Claims (2)
цифровой генератор ортогональных функций , содержащий кольцевой регистр сдвига номера функции, регистр аргумента, регистр сдвига, элемент И, включает дополнительно одноразр дный регистр сдвига, блок преобразовани пр мого кода в дополнительный , два триггера, сумматор по модулю два и блок формировани пачек импульсов , причем выход регистра сдвига номера функцииподключен к единичному входу первого триггера и первому входу сумматора по модулю два, выход которого подключен к единичному входу второго триггера, а второй вход, а также вход одноразр дного регистра - к выходу регистра сдвига, входы разр дов которого подключены к выходам одноименных разр дов регистра аргумента , а тактовый вход - к выходу элемента И, вход блока формировани пачек импульсов вл етс тактовым входом цифрового генератора ортогональных функций, первый выход подключен к тактовому входу регистра сдвига номера функции, а второй выход -- к первому входу элемента И, второй вход которого подключен к единичному выходу первого триггера, выход одноразр дного регистра сдвига подключен к управл ющему, а выходы разр дов регистра сдвига - ко входам одноименных разр дов блока преобразовани пр мого кода в дополнительный , выходы триггеров, одноразр дного регистра сдвига и регистра сдвига вл ютс выходами цифрового генератора ортогональных функций. На фиг. 1 представлена функциональна схема цифрового генератора ортогональных функций; на фиг. 2 - первые семь функций Хаара и Шаудера. Цифровой генератор ортогональных функций содержит кольцевой регистр 1 сдвига номера функций,регистр аргумента 2, регистр сдвига 3, одноразр дный регистр сдвига 4, блок 5 преобразовани пр мого кода в дополнительный, триггеры 6 и 7, сумматор 8 по модулю два, элемент И 9, блок 10 формировани пачек импульсов, тактовый вход 11. Ненормированные, трехзначные, ортогональные функции Хаара }(} имеют опре деление: Но(х) 1, , при xeEpt. Н/)()Нр-,(х) при хбЕрГ, 0, при р - номер группы функций (пор док функции) р 1,2,...; i -номер функции в группе р (i 0,1 ... 2 -сквозной номер функцииоС tpi -двоичный отрезок , oi. - ЛЯОИЧНЫЙ ПТПРЧПК f-111-; р. pl -двоичный отрезок tpi -ДВОИЧНЫЙ отрезок причем /| pir/+/Epr /. Система треугольных функций ) (функций Шаудера) определ етс следуюшим образом 2.(х- ),TtpMxetpL 2(-х),11ри U) ) ) . 0, при X . Кажда система функций строитс гру/ь пами, кажда из которых содержит 2 функций (р 0). Пусть в рассматриваемом устройстве нонер « кодируетс целым двоичным числом Xi,o6-c(-n. аргумент х представлен двоичным кодом X ьХ 1..Хи1., в котором зап та фиксируетс перед крайним левым разр дом . При этом m п дл того, чтобы получать значени S (х) не только в вершинах треугольников функций старшего пор дка. Такой способ кодировани позвол ет по номеру оС функции легко определить пор док р этой функции и ее номер i в группе. Действительно , номер разр да кода оС, в котором находитс сама старша единица, при счете справа налево и есть пор док р этой функции, а оставшийс справа от этой единицы код есть номер i этой функции в группе р. Например,дл кода 000101101 номера о1 функции Hgj(x) или функции So( (х) пор док р 6, -а код номера i функции есть 01101, 13,0. Если а I старший из разр дов, принимаюших единичное значение в коде оС(т. е. q - п-р+1), тогда интервал 2pi представл етс значени ми х ч-г ...«.р. ... х«,(т. е. X , о(.ц, ХР-, ot), а разр ды Хр, Xpti, ..., Xtrv в этом интервале позвол ют определить значение функций Hpi., Spv ри -XwiCSjO) HbL + 1; Sot 0-Х Хр 1 - Hpi.-l;SpL 1-О.Хр.1...х.(3,5) За пределами интервала tpt, т. е. при (3(.1+ xi) V ( х,.) V...V( Хр.. получаем Нр;. 0, S р1 0. Генератор ортогональных функций работает следующим образом. Значение функции .НА(Х) и функции (x) вычисл ютс за п+1 тактов работы устройства. После окончани каждого цикла вычислений на регистре номера функции и на регистре аргумента сохран ютс прежние значени номера функции и аргумента. Затем содержимое регистра номера функции увеличиваетс на единицу и вновь повтор етс цикл вычислени очередных двух значений функций. После вычислени 2 пар значений функций Хаара и функций Шаудера можно изменить содержимое регистра аргумента и начать вычислени дл этого нового значени . В исходном положении на регистре 1 устанавливаетс код номера функции, на регистре 2 - код аргумента, на регистре 4 и триггерах 6 и 7 - нулевой код. На вход 11 начинают поступать тактовые им.