способ кодирования п-разрядных чисел

Классы МПК:H03M5/18 два уровня симметричны относительно третьего уровня, те балансный биполярный троичный код
Патентообладатель(и):Попов Николай Дмитриевич
Приоритеты:
подача заявки:
1997-04-16
публикация патента:

Способ кодирования цифр К= 0,1. ..,(q-1) и чисел в q-ричных системах счисления с основанием q, от q=3 до q=9 состоит в формировании пар трехуровневых биполярных сигналов Cop(qp)(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861kp/q), Sip(qp)(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861kp/q) по специальным трехуровневым волновым функциям popq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861), которые представлены двумя ортогональными составляющими: popq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861) = copq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861)+iспособ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861Sipq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861) При этом каждую цифру К представляют фазой способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861 = 2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q и кодируют сочетанием значений уровней двух сигналов: Copq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861kp/q) и Sip(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861kp/q). Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей кодирования чисел трехуровневыми сигналами. 1 з.п.ф-лы, 22 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24

Формула изобретения

1. Способ кодирования n-разрядных чисел в q-ричной системе счисления, основанный на формировании трехуровневых биполярных сигналов, отличающийся тем, что формируют n пар трехуровневых сигналов

Cop(qp)(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861kp/q) и Sip(qp)(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861kp/q)

по волновым функциям Попова popq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861), которые представляют двумя ортогональными составляющими

popq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861) = copq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861)+iспособ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861sipq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861),

каждое число-цифру p-го разряда кp от кp 0 до кp q 1, в системах с основанием q от q 3 до q 8, представляют фазой способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861p= 2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861kp/q, каждую фазу способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861p кодируют значениями уровней двух сигналов Cop(qp)(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861kp/q) и Sip(qp)(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861kp/q), причем значения ортогональных составляющих функций Попова Copq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861) и Sipq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861) определяют путем сравнения с порогами способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861, соответствующих тригонометрических функций cosспособ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861 и sinспособ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861 при значениях аргумента v = 2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q, как

способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861

при этом возможные значения x находятся в пределах, определяемых неравенством sinспособ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861/7>способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861>sinспособ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861/14.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно к сигналам Cop(qp)(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861Kp/q) и Sip(qp)(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861Kp/q) формируют сигналы с нулевым уровнем обоих ортогональных составляющих.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в дискретных автоматах для кодирования информации (цифр и чисел) трехуровневыми сигналами по ортогональным составляющим функций Попова.

Известен формирователь квазитроичного кода и способ его функционирования, содержащий основной счетный триггер, счетный вход которого соединен со входной шиной, дифференциальный усилитель, выход которого подключен к выходной шине; дополнительный счетный триггер,счетный вход которого через инвертор соединен со входной шиной. Выходы счетных триггеров соединены со входами дифференциального усилителя [1] Функционирует преобразователь следующим образом. Двоичный сигнал, подлежащий преобразованию в квазитроичный код, поступает на вход счетного триггера, и через инвертор на вход другого счетного триггера. Дифференциальный усилитель при совпадении уровней сигналов на выходах триггеров формирует нулевой уровень; при превышении уровня сигнала на выходе второго триггера формирует импульс положительной полярности; при превышении уровня сигнала на выходе первого триггера импульс отрицательной полярности.

Формирователь квазитроичного кода и способ его функционирования не обеспечивают кодирования числе в q-ричной позиционной системе счисления при q >Ю> 3.

Также известно устройство для преобразования двоичной последовательности в блочный балансный троичный код и способ его функционирования, содержащее преобразователь последовательного кода в параллельный, переключатель двоичных символов, кодирующую матрицу переключатель троичных символов, преобразователь параллельного кода в последовательный, формирователь балансного кода, генератор тактовой частоты, два делителя частоты и элемент И [2] Устройство работает следующим образом. Сигнал в виде бинарного кода поступает на преобразователь последовательного кода в параллельный. Четырехбитные блоки фиксируются на переключателе двоичных символов импульсами блочной синхронизации с прямого выхода первого делителя в интервалах остановок входного сигнала. Время фиксации три тактовых интервала троичного сигнала. Эти бинарные блоки поступают на вход кодирующей матрицы, в которой запиван алгоритм преобразования, задаваемый таблицей. Получающийся на выходе кодирующей матрицы параллельные троичные блоки стробируются в переключателе троичных символов импульсами блочной синхронизации для устранения влияния времени задержки к кодирующей матрице, параллельные троичные блоки поступают на вход преобразователя параллельного кода в последовательный, и с его входов импульсы отрицательной и положительной полярности поступают на входы формирователя балансного кода, на выходе которого и формируется смешанные импульсы троичного кода необходимой амплитуды, подаваемые на выход устройства. Это устройство и способ его функционирования не обеспечивают кодирования чисел в q-ричной позиционной системе счисления при q > 3.

