SU1168966A1 - Processor for transforming digital signals into haar-like bases - Google Patents

Processor for transforming digital signals into haar-like bases Download PDF

Info

Publication number
SU1168966A1
SU1168966A1 SU843701246A SU3701246A SU1168966A1 SU 1168966 A1 SU1168966 A1 SU 1168966A1 SU 843701246 A SU843701246 A SU 843701246A SU 3701246 A SU3701246 A SU 3701246A SU 1168966 A1 SU1168966 A1 SU 1168966A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
information
group
switch
Prior art date
Application number
SU843701246A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Карлен Арамович Абгарян
Сос Суренович Агаян
Андраник Владимирович Мелкумян
Original Assignee
Вычислительный Центр Ан Армсср
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 Вычислительный Центр Ан Армсср filed Critical Вычислительный Центр Ан Армсср
Priority to SU843701246A priority Critical patent/SU1168966A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1168966A1 publication Critical patent/SU1168966A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

1. ПРОЦЕССОР ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ ПО ХААРОПОДОБНЫМ БАЗИСАМ, содержащий п вычислительных блоков, блок синхронизации , первую и вторую группы регистров сдвига и П переключателей, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и расширени  области применени  путем обработки входных последовательностей длиной N k,.|c2. .. ц ( - любые натуральные числа, д- 1,и) отсчетов, 1-й (i 1,и) вычислительный блок содержит 2(k;-1) элементов задержки, коммутатор, k умножителей, k узлов пам ти и сумматор, выход j-го (j 1 , 2k;-3) элемента задержки подключен к входу (j+1)-ro элемента задержки и ()+1)-му информационному входу коммутатора, 1. A PROCESSOR FOR CONVERSION OF DIGITAL SIGNALS BY HAAROOMED BASIS, containing n computational blocks, a synchronization unit, first and second groups of shift registers and P switches, characterized in that, in order to improve accuracy and expand the scope of application by processing input sequences of length Nk . | c2. .. n (- any positive integers, d - 1, and) samples, 1st (i 1, and) computing unit contains 2 (k; -1) delay elements, switch, k multipliers, k memory nodes, and adder , the output of the j-th (j 1, 2k; -3) delay element is connected to the input of the (j + 1) -ro delay element and () +1) -th information input of the switch,

Description

ключей к информационному входу первого регистра сдвига ( -и подгруппы первой группы, при этом i-и (,n) выход первой группы блока синхронизации подключен к управл ющим входам узлов пам ти и коммутатора -го вычислительного блока, 1-й выход второй группы блока синхронизации подключен к управл н цему входу i -го переключател , первый и второй выходы блока синхронизации подключены соответственно к тактовым входам и входам разрешени  записи регистров сдвига второй группы, а вход блока синхронизации  вл етс  входом запуска процессора.keys to the information input of the first shift register (- and subgroups of the first group, with i- and (, n) the output of the first group of the synchronization unit connected to the control inputs of the memory nodes and the switch of the ith computing unit, 1st output of the second group of the block synchronization is connected to the control input of the i -th switch, the first and second outputs of the synchronization block are connected respectively to the clock inputs and the write enable entries of the shift registers of the second group, and the input of the synchronization block is the processor start input.

2. Процессор по п.1, о т л и чающийс  теМ| что блок синхронизации содержит (п-1) ключей, (И-1) рдновибраторов, f последовательно соединенных делителей частоты элемент задержки и генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к входу первого делител  частоты и к первому входу i-ro ( i 1, n-1) ключа, второй вход которого подключен к выходу i-ro одновибратора , вход которого подключен к выходу ( -t-l)-го делител  частоты, выход 1-го ключа (i 1, ri-1)  вл етс  (i+1)-M выходом второй группы блока синхронизации, выход (п-1)-го одновибратора  вл етс  П-м выходом второй группы блока синхронизации, выход генератора тактовых импульсов  вл етс  первым выходом первой группы и первым выходом блока синхронизации, выход элемента задержки  вл етс  вторым выходом блок синхронизации, вход запуска генератора тактовых импульсов  вл етс  входом блока синхронизации, а вход элемента задержки подключен к выходу п-го делител  частоты.2. The processor according to claim 1, about tl and reading teM | that the synchronization unit contains (p-1) keys, (I-1) radonibrators, f serially connected frequency dividers a delay element and a clock pulse generator, the output of which is connected to the input of the first frequency divider and to the first input i-ro (i 1, n -1) a key, the second input of which is connected to the output of the i-ro one-shot, the input of which is connected to the output of the (-tl) -th frequency divider, the output of the 1st key (i 1, ri-1) is (i + 1) -M output of the second group of the synchronization unit, the output of the (n-1) -th one-shot is the nth output of the second group of the synchronization unit, output the clock generator is the first output of the first group and the first output of the synchronization block, the output of the delay element is the second output of the synchronization block, the input of the start of the clock generator is the input of the synchronization block, and the input of the delay element is connected to the output of the nth frequency divider.

