реверсивного счетчика подключен к выходу окончания работы генератора функций Уолша введены элемент односторонней проводимости, двухразрядный регистр сдвига, двухвходовый коммутатор, группа из 2n двухвходовых умножителей и дополнительный двухвходовый умножитель, причем 2n-ый выход генератора функций Уолша подключен к тактовому входу двухразрядного регистра сдвига, i-й выход генератора функций Уолша (где
Figure 00000003
порядковый номер выхода генератора функций Уолша) подключен к первому входу i-го двухвходового умножителя группы, вход элемента односторонней проводимости подключен к второму выходу генератора функций Уолша, выход элемента односторонней проводимости соединен с информационным входом двухразрядного регистра сдвига, выход которого подключен к управляющему входу двухвходового коммутатора, первый информационный вход которого соединен с (2n-1-2)-м выходом генератора функций Уолша, второй информационный вход двухвходового коммутатора соединен с (2n-1+1)-м выходом генератора функций Уолша, выход коммутатора подключен к первому входу дополнительного двухвходового умножителя, второй вход которого подключен к второму выходу генератора функций Уолша, выход дополнительного двухвходового умножителя соединен с вторыми входами всех двухвходовых умножителей группы, выход i-го двухвходового умножителя группы подключен к синхронизирующему входу i-го реверсивного счетчика.This goal is achieved by the fact that a well-known spectrum analyzer containing an AND element, a clock pulse generator, N reverse counters, a Walsh function generator, N registers, and the clock pulse generator output is connected to the synchronization input of the Walsh function generator and the first input of the AND element, the second input which is the information input of the spectrum analyzer, the output of the end of the Walsh function generator is connected to the clock input of the i-th register (where
Figure 00000002
N = 2 n - transformation size), the output of which is the output of the i-th discrete conversion coefficient, the output of the AND element is connected to the counting input of the i-th reverse counter, the information output of which is connected to the information input of the i-th register, the zeroing input of the i-th a reversing counter is connected to the output of the end of the Walsh function generator, a one-way conduction element, a two-bit shift register, a two-input switch, a group of 2 n two-input multipliers and an additional two-input multiplier are introduced, and the 2 nth output of the Walsh function generator is connected to the clock input of a two-bit shift register, i-th output of the Walsh function generator (where
Figure 00000003
the serial number of the output of the Walsh function generator) is connected to the first input of the i-th two-input multiplier of the group, the input of the one-way conduction element is connected to the second output of the Walsh function generator, the output of the one-way conduction element is connected to the information input of the two-bit shift register, the output of which is connected to the control input of the two-input switch , the first information input of which is connected to the (2 n-1 -2) th output of the Walsh function generator, the second information input of the two-input switch is connected to the (2 n-1 +1) th output of the Walsh function generator, the switch output is connected to the first input an additional two-input multiplier, the second input of which is connected to the second output of the Walsh function generator, the output of the additional two-input multiplier is connected to the second inputs of all two-input multipliers of the group, the output of the i-th two-input multiplier of the group is connected to the synchronizing input of the i-th down counter.

Для вычисления коэффициентов дискретного преобразования по функциям Варакина в предлагаемом анализаторе спектра необходимо использовать соответствующую базисную систему.To calculate the coefficients of discrete transformation by the Varakin functions in the proposed spectrum analyzer, it is necessary to use the appropriate basic system.

В качестве базисной системы в предлагаемом анализаторе спектра используется система дискретных ортогональных функций Варакина, подробно описанная, например, в книге Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. - М.: Радио и связь, 1985. В указанном источнике на странице 113, рис. 4.4, а представлен один из сигналов базисной системы функций Варакина, который является первым в составе системы функций Варакина.The Varakin system of discrete orthogonal functions, described in detail, for example, in the book L.E. Varakin, is used as a basic system in the proposed spectrum analyzer. Communication systems with noise-like signals. - M .: Radio and communication, 1985. In the indicated source on page 113, fig. 4.4, and one of the signals of the basic system of Varakin functions is presented, which is the first in the system of Varakin functions.

Свойства базисной системы функций Варакина можно охарактеризовать следующим образом.The properties of the basic system of Varakin functions can be characterized as follows.