пульсы. Содержимое регистра 2 по первому тактовому импульсу переписываетс в регистр 3. С первого выхода блока 10 на сдвиговый вход регистра 1 поступает сери из п импульсов, со второго выхода на вход элемента И 9 поступает сери из п + 1 импульсов. На q-OM такте перва единица кода номера функции переписываетс из крайнего левого разр да регистра 1 в крайний правый разр д, а триггер 6 переводитс в положение «1. Теперь управл ющие импульсы со второго выхода блока 10, проход через элемент И 9, начинают поступать на сдвиговый вход регистра 3 и вызывают сдвиг влево его содержимого. Каждый управл ющий импульс вызывает поступление на входы сумматора 8 значений соответствующих разр дов кода номера функции и кода аргумента, так что в конце цикла вычислений состо ние триггера 7 определ ет значение левой части выражени (4). В результате сдвига кода аргумента в регистрах 3 и 4 под действием импульсов с (q+l)-ro по (пЧ-1)-ый, поступающих со второго выхода блока 10 через элемент И 9, в регистре 4 оказываетс разр д хр кода аргумента, а в регистре 3 - код Х(+ X|i+t.. ..X 00...О Вычислени закончены. На выходе блока 5 в соответствии с выражени ми (3) формируетс значение Spi., причем выдача пр мого или дополнительного кода определ етс управлением с выхода регистра 4 (т. е. значением разр да хр). Значени функций Н, S определ ютс по таблице. Безразлично Выход блока 5 Выход блока 5 После окончани каждого цикла вычислений пары значений функций схема генератора приводитс в исходное положение. Таким образом, предлагаемое устройство имеет более щирокие функциональные возможности по сравнению с известным, так как вычисл ет значени кусочно-посто нных функций Хаара и кусочно-линейных функций Шаудера. Расщирение функциональных возможностей достигаетс незначительным усложнением схемы. При этом вычисление значений треугольных функций, имеющих значительно больщую конструктивную сложность по сравнению с кусочно-посто нными функци ми Уолша, осуществл етс за п + 1 тактов, что всего на один- такт больше времени вычислени значений функций Уолша. Кроме того, при увеличении длины обрабатываемых кодов номера функции и аргумента в предлагаемом устройстве увеличиваетс только длина соответствующих регистров , тогда как в схеме пр&тотипа увеличиваетс длина соответствующих регистров и количество элементов И. Формула изобретени Цифровой генератор ортогональных функций , содержащий кольцевой регистр сдвига номера функции, регистр аргумента, регистр сдвига, элемент И, отличаюш,ийс тем, что, с целью расширени функциональных возможностей цифрового генератора, состо щего в возможности одновременного генерировани функций Хаара и Шаудера с одинаковым но.мером, в него введены одноразр дный регистр сдвига, блок преобразовани пр мого кода в дополнительный, два триггера, сумматор по модулю два и блок формировани пачек импульсов, причемвыход регистра сдвига номера функции подключен к единичному входу первого триггера и первому входу сумматора по модулю два, выход которого подключен к единичному входу второго триггера, а второй вход и вход одноразр дного регистра подключены к выходу регистра сдвига, в.ходы разр дов которого подключены к выходам одноименных разр дов регистра аргумента, а тактовый вход - к выходу элемента И, вход блока формировани пачек и.мпульсов вл етс тактовым входом цифрового генератора ортогональных функций, первый выход подключен к тактовому входу регистра сдвига номера функции, а второй выход - к первому входу элемента И, второй вход которого подключен к единичному выходу первого триггера, выход одноразр дного регистра сдвига подключен к управл ющему, а выходы разр дов регистра сдвига - ко входам одноименных разр дов блока преобразовани пр мого кода в дополнительный, выходы триггеров, одноразр дного регистра сдвига и регистра сдвига вл ютс выходами цифрового генератора ортогональных . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 446050, кл. G 06 F 1/02, 1972. a digital generator of orthogonal functions, comprising a ring shift register of the function number, an argument register, a shift register, an And element, includes an additional one-bit shift register, a direct code to additional, two flip-flop unit, a modulo two adder, and a burst generating unit, the output of the shift register function number is connected to the single input of the first trigger and the first input of the modulo two adder, the output of which is connected to the single input of the second trigger, and the second input, as well as The one-bit register is connected to the output of the shift register, the bit inputs of which are connected to the outputs of the same bits of the register of the argument, and the clock input to the output of the element I, the input of the pulse generator unit is the clock input of the digital generator of orthogonal functions, the first output is connected to the clock input of the shift register of the function number, and the second output to the first input of the element I, the second input of which is connected to the single output of the first trigger, the output of the one-bit shift register is connected to the control And the outputs of the shift register bits - to the inputs of similar discharge block rows direct conversion code into an additional, triggers outputs odnorazr-stand shift register and shift register are output of digital orthogonal function generator. FIG. 1 shows a functional diagram of a digital generator of orthogonal functions; in fig. 2 - the first seven functions of Haar and Schauder. The digital generator of orthogonal functions contains a ring register of the shift of the function number, the register of argument 2, the shift register 3, the one-bit shift register 4, the block 5 converting a direct code to an additional one, triggers 6 and 7, the adder 8 modulo two, the element 9, pulse burst formation unit 10, clock input 11. Unnormalized, three-digit, orthogonal Haar functions} (} have the definition: But (x) 1,, with xeEpt. N /) () Hp -, (x) with xberG, 0, when p is the number of the group of functions (order of function) p 1,2, ...; i is the number of the function in the p group (i is 0,1 ... 2 is the permeable number of the functions tpi is the binary segment, oi. - the f-111 LNOID PTRCHPK p; bp tpi is the binary segment and / | pir / + / Epr /. The system of triangular functions) (Schauder functions) is defined as follows 2. (x-), TtpMxetpL 2 (-x), 11ri U))). 0, with X. Each system of functions is constructed by groups of pami, each of which contains 2 functions (p 0). Let the noner "in the device in question be encoded with the integer binary number Xi, o6-c (-n. Argument x is represented by the binary code X'Х 1..Хи1., In which the code is fixed before the leftmost digit. In this case, m p for that to get the values of S (x) not only at the vertices of the triangles of functions of the highest order. This encoding method allows the function number of the C easy to determine the order of this function and its number i in the group. is the highest unit itself, when counting from right to left and there is an order The p of this function and the code to the right of this unit is the i number of this function in group P. For example, for code 000101101, the o1 number of the function Hgj (x) or the function So ((x) is 01101, 13.0. If a I is the senior of the bits that accept a single value in the C code (i.e. q is n-p + 1), then the 2pi interval is represented by the values x h-d ... " .r. ... x ", (i.e., X, o (.c, XP-, ot), and the bits XP, Xpti, ..., Xtrv in this interval allow us to determine the value of the functions Hpi., Spv -XwiCSjO) HbL + 1; Sot 0-X Хр 1 - Hpi.-l; SpL 1-O. Хр.1 ... х. (3,5) Outside the tpt interval, i.e. with (3 (.1+ xi) V ( x ,.) V ... V (Xp .. we get Hp ;. 0, S p1 0. The generator of orthogonal functions works as follows. The value of the function .AH (X) and the function (x) are calculated during n + 1 operation cycles After the end of each computation cycle, the function number and argument number and the argument register remain the same, the function number and argument register are then increased, and the next two function values are repeated. You can change the contents of the argument register and start calculating for this new value in the initial position on register 1. In the initial position on register 1, the function number code is set, in case 2, the argument code, in register 4 and triggers 6 and 7 are zero code. Clock pulses begin to arrive at input 11. The contents of register 2 are rewritten to register 3 by the first clock pulse into register 3. From