Изобретение относитс  к вы4исли .тельной технике и радиотехнике и может быть использовано в цифровых системах св зи дл  построени  устройств сжати  данных, цифровой фильт рации, обработки изображений, в системах oбpaбotки радиолокационных сигналов, основанных на алгоритме быстрого ортЬгонального преобразовани  по Хааро-подобным базисам, когда объем входной выборки N k, kj. .. 1(ц , - любые натураль ные числа, i 1,р. Цель изобретени  - повышение точности вычислений и расширение области применени  путем обработки вход-г ньгх последовательностей длиной ,,k2. ... п (где Ц- любые нату ральные числа, i 1,h) отсчетов. Процессор рассчитан на естественныА пор док входных данных, результаты вычислений также получаютс  в естественном пор дке, т.е. упор доченные по строкам матрицы ортогонального преобразовани . В соответствии с используемым алгоритмом над входной выборкой данных , представл емой вектором f рззмера N, производитс  следующее преобразование: F f Н, . где F - полученное преобразование; H-NxN - матрица преобразовани . Быстрое ортогональное преобразование над входными массивами размеосновано на . рекуррентном построении Хааро-подобных матриц пор дка N .k2... ,kj.. Пусть Ац,() - квадратна  матрица, удовлетвор юща  уело .,; ,., 2) где Т - знак транспортировани  матриц, 1.- вектор-строка из k единиц, А - матрица, составленна  из пбследних (k; -1) строк матрицы Aj(j , 0)с, - вектор-строка из k, нулей, Услови м (2) удовлетвор ют матрицы косинусного преобразовани ,матрицы Фурье, матрицы дискретного линейного базиса и матрицы Хаара, когда k, - любое натуральное число; матрицы Уолша и матрицы наклонного 3 . 11689 преобразовани  (з1ап1-преобразовани ) когда k 2t, t - любое натуральное число; матрицы Адамара, когда k; 4t, t - любое натуральное число. в качестве примера приведены несколько таких матриц: а) .Уолша, k; 2The invention relates to high tech equipment and radio engineering and can be used in digital communication systems for building data compression devices, digital filtering, image processing, in radar signal processing systems based on the fast orthogonal baseline conversion algorithm, when input sample size N k, kj. .. 1 (n, - any natural numbers, i 1, p. The purpose of the invention is to improve the accuracy of calculations and expand the scope by processing input-to-ng sequences of length ,, k2. ... n (where C is any natural numbers, i 1, h) samples. The processor is designed for a natural order of input data, the results of calculations are also obtained in a natural order, i.e., ordered by rows of the orthogonal transformation matrix. In accordance with the algorithm used above the input data sample, measured by the vector f of the dimension N, mc is the following transformation: F f H,. where F is the resulting transformation, H-NxN is the transformation matrix. The fast orthogonal transformation over the input arrays is based on a recurrent construction of Haar-like matrices of order N. Kk ..., kj .. Let AC, () is a square matrix that satisfies the hype.,;,., 2) where T is the sign of matrix transportation, 1. is a row vector of k units, A is a matrix composed of the last ones (k; -1) rows of the matrix Aj (j, 0) s, - a row vector of k, zeros, Conditions (2) are satisfied by the cosine transform matrix, the Fourier matrix, the discrete linear basis matrix and the Haar matrix, when k, is any natural number; Walsh matrices and oblique matrices 3. 11689 transformations (s1ap1-transformations) when k 2t, t is any natural number; Hadamard matrices when k; 4t, t is any natural number. As an example, several such matrices are given: a) Walsh, k; 2

где ® - кронекерово произведение.where ® is the Kronecker product.

(7)(7)

R,R,

R;R,R; R,

F fF f

Выходной массив на i-м этапе преобраз .овани  обозначим вектором f(,. ..kj,) - элементный вектор , представл ющий собой произведениеThe output array at the ith stage of the transformation is denoted by the vector f (,. ..kj,) - the elemental vector, which is the product

(8)(eight)

f- f R/ R,f- f R / R,

RR

nn

Тогда (f« . . ,) - вектор, получаемый на (i-l)-M этапе преобразовани , аThen (f "...) Is the vector obtained at the (i-l) -M stage of the transformation, and

(9)(9)

R:R:

i-1i-1

Таким образом, преобразование на каждом i-M (,п) этапе сводилс  к умножению вектора fj.,Ha матрицу R , определенную по-формуле (4).Thus, the transformation at each i-M (, p) stage reduced to multiplication of the vector fj., Ha matrix R, defined by the formula (4).

Умножение вектора fi,Ha матрицу R производитс  следук цим образом.Multiplication of the vector fi, Ha matrix R is performed as follows.