1. Функции базисной системы Варакина имеют только два значения: +1 и -1 (см. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. - М.: Радио и связь, 1985, стр. 113, рис. 4.4, а).1. The functions of the basic Varakin system have only two values: +1 and -1 (see Varakin L.E. Communication systems with noise-like signals. - M .: Radio and communication, 1985, p. 113, Fig. 4.4, a) ...

2. Объем базисной системы функций Варакина равен объему системы Уолша (см. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. - М.: Радио и связь, 1985, стр. 113, нижний абзац).2. The volume of the basic system of Varakin functions is equal to the volume of the Walsh system (see Varakin LE Communication systems with noise-like signals. - M .: Radio and communication, 1985, p. 113, lower paragraph).

На фиг. 1 представлена структурная схема анализатора спектра, на фиг. 2 - временные диаграммы системы дискретных ортогональных функций Уолша, используемых в прототипе, на фиг. 3 - временные диаграммы системы дискретных ортогональных функций Варакина, используемых в предлагаемом анализаторе спектра, на фиг. 4 - временные диаграммы, иллюстрирующие процесс формирования дискретной ортогональной функции V(12, θ) базисной системы функций Варакина для получения соответствующего коэффициента дискретного преобразования в предлагаемом анализаторе спектра.FIG. 1 is a block diagram of a spectrum analyzer; FIG. 2 is a timing diagram of a system of discrete orthogonal Walsh functions used in the prototype; FIG. 3 - timing diagrams of a system of discrete orthogonal Varakin functions used in the proposed spectrum analyzer, FIG. 4 - timing diagrams illustrating the process of forming a discrete orthogonal function V (12, θ) of the basis system of Varakin functions to obtain the corresponding discrete transformation coefficient in the proposed spectrum analyzer.

Анализатор спектра содержит элемент И 1, генератор 2 тактовых импульсов, N реверсивных счетчиков 3 (где N=2n - размер преобразования), генератор 4 функций Уолша, N регистров 5, группу из 2n двухвходовых умножителей 6, элемент 7 односторонней проводимости, двухразрядный регистр 8 сдвига, двухвходовый коммутатор 9 и дополнительный двухвходовый умножитель 10.The spectrum analyzer contains an AND element 1, a clock pulse generator 2, N reverse counters 3 (where N = 2 n is the transformation size), a Walsh function generator 4, N registers 5, a group of 2 n two-input multipliers 6, a one-way conduction element 7, two-digit shift register 8, two-input switch 9 and additional two-input multiplier 10.

Анализатор спектра работает следующим образом.The spectrum analyzer works as follows.

Исследуемый двухзначный сигнал (последовательность единиц и нулей) поступает на вход элемента И 1, на другой вход которого подается импульсная последовательность с выхода генератора 2 тактовых импульсов. Указанный сигнал на входе анализатора спектра принимает два значения (положительное напряжение, или нулевое напряжение). На выходе элемента И 1 действуют пачки импульсов, соответствующие исследуемому сигналу.The investigated two-digit signal (a sequence of ones and zeros) is fed to the input of element AND 1, to the other input of which a pulse sequence is fed from the output of the generator 2 of clock pulses. The specified signal at the input of the spectrum analyzer takes two values (positive voltage, or zero voltage). At the output of the element AND 1, there are bursts of pulses corresponding to the signal under investigation.