Известен способ кодирования двоичных чисел трехуровневыми сигналами (Злотник Б. М. Помехоустойчивые коды в системах связи. М. Радио и связь, 1989, с.69-72). Этот способ основан на кодировании с чередованием полярности импульсов (ЧПИ, АМI), блочном кодировании типа кодов nBmT, FOMOT и др. Сущность способа состоит в том, что при таком кодировании исходную двоичную кодовую последовательность преобразуют в последовательность символов троичного алфавита (0,+1,-1).

Этот способ кодирования не обеспечивает формирование кодов q-ричных чисел для систем счисления с основанием q больше 2.

Известен способ кодирования трехзначных чисел троичных систем счисления, который принят за прототип изобретения [3] При таком способе кодирования трехуровневый биполярный сигнал представляется отрицательной полярностью сигнала число "0", нулевым уровнем число "1", сигналом положительной полярности число "2".

Такой способ кодирования обеспечивает представление троичных чисел и не обеспечивает кодирование q-ричных чисел при q > 3.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей кодирования чисел трехуровневыми сигналами. Расширение функциональных возможностей предусматривает кодирование цифр и чисел в системах счисления с различным основанием q, которое может изменяться от q 3 до q 9.

Для кодирования чисел автор изобретения ввел дискретные волновые трехуровневые, биполярные функции popq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q), различные для разных оснований q систем счисления и назвал их своим именем функции Попова. Эти функции представляют парой ортогональных составляющих

popq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q) = copq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q)+iспособ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861sipq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q), (1)

где q основание системы счисления, которое может принимать значения от q 3 до q 8.

k число-цифра, которая для одного разряда может принимать значения равные: 0,1,(q-1).

При этом каждую цифру k представляют фазой волновой функции Попова способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861kq= 2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q, а каждую фазу способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861kq кодируют сочетанием значений ортогональных составляющих copq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861kq) и sipq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861kq).

Значения ортогональных составляющих copq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q) и sipq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q) определяют через значения соответствующих им тригонометрических функций косинус и синус: cos(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q) и sin(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q). Для этого период 2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861 делят на q равных частей и назначают одинаковые по абсолютному значению положительный и отрицательный пороги способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861. Пример такого квантования по фазе для q 7 приведен на фиг.1. Значения тригонометрических функций в точках аргумента vkq= 2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q сравнивают с порогами. Если значение тригонометрической функции превышает положительное пороговое значение +способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861, то соответствующей ей трехуровневой ортогональной составляющей приписывают значение +1, если значение тригонометрической функции меньше отрицательного порогового значения -способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861, то соответствующей функции copспособ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861kq или sipспособ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861kq приписывают значение -1, если значение тригонометрической функции находится между пороговыми значения +способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861 и -способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861, то соответствующей трехуровневой ортогональной составляющей приписывают значение 0. Таким образом, значения ортогональных составляющих трехуровневых волновых функций можно определить, как

способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861

Значения порогов способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861 определяют из условия однозначного кодирования всех q фаз сочетаниями значений функций copq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861kq) и sipq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861kq) для всех оснований q от q 3 до q 8. При этом наихудшим случаем кодирования с точки зрения допустимого уровня порога является случай квантования периода для q 7. Для этого случая (фиг.1) в точках способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 21018612,7= 4способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861/7 и способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 21018615,7= 10способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861/7 значение cos способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861, а в точках способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 21018613,7= 6способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861/7 и способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 21018614,7= 8способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861/7 значение способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861, и для однозначного кодирования семи фаз уровнями ортогональных составляющих абсолютное значение порогов способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861 должно быть большие sinспособ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861/14 и в то же время меньше sinспособ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861/7, то есть для однозначного кодирования q фаз для всех q от q 3 до q 8 значение модуля порога способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861 при определении значений дискретных функций сор copq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q) и sipq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q) можно выбирать любым в пределах

sinспособ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861/7>способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861>sinспособ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861/14 (4)

При таком определении дискретных волновых функций, используя сочетания значений ортогональных составляющих cop copq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q) и sipq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q), обеспечивают однозначное кодирование q фаз функций popq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q) и, следовательно, q цифр k 0,1,(q-1).