Первые kj k,-. ..k N(i). элементы вектора f дел тс  на mj The first kj k, -. ..k N (i). elements of f are divided by mj

-г- групп по k элементов каждой -g groups of k elements each

Кажда  группа элементов умножаетс  на матрицу . Первый элемент, получаемьй при умножении первой группы , входного вектора на первую строку матрицы AIJ ,  вл етс  первым элементом выходного, вектора. Последующие (k -1) элементы, получаемые при умножении первой группы выходного вектора на оставшиес  (k{-l) строки матрицы А„., т.е. на матрицу л . ,  вл ютс  элементами выходного 1аектора f; i-ro этапа с номерами с (т + 1) по (т, +k;-1).Each group of elements is multiplied by a matrix. The first element, obtained by multiplying the first group, the input vector by the first row of the matrix AIJ, is the first element of the output, vector. The subsequent (k -1) elements obtained by multiplying the first group of the output vector by the remaining (k (-l) rows of the matrix A. „., I.e. on the matrix l. Are elements of the output 1 vector f; Stage i-ro with numbers from (t + 1) to (t, + k; -1).

Первый элемент, получаемый при умножении второй группы входного вектора на первую строку матрицы А,,  вл етс  вторым элементом выходного вектора f|. Последующие (k;-1) элементы , получаемые при умножении второй группы входного вектора на оставшиес  () строки матрицы А.,  вл ютс  элементами выходного вектора 66 Тогда Н  вл е.с  ортогональной Хааре-подобной матрицей пор дка N k,...kfl, а преобразование (1) представл етс  следунхцим образом:The first element obtained by multiplying the second group of the input vector by the first row of the matrix A ,, is the second element of the output vector f |. The subsequent (k; -1) elements obtained by multiplying the second group of the input vector by the remaining () rows of the matrix A. are elements of the output vector 66 Then H is an orthogonal Haare-like matrix of the order N k, ... kfl, and transformation (1) is represented as follows:

fj i-го этапа с номерами с (mv+k;) по -{mj -2k;-2) и т.д.fj of the i-th stage numbered from (mv + k;) to - {mj -2k; -2), etc.

Дл  вычислений на каждом i-м этапе используютс  первые N(i) элементы входного вектора f,;., остальные эле« менты этого вектора  вл ютс  конечным результатом преобразовани  и в дальнейших вычислени х не участвуютFor calculations at each i-th stage, the first N (i) elements of the input vector f,;., The remaining elements of this vector are the final result of the transformation and do not participate in further calculations

На фиг. 1 представлена блок-схема процессора до  прео0разовани  цифровых сигналов по Хааро-подобным базисам; на фиг. 2 и.3 - соответственно схемы коммутатора и блока синхронизации; на фит. 4 - временные диаграммы работы блока синхронизации.FIG. Figure 1 shows a block diagram of a processor before converting digital signals on Haar-like bases; in fig. 2 and 3 — switchboard and synchronization unit circuits, respectively; on fit. 4 - timing charts of the synchronization unit.

Процессор имеет информационный вход 1, содержит вычислительные блоки 2,- 2, переключатели 3, две группы 4 и 5,- 5 регистров сдвига, предназначенных дл  упор дочени  вычислительных коэффициентов по строкам матрицы преобразовани , блок 6 синхронизации, осуществл ющий синхронизацию работы всех блоков устройства. вычисли-.: тельный блок содержит по 2 (Ц-1) соединенных последовательно элементов 7 - 7( . задержки, коммутатор 8, k, умножителей 9,- 9(f., kj узлов 10,- 10-1 пам ти и сумматор 11. Управл ющий вход вычислительного блока соединен с управл кщими входами узлов 10;- 10ijj пам ти и коммутатора 8. Выход переключател  3  вл етс  информационным выходом 12 процессора . Узел lOj (, ) пам ти предназначен дл  хранени  (в виде двоичных кодов) элементов j-ro столбца матрицы А . и содержит в себе k, соединенных последовательно регистров сдвига. Информационньй выход узла 1OJ пам ти соединен с информационным входом узла 10j пам ти и вторым информационньм входом j-ro умножител  9, . Управл гадие входы вычислительных блоков 13,- 13jj и переключателей 14,- 14, тактовые входы 15 и входы 16 разрешени  записи второй группы, регистров сдвига подключены к. соответствующим выходам блока 6 синхронизации. Коммутатор 8 на каждый такт подключает к своим k,- выходам k, из () своих информационных входов следующим образом. На первый такт к выходам подключаютс  информационные входы с первого по включительно, на второй - с The processor has information input 1, contains computational blocks 2, -2, switches 3, two groups 4 and 5, -5 shift registers, intended for ordering the computation coefficients by rows of the transformation matrix, synchronization unit 6, which synchronizes the operation of all units of the device . the computational block contains 2 (D-1) elements 7–7 connected in series (. delay, switchboard 8, k, multipliers 9, -9 (f., kj nodes 10, -10-1 memory and adder 11. The control input of the computing unit is connected to the control inputs of the nodes 10; - 10ijj of the memory and the switch 8. The output of the switch 3 is the information output of the processor 12. The node lOj (,) of the memory is designed to store (in binary form) the elements The j-ro of the matrix column A. and contains k, successively connected shift registers. The information output of the 1OJ memory node is Inen with the information input of the memory node 10j and the second information input j-ro of the multiplier 9. Controls the inputs of computational units 13, -13jj and switches 14, -14, clock inputs 15 and inputs 16 for recording the second group of records, shift registers are connected to corresponding to the outputs of the synchronization unit 6. The switch 8 for each clock cycle connects to its k, - k outputs, from () its information inputs as follows. On the first clock cycle, the information inputs from the first to the inclusive are connected to the outputs, on the second cycle - from

второго по (k +1)-й, ..., на k,-и .такт подключаютс  входы с krro по (2kJ-1)-й.second through (k +1) -th, ..., to k, -th and .contact, inputs are connected from krro to (2kJ-1) -th.