the first output of block 10, the shift input of register 1 receives a series of n pulses, from the second output to the element input And 9 post AET series of n + 1 pulses. In the q-OM clock cycle, the first unit of the function number code is rewritten from the leftmost digit of register 1 to the rightmost bit, and the trigger 6 is transferred to the position "1. Now the control pulses from the second output of block 10, the passage through element 9, begin to flow to the shift input of register 3 and cause a shift to the left of its contents. Each control pulse causes the inputs of the adder 8 values of the corresponding bits of the function number code and the argument code, so that at the end of the calculation cycle, the trigger state 7 determines the value of the left side of expression (4). As a result of the shift of the code of the argument in registers 3 and 4 under the action of pulses from (q + l) -ro to (PC-1) -th, coming from the second output of block 10 through the element 9, in register 4 it turns out the bit xp of the argument code , and in register 3, the code X (+ X | i + t .. ..X 00 ... O The calculations are completed. At the output of block 5, in accordance with expressions (3), the value Spi. is formed, and the output is direct or the additional code is determined by the control from the output of register 4 (i.e. the value of the bit xp). The values of the functions H and S are determined by the table. It does not matter Block output 5 Block output 5 After windows For each cycle of calculating a pair of function values, the generator circuit is brought back to its original position. Thus, the proposed device has wider functionality than the known one, since it calculates the values of piecewise constant Haar functions and piecewise linear Schauder functions. achieved by a slight complication of the scheme. At the same time, the calculation of the values of triangular functions that have a significantly greater structural complexity compared to the piecewise constant Walsh functions are performed in n + 1 cycles, which is only one cycle more than the time for calculating the values of the Walsh functions. In addition, increasing the length of the processed codes of the function number and argument in the proposed device increases only the length of the corresponding registers, while the length of the corresponding registers and the number of elements increase in the A & T scheme. The formula of the digital orthogonal function generator , the argument register, the shift register, the AND element, distinguished by the fact that, in order to expand the functionality of the digital oscillator, the simultaneous generation of the Haar and Schauder functions with the same no., a one-bit shift register, a direct code to an additional code conversion unit, two triggers, a modulo two adder, and a pulse number generation unit, and the output of the function number shift register are connected to the unit the input of the first trigger and the first input of the modulo two adder, the output of which is connected to the single input of the second trigger, and the second input and input of the one-bit register are connected to the output of the shift register; Which ports are connected to the outputs of the same bits of the register of the argument, and the clock input is to the output of the element I, the input of the burst formation unit and pulses is the clock input of the digital generator of orthogonal functions, the first output is connected to the clock input of the shift register of the function number, and the second output - to the first input of the element I, the second input of which is connected to the single output of the first trigger, the output of the one-bit shift register is connected to the control one, and the outputs of the bits of the shift register - to the inputs of the same name In the direct to additional conversion unit, the outputs of the flip-flops, the one-bit shift register and the shift register are the outputs of the digital orthogonal generator. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 446050, cl. G 06 F 1/02, 1972.
2.Авторское свидетельство СССР № 495658, кл. G 06 F 1/02, 1974 (прототип).2. USSR author's certificate number 495658, cl. G 06 F 1/02, 1974 (prototype).