Функции рор popq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q), примененные для представления чисел в системе счисления с основанием q, могут быть использованы и для представления чисел в системе счисления с основанием (q+1). При этом для кодирования (q+1) цифр множество значений волновых функций дополняют сочетаниями значений ортогональных составляющих "0,0", когда обе ортогональные составляющие принимают нулевое значение. Например, для кодирования чисел в девятеричной системе счисления (q=9) сочетания значений ортогональных составляющих волновых функций для q=8 дополняют сочетанием "0,0", соответствующим цифре k 0, а способ кодирования остальных цифр аналогичен описанному выше с той разницей, что при таком способе кодируют цифры k k+1.

В табл. 1-6 представлены значения фаз способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861kq= 2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q и соответствующие им коды цифр для разных q от q 3 до q 8, а в табл. 7 представлены коды цифр девятеричной системы счисления.

Дискретные волновые функции не представляют собой физические сигналы. Для формирования сигналов, представляющих коды цифр, используют непрерывные трехуровневые биполярные функции, являющиеся обобщением дискретных функций для непрерывного аргумента.

Рассмотрим непрерывные трехуровневые биполярные функции Попова.

Трехуровневые биполярные функции непрерывного аргумента способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861, который изменяется в пределах 0 способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861 способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861 < 2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861, представленные ортогональными составляющими

popq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861) = copq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861) + iспособ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861sipq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861), (5),

определяют через дискретные трехуровневые функции popq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q), принимая k = [способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861q/2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861], где k[способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861] означает целую часть аргумента способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861q/2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861. То есть ортогональные составляющие непрерывных функций copq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861) и sipq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861) сохраняют значения соответствующих им дискретных функций, которые они имели в точках способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861kq= 2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q, в секторе аргумента способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861:

2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/qспособ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861<2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861(k+1)/q (6)

Периодические волновые функции представляют собой непрерывные функции Попова, область определения которых периодически продолжена на всю числовую ось popq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861+2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861L) = popq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861) при условиях (0способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861<2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861), а L 0, +1, +2,

ПВФ служат для представления с помощью функций Попова много разрядных чисел. При этом, в общем случае, предполагается, что целое число N представлено в позиционной системе счисления с варьируемым по разрядам основанием q в виде

способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861

где N представляемое число;

n разрядность числа N;

р номер разряда (р 0 для младшего разряда);

qm основание системы счисления, в которой представлен р-ый разряд;

kp цифра р-го разряда (kp 0,1, qp -1);

способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861 вес р-го разряда.

При этом для кодирования n-разрядных чисел, формируют ПВФ, представляемые n парами ортогональных составляющих

способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861

где способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861p длина волны волновой функции р-го разряда.

Для традиционной однородной позиционной q-ричной системы счисления, где все основания q одинаковы и равны q, число N представляют, как

способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861

Для кодирования таких чисел формируют n пар сигналов по функциям (8) с одинаковым для всех разрядов основанием

способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861

При этом n разрядное число однозначно представляют n фазами волновой функции pop(qp)способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861(t) при t 0.

На фиг. 2 -7 представлены периодические непрерывные двухразрядные волновые функции Попова для систем счисления с основанием q от q 3 до q 8.

На фиг. 1 а,б представлены соответственно графики косинуса и синуса дискретного способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861kq= 2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q (сплошные ординаты) и непрерывного способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861 (пунктир) аргументов.

На фиг. 1 в, г представлены соответственно графики дискретных ортогональных составляющих cop7(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q) и sip7(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q) (сплошные ординаты) функции Попова и составляющих сигналов cop7(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861) и sip7(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861) (пунктир), непрерывной функции Попова при q 7.