5 ,На фиг. 2 приведена одна из воз-можных реализаций коммутатора 8, ,где 17|- 17. - информационные входы а 18,- 18. -выходы коммутатора 8, который содержит k| одинаковых переключателей 19,- 19,, каждый из которых имеет k информационных входов .,и один выход. Входы (с первого по5, FIG. 2 shows one of the possible implementations of the switch 8, where 17 | - 17. - the information inputs a 18, - 18. - the outputs of the switch 8, which contains k | the same switches 19, - 19 ,, each of which has k information inputs., and one output. Inputs (first to

k-й) переключател  19( соединеныk-th) switch 19 (connected

с входами блока 8 с первого по kj-иwith the inputs of block 8 from the first to the kj-and

соответственно. Входы переключател respectively. Switch inputs

19nineteen

2 соединены с входами блока 8 с2 are connected to the inputs of block 8 with

второго пб ( ... . Входы последнего kj-го переключател  19ц; соединены с входами блока 8 с k--ro по (2kj-1)-й Выходы переключателей 19,- 19|j. соединены соответственно с выходами 18,- 18. блока 8. Синхронизирукмцие входы переключателей 19k объединены и  вл ютс  управл ющим входом KOMi- атора 8.second PB (.... The inputs of the last kj-th switch 19c; connected to the inputs of block 8 from k - ro to (2kj-1) -th Outputs of switches 19, - 19 | j. are connected respectively to outputs 18, - 18 block 8. The synchronization inputs of the switches 19k are combined and are the control input of the KOMi ator 8.

На фиг. 3 представлена схема блока 6 синхронизации, котора  содержит генератор 20 тактовых импульсов, п делителей 21,- 21 частоты, один элемент 22 задержки на (kn-1) тактов, (п-1) одновибраторов 23 - 23 .и (п-1) ключей 24,- 24п.-,.FIG. 3 shows the circuit of the synchronization unit 6, which contains a generator of 20 clock pulses, p dividers 21, - 21 frequencies, one delay element 22 (kn − 1) cycles, (n − 1) single vibrators 23–23, and (n − 1) keys 24, - 24p.- ,.

Генератор 20 тактовых импульсов синхронизируетс  с частотой дискретизации по времени поступающих на вход процессора цифровых сигналов от аналого-цифрового преобразовател . Выход генератора тактовых импульсов соединен с входом первого делител  21 частоты,.с первыми информационными входами ключей 24j- 24, с выходами 13, и 15 блока синхронизации.Выходы ключей 241-24.  вл ютс  выходами I3j- 13 блока синхронизации.The clock generator 20 is synchronized with the sampling rate of the digital signals from the analog-to-digital converter that are input to the processor. The output of the clock generator is connected to the input of the first frequency divider 21, with the first information inputs of the keys 24j-24, with the outputs 13, and 15 of the synchronization unit. The outputs of the keys 241-24. are the outputs of the I3j-13 block synchronization.

Выход первого делител  21 частоты подключен к входу второго делител  21J частоты и выходу 14 блока синхронизации . Выход делител  частоты 21. (, п-1) соединен с входом 0 последующего делител  21 и с выходом 14, блока синхронизации. Выход делител  21„ частоты подключен к выходу 14 блока синхронизации через одновибратор Помимо этого выход делител  21; (, п-1)The output of the first frequency divider 21 is connected to the input of the second frequency divider 21J and the output 14 of the synchronization unit. The output of the frequency divider 21. (, p-1) is connected to the input 0 of the next divider 21 and to the output 14 of the synchronization unit. The output of the frequency divider 21 „is connected to the output 14 of the synchronization unit via a single vibrator. In addition, the output of the divider 21; (, p-1)

через одновибратор 23 соединен с вторым входом ключа 24,-.,, а выход одновибратора 23.- с вторым входомthrough the one-shot 23 is connected to the second input of the key 24, -. ,, and the output of the one-shot 23.- to the second input

ключа 24key 24

Выход делител  21 Output divider 21

динен с входом элемента 22 задержки выход которого соединен с выходом 16 блока синхронизации.dinen with the input element 22 of the delay of the output of which is connected to the output 16 of the synchronization unit.

