SU1073766A1 - Генератор ортогональных сигналов - Google Patents

Abstract

ГЕНЕРАТОР ОРТОГОНАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ, содержащий генератор тактов , первый и второй счетчики, группу элементов И, сумматор по модулю два и триггер, причем выход генератора тактов подключен к входу первого счетчика, выходы элементов И подключены к входам сумматора по модулю два, выход которого подключен к счетному входу триггера, о т л и ч а ющ и и с   тем,что, с целью упрощени  конструкции генератора ортогональных сигналов, он содержит регистр величины сдвига функции Уолша, регистр величины сдвига номера функции Уолша, делитель частоты, два блока поразр дного суммировани  по модулю два и блок преобразовани  пр мого кода в инверсный, причем выходы разр дов первого счетчика и регистра величины сдвига функции Уолша подключены соответственно к первой и второй группам входов первого блока поразр дного суммировани  по модулю два, выход переполнени  первого счетчика через делитель частоты подключен к входу второго счетчика, выходы разр дов второго счетчика и регистра величины сдвига номера функции Уолша подключены соответственно к первой и второй группам входов второго блока поразр дного суммировани  по модулю два, выходы одноименных разр дов § первого и второго блоков поразр дно- (Л го суммировани  по модулю два через соответствующие элементы И подключены к входам сумматора по модулю два, выход триггера подключен к информационному входу блока преобразо- g вани  пр мого кода в инверсный, управл ющий вход и выход которого  вл ютс  соответственно управл ющим входом задани  вида генерируемой пос ледовательности и выходом генератора со ортогональных сигналов. 1 О5 а:

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах, предназначенных дл  цифровой обработ ки сигналов. Известно устройство, которое может быть использовано дл  формировани  N ортогональных сигналов, содержащее {N -1) пере.ключателей, (N -1) регистров сдвига и (N-1)линий задержек Cl. Однако известное устройство отличаетс  большой аппаратурной избыточностью и сложностью схем переключени . Наиболее близким техническим реше нием к изобретению  вл етс  генератор ортогональных сигналов, содержащий генератор тактов, счетчик дискретного интервала, счетчик номера функций Уолша, группу элементов И, сумматор по модулю два, триггер, причем единичные выходы всех разр дов счетчика дискретного интервала подключены к первым входам элементов И, а единичные выходы счетчика номера функций Уолша подключены ко вторым входам элементов И, выходы которых соединены со входами сумматора по модулю два, выход которого соединен со входом триггера 2J, Недостатком этого генератора  вл  етс  его сложность. Цель изобретени  - упрощение гене ратора ортогональных сигналов. Поставленна  цель достигаетс  тем, что генератор ортогональных сиг налов, содержащий генератор тактов, первый и второй счетчики, группу эле ментов И, сумматор по модулю два и триггер, причем выход генератора так тов подключен ко входу первого счетчика , выходы элементо.в И подключены ко входам сумматора по модулю два, выход которого подключен к счетному входу триггера, содержит регистр величины сдвига функции Уолша, регистр величины сдвига номера.функции Уолша делитель частоты, два блока поразр д ного суммировани  по людулю два и блок преобразовани  пр мого кода в инверсный, причем ВЕЛХОДЫ разр дов первого счетчика и регистра величины сдвига функции Уолша подключены соответственно к первой и второй группам входов первого блока поразр дного суммировани  по модулю два, выход переполнени  первого счетчика через 000 001 010 Oil 10 ©0000 Oil oil oil oil oi

0 0 1

oil

000

010 iB качестве составного сигнала в изобретении беретс  сигнал длины N, сформированный из функции. Уолша пол- 5