Сформированные пачки импульсов поступают одновременно на счетный вход каждого из реверсивных счетчиков 3. Если на входе управления реверсом действует положительный сигнал, то реверсивный счетчик 3 работает на накопление, то есть осуществляет подсчет числа импульсов, поступающих на счетный вход. Если на входе управления реверсом этого счетчика действует нулевое напряжение или напряжение меньше нуля, то счетчик 3 работает на отрицательное накопление, т.е. осуществляет вычитание числа импульсов, поступающих на его вход. На вход управления реверсом каждого счетчика 3 поступает соответствующая функция Варакина, которая принимает значения +1 или -1. Поэтому за время генерирования полной системы функций Варакина в каждом реверсивном счетчике 3 накоплено число импульсов, пропорциональное соответствующей компоненте спектра Варакина, равное разности между числом импульсов, подсчитанных счетчиком 3 на накопление за время положительных значений соответствующей секвенты Варакина, и числом импульсов, подсчитанных счетчиком 3 на вычитание за время отрицательных значений соответствующей секвенты Варакина.Formed bursts of pulses arrive simultaneously at the counting input of each of the reversing counters 3. If a positive signal acts at the reversing control input, then the reversing counter 3 works for accumulation, that is, it counts the number of pulses arriving at the counting input. If a zero voltage or a voltage less than zero acts on the reverse control input of this counter, then counter 3 works for negative accumulation, i.e. subtracts the number of pulses arriving at its input. The input of the reverse control of each counter 3 receives the corresponding Varakin function, which takes on the values +1 or -1. Therefore, during the generation of the complete system of Varakin functions in each reverse counter 3, the number of pulses is accumulated, proportional to the corresponding component of the Varakin spectrum, equal to the difference between the number of pulses counted by counter 3 for accumulating positive values of the corresponding Varakin sequence during the time, and the number of pulses counted by counter 3 per subtraction during the time of negative values of the corresponding Varakin sequence.

Поясним подробнее процесс формирования системы базисных функций Варакина V(i, θ) в предлагаемом анализаторе спектра для случая N=16.Let us explain in more detail the process of forming the system of Varakin basis functions V (i, θ) in the proposed spectrum analyzer for the case N = 16.

Перед началом работы анализатора спектра разряды двухразрядного регистра 8 сдвига находятся в нулевом состоянии.Before starting the spectrum analyzer, the bits of the two-bit shift register 8 are in the zero state.

В момент поступления импульса от генератора 2 тактовых импульсов на вход синхронизации генератора 4 функций Уолша на его информационных выходах начинается формирование 2n функций Уолша.At the moment a pulse arrives from the generator 2 of clock pulses to the synchronization input of the generator 4 of Walsh functions, the formation of 2 n Walsh functions begins at its information outputs.

Подробное описание устройства и принципа работы 2n-канального генератора функций Уолша представлено как в описании прототипа, так и во многих других известных источниках (см., например, Тузов Г.И., Сивов В.А., Прытков В.И., Урядников Ю.Ф., Дергачев Ю.А., Сулиманов А.А. Помехозащищенность радиосистем со сложными сигналами / Под ред. Тузова Г.И. - М.: Радио и связь, 1985, с. 67, рис. 2.18).A detailed description of the device and the principle of operation of a 2 n- channel Walsh function generator is presented both in the description of the prototype and in many other well-known sources (see, for example, G.I. Tuzov, V.A. Sivov, V.I. Prytkov, Uryadnikov Yu.F., Dergachev Yu.A., Sulimanov A.A. Interference immunity of radio systems with complex signals / Edited by G.I. Tuzov - M .: Radio i svyaz, 1985, p. 67, fig. 2.18).

Функция Уолша Wal(15, θ) с 2n-го выхода генератора 4 функций Уолша (фиг.4, а) поступает на тактовый (сдвигающий) вход двухразрядного регистра 8 сдвигаThe Walsh function Wal (15, θ) from the 2 nth output of the generator 4 of the Walsh functions (Fig. 4, a) is fed to the clock (shift) input of the two-bit shift register 8

Функция Уолша Wal(1, θ), формируемая на втором выходе 2n-канального генератора 4 функций Уолша (фиг. 4, б) подается на вход элемента 7 односторонней проводимости (в качестве которого может использоваться обычный диод), с выхода которого на информационный вход регистра 8 сдвига поступает только положительная часть функции Уолша Wal(1, θ) (фиг. 4, в).The Walsh function Wal (1, θ), formed at the second output 2 of the n- channel generator 4 of Walsh functions (Fig. 4, b) is fed to the input of the one-sided conduction element 7 (which can be a conventional diode), from the output of which to the information the input of the shift register 8 receives only the positive part of the Walsh function Wal (1, θ) (Fig. 4, c).