Генератор 20 выдает тактовые импульсы (ТИ) с периодом повторений Т и длительност ю Т/2. Делитель частоты 21j ( n) делит частоту входного сигнала на k , т.е. на его выход поступают импульсы длительностью , равной длительности ТИ, и периодом в k раз большим периода входного сигнала. Одновибратор 23 (, п-1) расшир ет длительность входного импульса Т/2 в 2k. раз. т .е до величины k Т. Ключ 2Д- (, п-1) пропускает на выход сигнал со своего первого входа при наличии на втором входе импульса, поступающего от одновибратора 23.. В качестве ключей 24,- 24 можно испольI п-1The generator 20 generates clock pulses (TI) with a repetition period T and duration T / 2. The frequency divider 21j (n) divides the frequency of the input signal by k, i.e. pulses with a duration equal to the duration of the TI and a period of k times larger than the period of the input signal arrive at its output. A single vibrator 23 (, n-1) extends the duration of the input pulse T / 2 in 2k. time. Ie up to the value of k T. Key 2D- (, p-1) passes to the output a signal from its first input, if there is a pulse at the second input from the one-shot 23. You can use p-1 as keys 24, - 24

зевать элементы И.yawn elements I.

На фиг. 4 представлены диаграммы работы блока синхронизации.FIG. 4 shows the diagrams of the synchronization unit.

На диаграмме 1 представлены тактовые импульсы, поступающие с выхода генератора 20 на вход делител  214 частоты первые входы ключей 24,- ,иFigure 1 shows the clock pulses from the output of the generator 20 to the input of the frequency divider 214, the first inputs of the keys 24, -, and

13, и 1513, and 15

на выходы блока синхронизации..to the synchronization block outputs ..

На диаграммых 2 и 3 представлены импульсы на выходах 14 и 14 блока синхронизации соответственно а на диаграммах 4 и 5 - импульсы на выходах одновибратора 23, и ключа 24I соответственно.Diagrams 2 and 3 show the pulses at the outputs 14 and 14 of the synchronization unit, respectively, and diagrams 4 and 5 show the pulses at the outputs of the one-shot 23 and the key 24I, respectively.

Процессор работает следующим образом.The processor works as follows.

С частотой тактовых импульсов на вход первого вычислительного блока поступают отсчеты дискретного сигнала. На k,-й такт на входе блокWith a frequency of clock pulses, the samples of a discrete signal are received at the input of the first computing unit. On the k, th cycle at the input block

« "

и на пэрвом входе коммутатора по вл етс  k,-й отсчет S, , на выходе первого элемента задержки и на втором входе коммутатора (k.-l)-Aand k, -th count S, appears at the first input of the switch, at the output of the first delay element and at the second input of the switch (k.-l) -A

а на выходе (k-l)-roand output (k-l) -ro

отсчет SiSi count

элемента задержки 7 , и на k -м входе коммутатора - первьй отсчет S,. На этот такт к информационным выходам коммутатора 8 подключены его первые k, информационные входы, на вторые входы умножителей поступают .элементы первой строки матрицыdelay element 7, and at the kth input of the switch, the first count is S ,. This clock is connected to the information outputs of the switch 8, its first k, information inputs, the elements of the first row of the matrix arrive at the second inputs of the multipliers.

,rr

с выходов узлов from the outputs of nodes

ц пам ти, а на первые входы умноS|f с выходовc memory, and the first inputs clever S | f with outputs

жителей - отсчеты S, Т€inhabitants - counts S, T €

коммутатора. В результате на выходswitch. As a result, on the way out

сумматора первого вычислительногоadder first computational

V.V.

блока поступит сумма 21 а S.the block will receive the sum of 21 and S.

5 Нг (k -1) такт на информационный5 Ng (k -1) tact for information

вход первого вычислительного блока поступает (k )-й отсчет, а на информационные входы коммутатора с второго по (kj+1)-A, с выходов элементов задержки с первого по k, -иthe input of the first computational unit is received by (k) -th countdown, and the information inputs of the switch are from the second to (kj + 1) -A, from the outputs of the delay elements from the first to k, -and

соответственно отсчеты S | - S. На этот такт к информационным выходам коммутатора подключены его информационные входы с второго по ()-й,respectively, the counts S | - S. At this time, its information inputs from the second to () th are connected to the information outputs of the switch,

5 на первые входы ум(ожителей поступают отсчеты S,-S,c выходов коммутатора , а на вторые входы умножителей элементы второй строки матрицы А(а , выходов узлов 10,- 10,5 to the first inputs of the mind (the S, -S, c outputs of the switch are sent to the second inputs, and the elements of the second row of the matrix A to the second inputs of the multipliers (a, outputs of the nodes 10, -10,

0 пам ти. Сумматор вычисл ет сумму параллельно поступающих на его информационные входы произведений 10 memory. The adder calculates the sum of the works that arrive at its information inputs in parallel. 1

7 7

v, 3 v, 3

g- J g- J

На ()-й такт первый вычисI к, .On the () -th cycle the first compution is i,,.

лительный блок выдает сумму Г а ,-S-. I . The literal block gives the sum Г а, -S-. I.