1 1 0

1 0

111

1 0 0 делитель частоты подключен ко входу второго счетчика, выходы разр дов второго счетчика и регистра величины сдвига номера функции Уолша подключены соответственно к первой и второй группам входов второго блока поразр дного суммировани  по модулю два, выходы одноименных разр дов первого и второго блоков поразр дного суммировани  по модулю два через соответствующие элементы И подключены ко входам сумматора по модулю два, выход триггера подключен к информационному входу блока преобразовани  пр мого кода в инверсный, управл ющий вход и выход которого  вл ютс  соответственно управл ющим входом задани  вида генерируемой последовательности и выходом генератора ортогональных сигналов, На чертеже представлена функциональна  схема генератора ортогональных сигналов. Он содержит генератор тактов 1, регистр 2 величины сдвига функции Уолша, счетчик 3, блоки 4, 5 поразр дного суммировани  по модулю два, группу 6 элементов И, счетчик 7, регистр 8 величины сдвига номера функции Уолша, делитель частоты 9, сумматор по модулю два 10, триггер 11, блок 12 преобразовани  пр мого кода в инверсный, В основе формировани  ортогональных сигналов в -изобретении лежит диадный сдвиг составного сигнала. Алгоритм диадНого сдвига последовательности из восьми элементов следующий Дл  получени  диадно двинутой последовательности необходимо пор дковый номер каждого элемента исходной последовательности, записанный в двоичной форме, сложить по модулю два с величиной диадного сдвига, записанной также в двоичной форме. Ниже приведен пример диадного сдвига на три последовательности из восьми элементов 0 101 llOilll 000 0 1 1 l oil Oil ной систегиъ размера (Eoi N(2-«)i Составной сигнал строитс  путем 4-кратного повторени  каждой Функции, записанной в виде последовательнос знаков, с об зательной инверсией функции при одном из 4-х повторени Составной сигнал длины N 16 из полной системы функций Уолша разме п 2 имеет вид + + + + + + -- + - + - + -- + Диадный сдвиг этого сигнала дает 16 ортогональных сигналов 0: ++++++--+-+-+--+ 1: + + + + + + --- + - + - + + 2: + + + + -- + + + - + --++3: + + + + -.- + + - + - + + -- + 4: ++--+++++--++-+5: ++--++++-++--+-+ 6: -- + 4- + + + + - + + - + - + 7:-- + + + + + + + -- + - + -+ 8: +- + - + -- + + + + + + + -9: -+-+-++-++++++-10:+ - + -- + + - + + + + -- + + 11:-+-++--+++++--++ 12:+ --++-+-++--++++ 13:- + + -- + - + + +-- + + + + 14: -+ + - + -+--- + + + + + + 15:+-- + - + -. + --+ + + + + + Величина диадного сдвига равна пор дковому номеру соответствующего ортогонального сигнала. При этом ес ли пор дковый номер записать в двоичной форме, то К младших разр дов номера, где (с - всх определ ют диадный сдвиг элементов внутри функ ции Уолша. Единица в (K+l) и (К+2) разр дах означает смену места инвер сии функций Уолша в диадносдвинутом составном сигнале. Значени  же двоичных разр дов номера, начина  с (К+3) и старше, определ ют величину диадного сдвига самих функций Уолша составного сигнала. Форг шрование функций Уолша в пре лагаемом генераторе основано на поразр дном умножении значений дискре ного интервала на пор дковый номер функции Уолша и свертки этого произ дени  по модулю два. Диадный сдвиг составного сигнала можно осуществить, если к значени м дискретного интервала и пор дковым номерам функци-й Уолша прибавить по модулю два соответствующую величину диадного сдвига, записанную в двоичной форме. При этом к значени м дискретного интервала прибавл ютс  по модулю два К младших разр дов величины диадного сдвига, а к пор дковому номеру функции Уолша прибавл ютс  старшие, начина  с (К+3), разр ды двоичного представлени  величины диадного сдвига. Генератор ортогональных сигналов работает следующим образом. В исходном состо нии счетчик 3 (аргумента), делитель 8 (на четыре), счетчик 7 {номера-функции Уолш) наход тс  в состо нии все единицы. В регистре 2 и в регистре 8 записаны соответственно значени  величины диадного сдвига элементов функции Уолша и величины диадного сдвига самих функций Уолша. Первый тактовый импульс, поступающий с выхода генератора 1 тактов на счетный вход счетчика 3, переводит счетчик 3, делитель 9 (на четыре) и счетчик 7 в нулевое состо ние. Нулевое состо ние счетчика 3 и величина диадного сдвига элементов функции Уолша, записанна  в регистре 2, поразр дно складываютс  по модулю два Б блоке 4. В результате образуетс  значение дискретного интервала, с которого начинает формироватьс  диадносдвинутый составной сигнал. Нулевое состо ние счетчика 7 поразр дно Складываетс  по модулю два в блоке 5 с величиной диадного сдвига функций Уолша, записанной в регистре 8. В результате получаетс  номер функции Уолша,  вл ющийс  первой в формируемом ортогональном сигнале . Содержимое блоков 4 и 5 поразр дно перемножаетс  на элементах И группы 6. В сумматоре 10 по модулю два полученные произведени  складываютс  по модулю два и результат сложени  определ ет состо ние триггера 11, выходной сигнал триггера 11 череэ блок 12 преобразовани  пр мого кода в инверсный поступает на выход устройства как первое значение функции Уолша, с которой начинаетс  формируемый ортогональный сигнал. Второй тактовый импульс увеличивает содержимое счетчика 3 на единицу. При этом содержимое счетчика 7 не измен етс . Этим обеспечиваетс  формирование очередного значени  дискретного интервала при неизменном номере функции Уолша. Аналогичным образом в течение П тактов формируютс  все значени  первой функции Уолша. На (п +1) такте счетчик 3 переходит в нулевое состо ние , в делителе 9 записываетс  единица , счетчик 7 остаетс  в нyлeвo. состо нии. Таким образом, начинаетс  повторное формирование первой функ5-10 ции Уолша. Далее эта функци  повтор етс  третий и четвертый раз. На (4р +1) такте счетчик 3 и делитель 9 переход т в нулевое состо ние , а в счетчике 7 записываетс  перва  единии а.,. котора  определ ет номер второй функции Уолша, Начнетс  4-кратное формирование значений второй функции Уолша, после чего в счетчик 7 эаг1йсываётс  втора  единица и формируетс  номер третьей функции Уолша. Итак, в течение, N тактов формируетс  полностью ортогональный сигнал. На последнем 4п2 такте счетчики 3 и 7, делитель 9 переход т в состо ние все единицы. Со следующего такта начинаетс  повторное формирование ортогонального сигнала , если в регистрах 2 и 8 не сменить величину диадного сдвига. Инверси  функций Уолша происходит в блоке 12 при подаче на управл ющий вход сигнала инверсии согласно алгоритму диадного сдвига. Упрощение конструкции данного генератора по сравнению с прототипом достигнуто благодар  вдвое меньшей разр дности используемых регистров, сумматора по модулю два и числа элементов И.

