SU1453395A1 - Генератор функций Хаара - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах спектрального анализа случайных процессов , а также в аппаратуре обработки изображений. Цель изобретени  - повышение быстродействи  генератора. Генератор содержит сдвигатель 1, блок 2 определени  старшего единичного разр да, сумматоры 3 по модулю два, шифратор 4, коммутатор 5, элементы НЕ 6,8, блок 7 суммировани  по модулю два, элементы ИЛИ 9,12,13, элементы И 10,11. Высокое быстродействие генератора обусловлено использованием комбинационных средств дл  формировани  значени  функции Хаара, тогда как в прототипе вычисление производитс  за несколько этапов , каждому из которых соответствую ет сери  тактовых импульсов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. сл

Description

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники № может быть использовано в системах спектрального анализа случайных процессов, а также в аппаратуре обработки изображений.

Целью изобретения является повышение быстродействия генератора.

На фиг.1 представлена функциональная схема генератора функций Хаара; на фиг.2 - функциональная схема блока определения старшего единичного разряда; на фиг.З и 4 - примеры построения шифратора для п=4 и для η =8 соответственно.

Генератор содержит сдвигатель 1, блок 2 определения старшего единичного разряда, сумматоры 3, - З_п, по модулю два, шифратор 4, коммутатор 5, элементы НЕ 6,- 6_П, блок 7 суммирования по модулю два, элемент НЕ 8, элементы ИЛИ 9,- 9„, элементы И 1U и 11, ИЛИ 12 и 13, вход 14 номера функции, вход 15 аргумента, выходы 16 и 17.

Блок 2 определения старшего единичного разряда содержит элементы И-НЕ 18,- I8_h,· И 19, НЕ 20,- 20„. Шифратор 4 в представленных примерах состоит из элементов ИЛИ 21.

Ненормированные функции Хаара описываются выражением

Н_Е ⁽х)

0, К#оС;

+1, К=«4Пр= 0; _ -1, К=о40(5 = 1, где 1

Р= [log х 13 + 1 N=2

- номер функции;

-порядок (Р=0 при 1=0);

- размерность системы функций;

- номер функции в группе порядка Р(К=О при 1=0);

(р =0;1);

генератора. В блоке.2 определяется старший из разрядов кода 1, имеющих единичное значение. Номер выделенного 5 разряда соответствует порядку Р функции Хаара. При отсутствии единичных разрядов (т.е. при 1=0) Р=0. В выходном (п+1)-разрядном коде блока 2 значение ”1 имеет только разряд с 1Q номером Р (ΡεΟ,Ι,.οο.,η), остальные η разрядов имеют значение ”0.

Код 1 сдвигается в сдвигателе 1 таким образом, чтобы группа разрядов с первого (младшего) по (Р-1)-й, 15 представляющих код К, занимала то же положение, что и группа разрядов с (п+2-Р)-го по η-й (старший) в коде X, задающих значениеόό· Это необходимо для поразрядной проверки усло2Q вия K=«d. Средствами поразрядной проверки. являются соответствующий сумматор 3 по модулю два и элемент НЕ 6. Единичный сигнал на выходе элемента НЕ 6 говорит о равенстве разрядных 25 значений сравниваемых кодов. Объединение поразрядных результатов в общий результат проверки обеспечивается элементом И 10: состояниями 0,1 на выходе элемента И 10 отображаются 30 ситуации К^о(, К =et соответственно.

Разряды, не участвующие в проверке (т.е. не входящие в поле кода К или βί), маскируются при помощи кода, формируемого блоком 7 суммирования по модулю два. Разряды маскирующего 35 кода в поле, соответствующем полю кодов К, оС , имеют нулевое значение, все остальные разряды - единичное. При Р=1 маскируются все разряды. Средством маскирования в каждом разряде является соответствующий элемент ИЛИ 9. Если на маскирующем входе элемента ИЛИ 9 - единичный сигнал, то соответствующий сумматор 3 по моэд дулю два и элемент НЕ 6 не влияют на состояние элемента И 10.

Блок 7 функционирует в соответствии с выражением = q, @.. .©q_n+,_; , i=1,...,n,

X = 0,1..., N-1 - дискретный аргумент;

[•J - целая часть.

Генератор работает следующим образом.

Двоичные η-разрядные коды номера функции.Хаара и аргумента X подаются на информационные входы 14 и 15 где qj -

j-й разрядный вход блока 7 (j-й разрядный выход блока 2)ί i-й разрядный выход блока 7.