I0 -I0 -

На этом преобразование по основаниюOn this basis conversion

0 k, первых k) отсчетов (S,-S) заканчиваетс . Первьй из kj вычисленных результатов через переключатель 3, , включенньй на k, -м такте на первый выход, поступает на второй вычислительный блок дл  последующих вычислений . На остальные (k,-1) такты переключатель 3 включен на второй выход и остальные (k.-1) вычисленные результаты,  вл ющиес  коэффициентами преобразовани  по Хаароподобному базису с номерами (т,+1) по (ra,+k,-1), поступают на вход регистров 4 сдвига первой группы. Следующие k, тактов, начина  с0 k, first k) samples (S, -S) is terminated. The first of the kj calculated results through the switch 3, on at the k, -th step at the first output, goes to the second computational unit for subsequent calculations. For the remaining (k, -1) clocks, switch 3 is turned on for the second output and the rest (k.-1) calculated results, which are Haar-like basis conversion factors with numbers (t, + 1) in (ra, + k, -1 ), arrive at the input of the registers 4 shift of the first group. The following k, cycles, starting with

5 (2k,)-ro, первый вычислительный блок производит преобразование по основанию k,следующих k входных5 (2k,) - ro, the first computing unit performs the transformation on the basis of k, the next k input

отсчетов (S - Sj) и т.д.counts (S - Sj), etc.

На N-й такт на вход первого выНислительного блока поступает N-й On the Nth cycle, the Nth is input to the input of the first output block.

0 отсчет. Блок 2 вычисл ет сумму0 countdown Block 2 calculates the sum

tf tf

котора  через пере -MJ ключатель 3which through re-mj switch 3

, поступает на вход второго вычислительного блока 2. Последующие () такты на вход блока 2, поступают первые (k,-1) отсчеты следующей выборки, составленной из, arrives at the input of the second computational unit 2. Subsequent () cycles to the input of unit 2, the first (k, -1) samples of the next sample, made up of

N отсчетов, а сумматор блока 2 вычисл ет последние (k,-1) коэффициенты преобразовани  предыдущей выборки с (N-k(+2)-го по N-й, которые через переключатель 3 поступают на вход группы 4 регистров сдвига, На следующий такт блок 2, вычисл ет первую сумму преобразовани  от первы kj отсчетов второй выборки. К этому времени блок 4, уже полностью заполиен коэффициентами преобразовани  с (т.+1) по N-й. Поэтому на этот такт из блока синхронизации подаетс  стробирующий импульс на вход 16 второй группы регистров сдвига, разрешающий поступление коэффициентов преобразовани  из блока 4 в блок 5 .N samples, and block 2's adder calculates the last (k, -1) conversion coefficients of the previous sample from (Nk (+2) -th to N-th), which through switch 3 is fed to the input of group 4 of shift registers. 2, calculates the first sum of the conversion from the first kj samples of the second sample. By this time, unit 4 is already completely filled with conversion factors from (t. + 1) to Nth. Therefore, a gate pulse is fed to the clock from this synchronization unit to input 16 the second group of shift registers, allowing the flow of conversion factors Entering from block 4 to block 5.

Таким образом, регистры сдвига группы 4( готовы, начина  со следующего такта, принимать коэффициенты преобразовани  второй выборки отсчетов ПoCJ.iДyющиe вычислительные блоки 2 - 2 работают аналогичным образом.Thus, the group 4 shift registers (ready, starting from the next clock cycle, to accept the transform coefficients of the second sample of counts). The computing units 2 - 2 work in a similar way.

На вход 16 второй группы регистров сдвига подаетс  стробирующий импульс-тогда, когда полностью заполне}й 1 регистры сдвига первой группы 4j - 4, а на вход 15 подаетс  тактова  частота, с которой коэффициенты преобразовани , поступивгие в регистры сдвига второй группы 5,- 5, последовательно передаютс  на второй информационньй вход переключател  3.. Переключатель 3 подключает к выходу свой первьй информационный вход в течение первых k тактов после того, как на вход устройства поступит N-й отсчет, и через него на выход 12 процессора поступают первые k коэффициенты преобразовани . Следующие (N-k) такты переключатель 3 подключает к выходу второй информационный вход и через него на выход устройства поступают остальные (N-k) коэффициенты преобразовани .A gate pulse is supplied to the input 16 of the second group of shift registers when the shift registers of the first group 4j-4 are completely filled} 1, and the clock frequency at which the conversion factors are applied to the shift groups of the second group 5, -5 is fed to the input 15 , are successively transmitted to the second information input of the switch 3. The switch 3 connects its first information input to the output during the first k cycles after the N-th countdown arrives at the device input, and the first processor through output 12 e k transform coefficients. The next (N-k) clocks switch 3 connects to the output the second information input and through it the rest (N-k) conversion factors arrive at the device output.

Фаг.ЗPhage.Z

Фиг. 2 ГИТшт JETl fL КгК2-Т.FIG. 2 GITshsht JETl fL KgK2-T.