На фиг. 2 представлены двухразрядные непрерывные волновые функции Попова положительного и отрицательного аргументов для троичной системы счисления; на фиг. 3 то же, для четверичной системы счисления; на фиг. 4 двухразрядные волновые функции Попова для пятеричной системы счисления; на фиг. 5 - двухразрядные волновые функции Попова положительного и отрицательного аргументов для шестеричной системы счисления; на фиг. 6 двухразрядные волновые функции Попова для семеричной системы счисления; на фиг. 7 то же, для восьмеричной системы счисления; на фиг. 8 представлена структурная электрическая схема генератора непрерывных сигналов для кодирования последовательности n разрядных чисел по ортогональным составляющим функций Попова; на фиг. 9 и 10 представлены принципиальная электрическая схема формирователя непрерывных сигналов по ортогональным составляющим функций Попова для троичной системы счисления и диаграммы сигналов на ее входах и выходах для q 3; на фиг. 11 и 12 то же, для четвертичной системы счисления и диаграммы сигналов на ее входах и выходах для q 4; на фиг. 13 и 14 то же, для пятеричной системы счисления и диаграммы сигналов на ее входах и выходах для q 5; на фиг. 15 и 16 то же, для шестеричной системы счисления и диаграммы сигналов на ее входах и выходах для q 6; на фиг. 17 и 18 то же, для семеричной системы счисления и диаграммы сигналов на ее входах и выходах для q 7; на фиг. 19 и 20 то же, для восьмеричной системы счисления и диаграммы сигналов на ее входах и выходах для q 8; на фиг. 21 и 22 то же, для пятеричной системы счисления и диаграммы сигналов на ее входах и выходах.

На фигурах введены обозначения: 1 входящая шина; 2 делитель частоты (ДЧ); 3 дешифратор (ДШ); 4 и 5 первый и второй дифференциальные усилители (ДУ); 6 блок-схема генератора сигналов для кодирования последовательности цифр первого младшего разряда; 7 блок генератора сигналов для кодирования последовательности цифр второго разряда; n блок генератора сигналов для кодирования последовательности цифр n-го разряда, все n блоков выполняются по блок-схеме поз.6 фиг.8; 8 резистор (R).

Генератор сигналов тактовой частоты может быть выполнен по известным схемам автогенераторов с ограничением.

Входная шина 1 представляет собой проводник.

Счетчик-делитель 2 и дешифратор 3 могут быть выполнены на одной интегральной микросхеме, например, типа К561ИЕ8.

Дифференциальные усилители 4 и 5 могут быть выполнены на операционных усилителях.

Технический результат изобретения достигается благодаря тому, что способ кодирования цифр основан на формировании трехуровневых сигналов, по непрерывным функциям Попова (5).

Для кодирования одноразрядных чисел цифр k 0,1, (q-1) q-ричной системы счисления (q может изменяться от q 3 до q 8) формируют два сигнала copq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q и sinq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q) по трехуровневым непрерывным волновым функциям Попова (5), представленным двумя ортогональными составляющими:

popq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861) = copq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861) + iспособ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861sipq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861), (5)

где k = [способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861q/2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861] целая часть аргумента;

способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861 непрерывная фаза 0способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861<2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861

При этом каждую цифру k представляют фазой v = 2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q, а каждую фазу-цифру кодируют сочетанием двух значений уровней трехуровневых сигналов Copq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q) и Sipq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q).

Для кодирования n разрядных чисел q-ричной системы счисления формируют n пар сигналов Cop(qp)(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861kp/q) и Sip(qp)(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861kp/q), кодирующих цифр kp p-го разряда этих чисел.

По определению волновых функций Попова ортогональная составляющая Copq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861) обладает четной симметрией, а Sipq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861) нечетной симметрией. Это свойство функций определяет логику формирования сигналов для кодирования цифр.

Для кодирования цифры k 0 при любом основании q формируют сигнал положительной полярности Copq(0) 1 и сигнал нулевого уровня Sipq(0) 0.

Способы формирования сигналов для кодирования цифр систем счисления с четным основанием q 4,6,8 и систем счисления с нечетным основанием q 3,5,7 различные.