Для двухразрядного регистра 8 сдвига импульсы, поступающие с 2n-го выхода генератора 4 функций Уолша (фиг. 4, а), играют роль сдвигающих импульсов, чем обеспечивается синхронность формирования и одинаковая длительность минимальных элементов в составе функций Варакина и функций Уолша.For the two-bit shift register 8, the pulses coming from the 2 n -th output of the generator 4 of the Walsh functions (Fig. 4, a) play the role of shift pulses, which ensures the synchronization of formation and the same duration of the minimum elements in the Warakin functions and Walsh functions.

В связи с тем, что в разрядах двухразрядного регистра 8 сдвига в исходном состоянии записаны нули, информация на его выходе оказывается сдвинутой относительно информации на его входе на два такта (фиг. 4, г). Последовательность единиц и нулей с выхода регистра 8 сдвига поступает на управляющий вход двухвходового коммутатора 9, устроенного таким образом, что при поступлении на управляющий вход «0» на выходе коммутатора 9 появляется информация, поступающая на его первый вход, а при поступлении на управляющий вход «1» на выходе коммутатора 9 появляется информация, поступающая на его второй вход.Due to the fact that zeros are written in the bits of the two-bit shift register 8 in the initial state, the information at its output is shifted relative to the information at its input by two clock cycles (Fig. 4, d). The sequence of ones and zeros from the output of the shift register 8 is fed to the control input of the two-input switch 9, arranged in such a way that when the control input "0" arrives at the output of the switch 9, information appears at its first input, and when it arrives at the control input " 1 "at the output of the switch 9 there is information coming to its second input.

Схемы двухвходового коммутатора 9 часто используются в составе различных дискретных устройств, и представлены, например, в источнике: Основы дискретной техники АСУ и связи. Под общей редакцией Гриненко Г.Ф. - Л.: ВИКИ им. А.Ф. Можайского, 1980, с. 461.The circuits of the two-input switch 9 are often used as part of various discrete devices, and are presented, for example, in the source: Fundamentals of discrete ACS and communication technology. Under the general editorship of Grinenko G.F. - L .: VIKI them. A.F. Mozhaisky, 1980, p. 461.

Таким образом, вид сигнала на выходе двухвходового коммутатора 9 (фиг. 4, ж) определяется видом сигнала Уолша Wal(5, θ), формируемого на шестом выходе (фиг. 4, д) генератора 4 функций Уолша и видом сигнала Уолша Wal(8,0), формируемого на девятом выходе генератора 4 функций Уолша (фиг. 4, е).Thus, the form of the signal at the output of the two-input switch 9 (Fig. 4, g) is determined by the form of the Walsh signal Wal (5, θ) formed at the sixth output (Fig. 4, e) of the generator 4 of Walsh functions and the form of the Walsh signal Wal (8 , 0), formed at the ninth output of the generator 4 of the Walsh functions (Fig. 4, e).

Сигнал с выхода двухвходового коммутатора 9 (фиг. 4, ж) поступает на первый вход дополнительного двухвходового умножителя 10, на второй вход которого подается сигнал Wal(1, θ) (фиг. 4, б) со второго выхода 2n-канального генератора 4 функций Уолша, в результате чего на выходе дополнительного двухвходового умножителя 10 появляется сигнал (см. фиг. 4, з), поступающий на вторые входы всех двухвходовых умножителей 6 группы.The signal from the output of the two-input switch 9 (Fig. 4, g) is fed to the first input of the additional two-input multiplier 10, the second input of which is fed the signal Wal (1, θ) (Fig. 4, b) from the second output 2 of the n- channel generator 4 functions of Walsh, as a result of which a signal appears at the output of the additional two-input multiplier 10 (see Fig. 4, h), arriving at the second inputs of all two-input multipliers 6 of the group.

Поскольку на вторые входы двухвходовых умножителей 6 группы подаются соответствующие сигналы Уолша Wal(i, θ), на их выходах формируются функции Варакина V(i, θ), имеющие вид, отличающийся от вида функций Уолша Wal(i, θ).Since the corresponding Walsh signals Wal (i, θ) are supplied to the second inputs of the two-input multipliers 6 of the group, the Varakin functions V (i, θ) are formed at their outputs, which have a form that differs from the form of the Walsh functions Wal (i, θ).