Хг-ГHg-h

t Ft f

5+5+

л пl p

flii e.flii e.

 ,,

ллл . rLJLTLJl,,  .lll rLJLTLJl ,,.

Claims (2)

1. ПРОЦЕССОР ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЦИФРОВЫХ СИГНАЛОВ ПО ХААРОПОДОБНЫМ БАЗИСАМ, содержащий η вычислительных блоков, блок синхронизации, первую и вторую группы регистров сдвига и П переключателей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения области применения путем обработки входных последовательностей длиной N = k,·k2. .. kп (где V; - любые натуральные числа, ί = 1,п) отсчетов, ι-й (i = 1,п) вычислительный блок содержит 2(к;-1) элементов задержки, коммутатор, к^ умножителей, kj узлов памяти и сумматор, выход j-го (j = = 1, 2к; —3) элемента задержки подключен к входу (j+1)-ro элемента задержки и ()+1)-му информационному входу коммутатора, (2)^-1)-й информационный вход которого подключен к выходу 2(к;-1)-го элемента задержки, j-й (j=1,kj) информационный выход коммутатора подключен к первому информационному входу j -го умножителя, информационный выход р-го узла памяти подключен к информационному входу j-го узла памяти и к второму информационному входу j -го умножителя, выход которого подключен к j -му входу сумматора, первый информационный вход коммутатора и вход первого элемента задержки первого вычислительного блока объединены и являются информационным входом процессора, выход сумматора 1 -го (ι=1, п-1) вычислительного блока подключен к информационному входу ϊ -го переключателя . первый информационный выход которого подключен к входу первого элемента задержки и первому информационному входу коммутатора (,+1)-го вычислительного блока, выход сумматора Λ-го вычислительного блока подключен к первому информационному входу р-го переключателя, информационный выход которого является информационным выходом процессора, при этом первая и вторая группы регистров сдвига содержат (п_1) подгрупп по (k;-1)-k{+, .. ., kn последовательно соединенных регистров сдвига в ι-й (ΐ = 1,η-1) подгруппе, информационный выход j-го (j = 1, (lq-1) · k j + ,. . .. kh 1 регистра сдеигэ ΐ —й (ί=1, И-1) подгруппы первой группы подключен к информационному входу j-го регистра сдвига-1 -й подгруппы второй группы, информационный выход ((k;-1)ki+, .. . . к и )-го регистра сдвига ί -й (*=1, η-2) подгруппы второй группы подключен к информационному входу первого регистра сдвига (<+1)-й подгруппы второй группы, а информационный выход ((kn-1)kn )-го регистра сдвига (п-1)-й подгруппы второй группы подключен к второму информационному входу h-го переключателя, второй информационный выход ΐ-го (ί=1,η-1) переключателя под1. A PROCESSOR FOR TRANSFORMING DIGITAL SIGNALS BY KHAAR-LIKE BASIS, containing η computing blocks, a synchronization block, the first and second groups of shift registers and P switches, characterized in that, in order to increase accuracy and expand the scope by processing input sequences of length N = k , K 2 . .. k p (where V; are any natural numbers, ί = 1, p) of samples, ι-th (i = 1, p) computing unit contains 2 (k; -1) delay elements, commutator, k ^ multipliers, kj memory nodes and adder, the output of the j-th (j = 1, 2k; —3) delay element is connected to the input of the (j + 1) -ro delay element and () +1) -th information input of the switch, (2) ^ -1) the information input of which is connected to the output of the 2 (k; -1) -th delay element, the j-th (j = 1, kj) information output of the switch is connected to the first information input of the j-th multiplier, the information output p -th memory node is connected to the information the input of the jth memory node and the second information input of the jth multiplier, the output of which is connected to the jth input of the adder, the first information input of the switch and the input of the first delay element of the first computing unit are combined and are the information input of the processor, the output of the adder of the 1st (v = 1, n-1) of the computing unit is connected to the information input of the ϊth switch. the first information output of which is connected to the input of the first delay element and the first information input of the switch of the (, + 1) -th computing unit, the adder output of the Λ-th computing unit is connected to the first information input of the r-th switch, the information output of which is the information output of the processor, the first and second groups of shift registers contain (n _ 1) subgroups in (k; -1) -k { + , ..., k n of successively connected shift registers in ι-th (ΐ = 1, η-1) subgroup information output j-th (j = 1, (lq-1) · kj +,.. .. k h 1 Registers sdeige ΐ -th (ί = 1, I-1) subgroup of the first group is connected to the data input of the j-th shift register 1-th subgroup of the second group, the information output ((k;.. -1) ki +, .. to i ) of the shift register ί -th (* = 1, η-2) subgroups of the second group is connected to the information input of the first shift register (<+1) of the second group of the second group, and the information output ((k n -1) k n ) th shift register of the (n-1) th subgroup of the second group is connected to the second information input of the h-th switch, the second information output of the ΐ-th (ί = 1, η-1) switch under SU ,ι„ 1168966 ключей к информационному входу перί вого регистра сдвига t -й подгруппы. первой группы, при этом ί-й (ί=1,η) выход первой группы блока синхронизации подключей к управляющим входам узлов памяти и коммутатора <-го вычислительного блока, ι-й выход второй группы блока синхронизации подключен к управляющему входу 1 -го переключателя, первый и второй выходы блока синхронизации подключены соответственно к тактовым входам и входам разрешения записи регистров сдвига второй группы, а вход блока синхронизации является входом запуска процессора.SU, ι „1168966 keys to the information input of the first shift register of the tth subgroup. of the first group, while the ί-th (ί = 1, η) output of the first group of the synchronization block is connected to the control inputs of the memory nodes and the switch of the <computational block, the ι-th output of the second group of the synchronization block is connected to the control input of the 1st switch , the first and second outputs of the synchronization block are connected respectively to the clock inputs and the inputs for recording the shift registers of the second group, and the input of the synchronization block is the input of the processor start. 2. Процессор по п.1, о т л и чающийся тем, что блок синхронизации содержит (п-1) ключей, (П-1) одновибраторов, и последовательно соединенных делителей частоты, элемент задержки и генератор такто вых импульсов, выход которого подключен к входу первого делителя частоты и к первому входу ί-го ( ϊ = 1, п~1) ключа, второй вход которого подключен к выходу ί -го одновибратора, вход которого подключен к выходу (< +1)-го делителя частоты, выход ι-го ключа (i = 1, п-1) является (ϊ+1)-Μ выходом второй группы блока синхронизации, выход (п-1)-го одновибратора является И-м выходом второй группы блока синхронизации, выход генератора тактовых импульсов является первым выходом первой группы и первым выходом блока синхронизации, выход элемента задержки является вторым выходом блока синхронизации, вход запуска генератора тактовых импульсов является входом блока синхронизации, а вход элемента задержки подключен к выходу η-го делителя частоты.2. The processor according to claim 1, wherein the synchronization unit contains (p-1) keys, (P-1) single-vibrators, and frequency dividers connected in series, a delay element and a clock generator, the output of which is connected to the input of the first frequency divider and to the first input of the ί-th (ϊ = 1, n ~ 1) key, the second input of which is connected to the output of the ί-th one-shot, the input of which is connected to the output of the (<+1) -th frequency divider, output ι-th key (i = 1, n-1) is the (ϊ + 1) -Μ output of the second group of the synchronization block, the output of the (n-1) -th one-shot is the I-th output m of the second group of the synchronization block, the output of the clock generator is the first output of the first group and the first output of the synchronization block, the output of the delay element is the second output of the synchronization block, the start input of the clock generator is the input of the synchronization block, and the input of the delay element is connected to the output of η frequency divider.
SU843701246A 1984-02-13 1984-02-13 Processor for transforming digital signals into haar-like bases SU1168966A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843701246A SU1168966A1 (en) 1984-02-13 1984-02-13 Processor for transforming digital signals into haar-like bases