При кодировании цифр систем счисления с четным основанием q 4,6,8:

для кодирования цифры k q/2 формируют сигналы отрицательной полярности Copq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861) = -1 и сигнал нулевого уровня Sipq(способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861) = 0;

для кодирования цифр 0 < k < q/2 формируют сигналы положительной полярности Sipq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q) = 1, а для кодирования цифр q/2 < k < q формируют сигналы отрицательной полярности Sipq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q) = -1;

для кодирования цифр k q/2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 21018611 при q 4 формируют сигнал нулевого уровня Copq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q) = 0, а при q 6,8 сигналы отрицательной полярности Copq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q) = -1;

для кодирования цифр k 1 и k q 1, при q 6,8, формируют сигналы отрицательной полярности Copq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q) = -1;

для кодирования цифр k q/2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 21018612 при q 8 формируют сигналы нулевого уровня Copq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q) = 0.

При кодировании цифр системы счисления с нечетным основанием q 3,5,7:

для кодирования цифр 0 < k способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861 (q 1)/2 и (q 1)/2 < k способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861(q 1) формируют сигналы положительной Sipq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q) = 1 и отрицательной полярности Sipq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q) = -1, соответственно;

для кодирования цифр k (qспособ кодирования п-разрядных чисел, патент № 21018611)/2 формируют сигналы отрицательной полярности Copq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q) = -1;

для кодирования цифр k (qспособ кодирования п-разрядных чисел, патент № 21018613)/2 при q 5,7 формируют сигналы нулевого уровня Copq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q) = 0;

для кодирования цифр k 1 и k q 1 при q 7 формируют сигналы положительной полярности Copq(2способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861k/q) = 1.

При кодировании (q + 1) цифр, цифру k 0 кодируют нулевыми уровнями обеих ортогональных составляющих Copq(0)=0 и Sip(0)=0. Способ кодирования остальных цифр аналогичен описанному выше с той разницей, что при таком способе кодируют цифры ki k + 1.

Технический результат исполнения изобретения достигается благодаря следующим отличительным признакам: формирование n пар сигналов трехуровневых биполярных волн по ортогональным составляющим трехуровневых биполярных функций Попова, при кодировании цифр в системах счисления с разными основанием q от 3 до 9; представление цифр фазами волн этих сигналов; кодирование фазы-цифры трехуровневых волн q сочетаниями двух значений уровней двух ортогональных трехуровневых сигналов; дополнение множества значений сочетаний ортогональных сигналов сочетанием "0,0" нулевых уровней обеих ортогональных составляющих, при кодировании (q 1) цифр с использованием сигналов, сформированных для кодирования q цифр.

Непрерывные сигналы Cop(qp)способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861(t) и Sip(qp)способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861(t) для кодирования последовательности чисел q-ричных систем счисления с разными основаниями от q 3 до q 8 могут быть сформированы с помощью генераторов трехуровневых сигналов, приведенных на фиг.8.

Генератор сигналов для кодирования последовательности n разрядных чисел, содержит n одинаковых по составу генераторов сигналов для кодирования последовательности цифр (фиг.8). Генераторы сигналов для кодирования последовательности цифр, для каждого р-го разряда числа N, содержат входную шину 1, счетчик-делитель 2 на q, дешифратор 3, первый 4 и второй 5 суммирующие дифференциальные усилители. Вход счетчика 2 соединен с входной шиной, а выходы разрядов соединены с входами дешифратора 3. Выходы дешифратора 3 соединены со входами первого и второго суммирующих дифференциальных усилителей 4 и 5.

Генератор 6 сигналов для кодирования последовательности цифр работает следующим образом. На счетный вход счетчика-делителя 2 подается сигнал тактовой частоты Ur. На q выходах дешифратора с первого выхода по q-ый выход формируются импульсные сигналы Uo Uq-1 с первого периода сигналов тактовой частоты по q-ый период соответственно длительностью равной периоду тактовой частоты. При этом первый выход дешифратора 3 соединен со входом делителя второго разряда.

Для кодирования цифр 0, 1 и 2 одного разряда, например младшего, троичной системы счисления счетчик-делитель 2 включают в режим деления на 3 и используют первые три выхода дешифратор 3, на которых формируются импульсы Uo, U1 и U2 (фиг. 9 и 10). Сигнал Uo с первого выхода дешифратора 3 через резистор R1 подают на неинвертирующий вход первого дифференциального усилителя 4. Сигнал U1 со второго выхода дешифратора 3 через резистор R2 подают на инвертирующий вход того же усилителя 4 и через резистор R4 на неинвертирующий вход второго дифференциального усилителя 5. Сигнал U2 с третьего выхода дешифратора через резистор R3 подают на инвертирующий вход дифференциального усилителя 4 и, через резистор R5 на инвертирующий вход дифференциального усилителя 5. При этом на выходе первого дифференциального усилителя 4 формируется сигнал Cop3способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861(t), а на выходе второго дифференциального усилителя 5 сигнал Sip3способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861(t).