Таким образом, на выходе дополнительного двухвходового умножителя 10 в течение периода формирования любой функции Варакина V(i, θ) будет сформирована производящая функция V(0, θ) (фиг. 4, з). При умножении ее в двухвходовых умножителях 6 группы на все функции Wal(i, θ), будет получена система дискретных ортогональных функций Варакина V(i, θ).Thus, at the output of the additional two-input multiplier 10 during the formation period of any Varakin function V (i, θ), the generating function V (0, θ) will be formed (Fig. 4, h). When multiplying it in two-input multipliers of group 6 by all functions Wal (i, θ), a system of discrete orthogonal Varakin functions V (i, θ) will be obtained.

Например, при умножении функции Уолша Wal(12, θ) (фиг. 4, и), формируемой на тринадцатом выходе генератора 4 функций Уолша, на производящую функцию системы функций Варакина V(0, θ) (фиг. 4, з), будет получена функция Варакина V(12, θ) (фиг. 4, й).For example, when multiplying the Walsh function Wal (12, θ) (Fig. 4, i), formed at the thirteenth output of the generator 4 of Walsh functions, by the generating function of the Varakin function system V (0, θ) (Fig. 4, h), will be the Varakin function V (12, θ) is obtained (Fig. 4, d).

На фиг. 4 приведены временные диаграммы, иллюстрирующие процесс формирования функции Варакина V(12, θ) в предлагаемом анализаторе спектра для случая 2n=16.FIG. 4 shows timing diagrams illustrating the process of forming the Varakin function V (12, θ) in the proposed spectrum analyzer for the case 2 n = 16.

На диаграммах показано временное состояние:The diagrams show the temporary state:

а) шестнадцатого выхода генератора 4 функций Уолша, на котором формируется функция Уолша Wal(15, θ);a) the sixteenth output of the Walsh function generator 4, at which the Walsh function Wal (15, θ) is formed;

б) второго информационного выхода генератора 4 функций Уолша, на котором формируется функция Wal(1, θ);b) the second information output of the generator 4 of Walsh functions, on which the function Wal (1, θ) is formed;

в) выхода элемента 9 односторонней проводимости, на котором формируется положительная часть сигнала Wal(1, θ);c) the output of the element 9 of one-way conductivity, on which the positive part of the signal Wal (1, θ) is formed;

г) выхода двухразрядного регистра 10 сдвига;d) the output of the two-digit shift register 10;

д) шестого информационного выхода генератора 4 функций Уолша, на котором формируется функция Wal(5, θ);e) the sixth information output of the generator 4 of Walsh functions, on which the function Wal (5, θ) is formed;

е) девятого информационного выхода генератора 4 функций Уолша, на котором формируется функция Wal(8, θ);f) the ninth information output of the generator 4 of the Walsh functions, on which the function Wal (8, θ) is formed;

ж) выхода двухвходового коммутатора 9;g) the output of the two-input switch 9;

з) выхода дополнительного двухвходового умножителя 10, на котором формируется производящая функция V(0, θ) базисной системы Варакина;h) the output of an additional two-input multiplier 10, on which the generating function V (0, θ) of the Varakin basic system is formed;

и) тринадцатого выхода 4 функций Уолша, на котором формируется функция Wal(12, θ);i) the thirteenth output 4 of the Walsh functions, on which the function Wal (12, θ) is formed;

й) выхода тринадцатого двухвходового умножителя 6 группы, на котором формируется функция Варакина V(12, θ).j) the output of the thirteenth two-input multiplier of group 6, on which the Varakin function V (12, θ) is formed.

В ортогональности функций Варакина V(i, θ), формируемых в предлагаемом анализаторе спектра, можно убедиться путем перемножения любых функций V(i, θ) и интегрирования результата перемножения за время Т (где Т - период определения функций).The orthogonality of the Varakin functions V (i, θ) formed in the proposed spectrum analyzer can be verified by multiplying any functions V (i, θ) and integrating the result of the multiplication over time T (where T is the period of determining the functions).