В частности, z_h= q₄; z,=q, + + q _г +...q_h.

Через коммутатор 5 по входу элемента НЕ 8 подключается тот из раз55 рядов кода X, в котором содержится значение β (функция Радемахере, из. которой формируются функции Хаара (порядка Р).

Код, формируемый блоком 2 (единица в разряде с номером Р), преобразуется шифратором 4 в двоичный код (двоичный эквивалент (Н_э) определяется по правилу которого с величиной номером

R—0 (Р=0;1); .

R₃-—h+1-P(P=2,... ,п).

Правая часть совпадает сдвига в сдвигателе 1 и с избираемого входа коммутатора 5, поэтому выходной сигнал шифратора 4 ис- . пользуется для управления блоками 1 и 5.

Значения 0, +1, -1 функции Хаара отображаются двоичньы кодом 00, 11, 10, разряды которого формируются на выходах 16 и 17. В случае 1=0 (постоянная. +1) код 11 формируется из единичного сигнала с нулевого выхода блока 2 (Р=0), поступающего на выходы 16 и 17 через элементы ИЛИ 12 и 13. При 1=1(.Р=1) или К= oi(PS 2) единичный сигнал с выхода элемента И 10 поступает (через элемент ИЛИ 12) на выход 16 и, кроме того, открывает элемент· И 11 для передачи значения β от коммутатора 5 на выход 17. Элемент НЕ 8 необходим для приведения в соответствие значения β со значением сигнала на выходе 17 ( =0 на выходе выходе 17 ,на выходе тельно, и сигнал ”1’’, /3 = 1 - на сигнал ”0). При κ£οί(Ρ>2) элемента И на выходах

10, а следова16 и 17 - 0.

Claims (2)

1. Фор ла изо бретения

   Генератор функций Хаара,_шсодердва элемента И и блок суммиропо модулю два, отличаюс я тем, что, с целью повышения

   1. жащий вания щ и й быстродействия генератора, он содержит сдвигатель, блок определения старшего единичного разряда,!, шифратор, коммутатор, группу сумматоров по модулю, группу элементов НЕ, группу элементов ИЛИ, элемент НЕ, два элемента ИЛИ, причем информационный вход сдвигателя является входом номера функции генератора и соединен с входом блока определения старшего единичного разряда i-й (i=1,2,...n;
2. 2^й размерность системы функции), разрядный выход сдвигателя подключен к первому входу i-ro сумматора по модулю два группы, второй вход которого является i-м разрядным входом аргумента генератора, выход i-ro сумматора по модулю два группы через 1-й элемент НЕ группы подключен к первому входу i-ro элемента ИЛИ группы,, выходы всех элементов ИЛИ группы подключены к входам первого элемента И, выход которого соединен с первыми входами второго элемента И и первого элемента ИЛИ, i-й разрядный вход аргумента генератора соединен с i^ -м информационным входом коммутатора, выход коммутатора через элемент НЕ подключен к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, i-й разрядный выход блока определения старшего единичного разряда подключен к i-му разрядному входу блока суммирования по модулю два, i-й разрядный выход которого подключен к второму входу i-ro элемента ИЛИ группы, разрядные выходы с второго по n-й блока определения старшего единичного разряда подключены к входам шифратора, выход которого соединен с управляющими входами сдвигателя и коммутатора, нулевой разрядный выход блока определения старшего единичного разряда подключен к вторым входам первого и второго элементов ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ являются разрядными выходами генератора.

   по п.1, о т л и ч а что блсх определе—

   2. Устройство ю щ е е с я тем, ¹ ния старшего единичного разряда содержит η элементов И-НЕ, элемент И, η элементов НЕ, причем первый вход i-ro элемента И-НЕ является i-м разрядным входом блока определения стар’ шего единичного разряда, второй вход η-го элемента И-НЕ соединен с его первым входом, выход i-ro элемента И-НЕ соединен с входом i-ro элемента НЕ и с i-м входом элемента ¹ И в блоке определения старшего единичного разряда, выход j-го (j= ,

   2,...,η) элемента И-НЕ соединен с соответствующим входом калздого из элементов И-НЕ, имеющих номер с περί вого по (j-D-й, выход элемента И и выходы элементов НЕ с первого по n-й являются разрядными выходами с нулевого по n-й блока определения старшего единичного разряда.