Для кодирования цифр 0, 1, 2, 3 и 4 четверичной системы счисления счетчик-делитель 2 включается в режим деления на 4 и используют первые четыре выхода дешифратора 3, на которых формируются импульсы U0, U1, U2, U3 (фиг. 11 и 12). Сигнал Uo с первого выхода дешифратора через резистор R1 подают на неинвертирующий вход первого дифференциального усилителя, а на инвертирующий вход этого усилителя через R2 подают сигнал U2 с третьего выхода дешифратора. На неинвертирующий вход второго дифференциального усилителя 5 через резистор R3, подают сигнал U1 со второго выхода дешифратора 3, а на инвертирующий вход через резистор R4 подают сигнал U3 с четвертого выхода дешифратора 3 через резистор R4 подают сигнал U3 с четвертого выхода дешифратора 3. При этом на выходе первого дифференциального усилителя 4 формируется сигнал Cop4способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861(t), а на выходе второго дифференциального усилителя 5 сигнал Sip4способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861(t) (фиг.11).

Для кодирования цифр 0, 1, 2, 3 и 4 пятеричной системы счисления счетчик-делитель 2 включают в режим деления на 5 и используют первые пять выходов дешифратора 3, на которых формируются импульсы U0, U1, U2, U3, U4 (фиг. 13 и 14).

Сигнал Uo с первого выхода дешифратора через резистор R1 подают на неинвертирующий вход первого дифференциального усилителя 4. Сигнал U1 со второго выхода дешифратора 3 через резистор R5 подают на неинвертирующий вход второго дифференциального усилителя 5. Сигнал U2 с третьего выхода дешифратора 3 через резистор R2 подают на инвертирующий вход первого дифференциального усилителя 4 и через резистор R на неинвертирующий вход второго дифференциального усилителя 5. Сигнал U3 с четвертого выхода дешифратора 3 через резистор R3, подают на инвертирующий вход первого дифференциального усилителя 4, и через резистор R6 на инвертирующий вход второго дифференциального усилителя 5. Сигнал U4 с пятого выхода дешифратора 3 через резистор R7 подают на инвертирующий вход второго дифференциального усилителя 5. При этом на выходе первого дифференциального усилителя 4 формируется сигнал Cop5способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861(t), а на выходе второго дифференциального усилителя 5 сигнал Sip5способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861(t).

Для кодирования цифр 0, 1, 2, 3, 4 и 5 шестеричной системы счисления счетчик-делитель 2 включают в режим деления на 6 и используют первые шесть выходов дешифратора 3, на которых формируются импульсные сигналы U0, U1, U2, U3, U4, U5 (фиг. 15 и 16).

Сигналы U0, U1 и U5 через резисторы R1, R2, R3, соответственно подают на неинвертирующий вход первого дифференциального усилителя 4. На инвертирующий вход этого дифференциального усилителя подают сигналы U2, U3, U4 через резисторы R4, R5, R6. Сигналы U1, U2 через резисторы R7, R8 подают на неинвертирующий вход второго дифференциального усилителя 5, а на инвертирующий вход этого дифференциального усилителя, через резисторы R9, R10 подают сигналы U4, U5. При этом на выходе первого дифференциального усилителя 4 формируется сигнал Cop6способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861(t), а на выходе второго дифференциального усилителя 5 сигнал Sip6способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861(t).

Для кодирования цифр 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 семеричной системы счисления счетчик-делитель 2 включают в режим деления на 7 и используют первые семь выходов дешифратора 3, на которых формируются импульсные сигналы U0, U1, U2, U3, U4, U5 U6 (фиг. 17 и 18). Сигналы U0, U1 и U6 через резисторы R1, R2, R3, подают на неинвертирующий вход первого дифференциального усилителя 4. На инвертирующий вход этого дифференциального усилителя через резисторы R4, R5 подают сигналы U3, U4. Сигналы U1, U2, U3 через резисторы R6, R7, R8 подают на неинвертирующий вход второго дифференциального усилителя 5, на инвертирующий вход которого через резисторы R9, R10, R11 подают сигналы U4, U5, U6. При этом на выходе первого дифференциального усилителя 4 формируется сигнал Cop7способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861(t), а на выходе второго дифференциального усилителя 5 сигнал Sip7способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861(t).