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843701246A SU1168966A1 (en) 1984-02-13 1984-02-13 Processor for transforming digital signals into haar-like bases

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1168966A1 true SU1168966A1 (en) 1985-07-23

Family

ID=21103749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843701246A SU1168966A1 (en) 1984-02-13 1984-02-13 Processor for transforming digital signals into haar-like bases

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1168966A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 744598, кл. G Об F 15/332, 1980. . Авторское свидетельство СССР №1116435, кл. G 06 F 15/332, 1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3717756A (en) High precision circulating digital correlator
SU1168966A1 (en) Processor for transforming digital signals into haar-like bases
US3388241A (en) Digital integrator
RU2120179C1 (en) White noise generator ( variants )
SU385283A1 (en) ANALOG-DIGITAL CORRELATOR
RU2022332C1 (en) Orthogonal digital signal generator
SU1015381A1 (en) Random process generator
RU2047895C1 (en) Spectrum analyzer
SU602975A1 (en) Pseudorandom signal generator
SU1116435A1 (en) Device for orthogonal transforming of digital signals in terms of haar functions
SU1465885A1 (en) Pseudorandom sequence generator
SU1134947A1 (en) Device for calculating values of polynominal m-th order
SU1363199A1 (en) Random-number generator
SU1265795A1 (en) Device for executing walsh transform of signals with adamard ordering
RU1788592C (en) Device for search of pseudorandom sequence
SU813458A1 (en) Correlation function computing device
SU1418745A1 (en) Processor for converting digital signals by haar-like bases
SU840921A1 (en) Multichannel device for solving integral equations
SU555404A1 (en) Device for orthogonal digital signal transform by Walsh Hadamard
SU959092A1 (en) Multichannel statistic analyzer
SU1443002A1 (en) Device for swift walsh-adamar transform
SU1115051A1 (en) Device for calculating squared number
RU2042187C1 (en) Device for generation of uniform distribution of random integers
SU1727135A1 (en) Device for searching maximum of correlation function
SU849224A1 (en) Device for computing walsh function spectrum