Claims (1)

1. ГЕНЕРАТОР ОРТОГОНАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ, содержащий генератор тактов, первый и второй счетчики, группу элементов И, сумматор по модулю два и триггер, причем выход генератора тактов подключен к входу первого счетчика, выходы элементов И подключены к входам сумматора по модулю два, выход которого подключен к счетному входу триггера, отличающийся тем,что, с целью упрощения конструкции генератора ортогональных сигналов, он содержит регистр величины сдвига функции Уолша, регистр величины сдвига номера функции Уолша, делитель частоты, два блока поразрядного суммирования по модулю два и блок преобразования прямого кода в инверсный, причем выходы разрядов первого счетчика и регистра величины сдвига функции Уолша подключены соответственно к первой и второй группам входов первого блока поразрядного суммирования по модулю два, выход переполнения первого счетчика через делитель частоты подключен к входу второго счетчика, выходы разрядов второго счетчика и регистра величины сдвига номера функции Уолша подключены соответственно к первой и второй группам входов второго блока поразрядного суммирования по модулю два, выходы одноименных разрядов первого и второго блоков поразрядного суммирования по модулю два через соответствующие элементы И подключены к входам сумматора по модулю два, выход триггера подключен к информационному входу блока преобразования прямого кода в инверсный, управляющий вход и выход которого являются соответственно управляющим входом задания вида генерируемой пос ледовательности и выходом генератора ортогональных сигналов.

   SU .„,10737 >