Для кодирования цифр 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 восьмеричной системы счисления счетчик-делитель 2 включают в режим деления на 8 и используют первые восемь выходов дешифратора 3, на которых формируются импульсные сигналы U0, U1, U2, U3, U4, U5, U6, U7 (фиг. 19 и 20). Сигналы U0, U1, U7 через резисторы R1, R2, R3 подают на неинвертирующий вход первого дифференциального усилителя 4, на инвертирующий вход которого, через резисторы R4, R5, R6 подают сигналы U3, U4, U5. Сигналы U1, U2, U3 через резисторы R7, R8, R9 подают на неинвертирующий вход второго дифференциального усилителя 5, на инвертирующий вход которого подают через резисторы R10, R11, R12 сигналы U5, U6, U7. При этом на выходе первого дифференциального усилителя 4 формируются сигналы Cop8способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861(t), а на выходе второго дифференциального усилителя 5 сигнал Sip8способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861(t).

Для кодирования цифр 0,1,2 q, в системах счисления с основанием q1 q + 1 формируют сигналы Cop(q+1)способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861(t) и Sip(q+1)способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861(t). Пример и схема формирователя сигналов (q + 1)=5 показаны на фиг. 21 и 22. Для формирования этих сигналов используют устройства аналогичные выше описанным устройствам для кодирования цифр в системах счисления с основанием q. Отличие состоит в том, что счетчик-делитель 2 включают в режим деления на q + 1 и сигнал U0 не используют для формирования сигналов Cop(q+1)способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861(t) и Sip(q+1)способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861(t), а сигналы U1, U2, Uq используют вместо сигналов U0, U1, Uq-1 в соответствующих устройствах.

Для кодирования цифр n разрядных чисел в каждом разряде используют описанные выше устройства. При этом сигнал U0 предыдущего по старшинству разряда используют в качестве сигнала тактовой частоты способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861 для запуска счетчика-делителя 2 устройства кодирования цифр следующего по старшинству разряда.

При этом счетчик-делитель 2 (р + 1)-го разряда включают в режим деления на qp+1 и используют соответствующему схему формирования сигналов Cop(q+1)способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861(t) и Sip(q+1)способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861(t).

Пример. Коды цифр и чисел можно получить с помощью n-разрядных генераторов последовательности чисел (фиг.8).

Сигналы, представляющие код двухразрядного числа N, формируются на выходах генераторов 6,7,n (фиг.8) сигналов для кодирования последовательности цифр во время (N+1)-го периода тактовой частоты. Например, код числа 2 формируется во время третьего периода тактовой частоты. Для системы счисления по основанию q 8 (фиг. 7 и 20) это код:

способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861

Код числа 10 формируется во время 11-го периода тактовой частоты и ему соответствуют уровни сигналов двух разрядов, которые образуют код (фиг. 7):

способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861

При этом одно и то же десятичное число представляется различными кодами для систем счисления с разным основанием. Так десятичное число 10 в системе счисления с основанием q 6 (фиг. 5) представлено кодом:

способ кодирования п-разрядных чисел, патент № 2101861.

Класс H03M5/18 два уровня симметричны относительно третьего уровня, те балансный биполярный троичный код

способ логического дифференцирования аналоговых сигналов, эквивалентных двоичному коду, и устройство для его реализации -  патент 2375749 (10.12.2009)
функциональная структура избирательного логического дифференцирования аргументов формата двоичной системы f(2n) -  патент 2373640 (20.11.2009)
способ логического дифференцирования аналоговых сигналов, эквивалентных двоичному коду, и устройство для его реализации -  патент 2361269 (10.07.2009)
преобразователь биполярного кода в однополярный -  патент 2227367 (20.04.2004)
преобразователь двоичного кода в биполярный код -  патент 2218660 (10.12.2003)
способ передачи информации -  патент 2197061 (20.01.2003)
преобразователь двоичного кода во многозначный код (варианты) -  патент 2109400 (20.04.1998)
Наверх