В момент окончания генерирования полной системы функций Уолша генератор 4 функций Уолша на своем выходе окончания работы вырабатывает импульс, который поступает на входы обнуления всех реверсивных счетчиков 3 и тактовые входы регистров 5. По его команде показания каждого реверсивного счетчика 3, соответствующие коэффициентам дискретного преобразования Варакина, переписываются в соответствующий регистр 5, где фиксируются, а сами счетчики 3 обнуляются.At the moment of the end of the generation of the complete system of Walsh functions, the generator 4 of the Walsh functions at its end output generates a pulse that is fed to the zeroing inputs of all reversing counters 3 and clock inputs of registers 5. At its command, the readings of each reversing counter 3 corresponding to the Varakin discrete transformation coefficients, are overwritten in the corresponding register 5, where they are fixed, and the counters 3 themselves are reset to zero.

Таким образом, предлагаемый анализатор спектра обладает расширенными функциональными возможностями, заключающимися в вычислении коэффициентов дискретного преобразования по функциям Варакина.Thus, the proposed spectrum analyzer has extended functionality, which consists in calculating the coefficients of discrete transforms using the Varakin functions.

Claims (1)

Анализатор спектра, содержащий элемент И, генератор тактовых импульсов, N реверсивных счетчиков, генератор функций Уолша, N регистров, причем выход генератора тактовых импульсов подключен к входу синхронизации генератора функций Уолша и первому входу элемента И, второй вход которого является информационным входом анализатора спектра, выход окончания работы генератора функций Уолша подключен к тактовому входу i-го регистра (где
Figure 00000004
N=2n - размер преобразования), выход которого является выходом i-го коэффициента дискретного преобразования, выход элемента И подключен к счетному входу i-го реверсивного счетчика, информационный выход которого подключен к информационному входу i-го регистра, вход обнуления i-го реверсивного счетчика подключен к выходу окончания работы генератора функций Уолша, отличающийся тем, что в него введены элемент односторонней проводимости, двухразрядный регистр сдвига, двухвходовый коммутатор, группа из 2n двухвходовых умножителей и дополнительный двухвходовый умножитель, причем 2n-й выход генератора функций Уолша подключен к тактовому входу двухразрядного регистра сдвига, i-й выход генератора функций Уолша (где
Figure 00000005
- порядковый номер выхода генератора функций Уолша) подключен к первому входу i-го двухвходового умножителя группы, вход элемента односторонней проводимости подключен к второму выходу генератора функций Уолша, выход элемента односторонней проводимости соединен с информационным входом двухразрядного регистра сдвига, выход которого подключен к управляющему входу двухвходового коммутатора, первый информационный вход которого соединен с (2n-1-2)-м выходом генератора функций Уолша, второй информационный вход двухвходового коммутатора соединен с (2n-1+1)-м выходом генератора функций Уолша, выход коммутатора подключен к первому входу дополнительного двухвходового умножителя, второй вход которого подключен к второму выходу генератора функций Уолша, выход дополнительного двухвходового умножителя соединен с вторыми входами всех двухвходовых умножителей группы, выход i-го двухвходового умножителя группы подключен к синхронизирующему входу i -го реверсивного счетчика.A spectrum analyzer containing an AND element, a clock pulse generator, N down counters, a Walsh function generator, N registers, and the clock pulse generator output is connected to the synchronization input of the Walsh function generator and the first input of the AND element, the second input of which is the information input of the spectrum analyzer, the output the end of the Walsh function generator is connected to the clock input of the ith register (where
Figure 00000004
N = 2 n - transformation size), the output of which is the output of the i-th discrete conversion coefficient, the output of the AND element is connected to the counting input of the i-th reverse counter, the information output of which is connected to the information input of the i-th register, the zeroing input of the i-th a reversing counter is connected to the output of the end of the Walsh function generator, characterized in that a one-way conduction element, a two-digit shift register, a two-input switch, a group of 2 n two-input multipliers and an additional two-input multiplier are introduced into it, and the 2 n- th output of the Walsh function generator is connected to the clock input of the two-bit shift register, the i-th output of the Walsh function generator (where
Figure 00000005
- serial number of the output of the Walsh function generator) is connected to the first input of the i-th two-input multiplier of the group, the input of the one-way conduction element is connected to the second output of the Walsh function generator, the output of the one-way conduction element is connected to the information input of the two-bit shift register, the output of which is connected to the control input of the two-input switch, the first information input of which is connected to the (2 n-1 -2) -th output of the Walsh function generator, the second information input of the two-input switch is connected to the (2 n-1 + 1) th output of the Walsh function generator, the switch output is connected to the first the input of the additional two-input multiplier, the second input of which is connected to the second output of the Walsh function generator, the output of the additional two-input multiplier is connected to the second inputs of all the two-input multipliers of the group, the output of the i-th two-input multiplier of the group is connected to the synchronizing input of the i-th upward counter.
RU2020102172A 2020-01-20 2020-01-20 Spectrum analyzer RU2744768C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020102172A RU2744768C1 (en) 2020-01-20 2020-01-20 Spectrum analyzer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020102172A RU2744768C1 (en) 2020-01-20 2020-01-20 Spectrum analyzer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2744768C1 true RU2744768C1 (en) 2021-03-15

Family

ID=74874414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020102172A RU2744768C1 (en) 2020-01-20 2020-01-20 Spectrum analyzer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2744768C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2047895C1 (en) * 1992-03-25 1995-11-10 Сергей Александрович Турко Spectrum analyzer
RU2160926C1 (en) * 1999-06-02 2000-12-20 Военный инженерно-космический университет им. А.Ф. Можайского Walsh function spectrum analyzer
US6483450B2 (en) * 2000-06-14 2002-11-19 Daimlerchrysler Ag Method and device for digital-to-analog conversion of a signal
RU106411U1 (en) * 2011-03-04 2011-07-10 Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики" SIGNAL SPECTRUM ANALYZER

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2047895C1 (en) * 1992-03-25 1995-11-10 Сергей Александрович Турко Spectrum analyzer
RU2160926C1 (en) * 1999-06-02 2000-12-20 Военный инженерно-космический университет им. А.Ф. Можайского Walsh function spectrum analyzer
US6483450B2 (en) * 2000-06-14 2002-11-19 Daimlerchrysler Ag Method and device for digital-to-analog conversion of a signal
RU106411U1 (en) * 2011-03-04 2011-07-10 Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики" SIGNAL SPECTRUM ANALYZER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS61296843A (en) Signal/noise ratio exponent generation apparatus and method for coding digital data
RU2744768C1 (en) Spectrum analyzer
US6757323B1 (en) Rapid signal acquisition by spread spectrum transceivers
CN103441813A (en) Low-correlation binary sequence set generation method applied to CDMA system
RU2363963C1 (en) Multi-channel seismic jerks and tsunami warning system
RU1793435C (en) Generator of discrete basic-set functions
US20240133953A1 (en) Determination device, test system, and generation device
RU2677358C1 (en) Modulator of discrete signal by time position
RU2047895C1 (en) Spectrum analyzer
KR100486207B1 (en) Correlator for implementing correlation of digital signals
SU824212A1 (en) Device for testing m-sequence shaper
RU2722462C1 (en) Multichannel system for seismic surveys
RU131886U1 (en) DEVICE FOR CALCULATING DISCRETE POLYNOMIAL TRANSFORMATIONS
RU2393640C1 (en) Modulator of discrete signal by time position
SU651418A1 (en) Shift register
RU2014738C1 (en) Process of transmission and reception of information with code compression of signals
RU2634234C1 (en) Generator of discrete orthogonal signals
RU2668742C1 (en) Generator of sequences of stiffler code
RU2661542C1 (en) Method for disclosure of the structure of nonlinear recurrence sequences as codes of quadratic residues existing in simple galois fields gf(p) and device for its implementation
SU849224A1 (en) Device for computing walsh function spectrum
SU789996A1 (en) Multichannel digital correlometer
SU1511865A2 (en) Binary code transmission device
RU2615159C2 (en) Method for measuring time interval and device variants of its implementation
RU2012054C1 (en) Device for exhaustion of permutations
SU750744A1 (en) Frequency divider with fractional division factor