Фазоимпульсный модулятор на основе конвейерной логической сети

1Конвейерная обработка широко применяется во всех современных быстродействующих процессорах. Конвейеризация в общем случае основана на разделении подлежащей исполнению функции на более мелкие части, называемые ступенями, и выделении для каждой из них отдельного блока аппаратуры.

На основе конвейерной логической сети, реализованной на операторах логической свертки сигнала [1], могут быть созданы разнообразные модуляторы. Для построения модуляторов применяются конвейеры с разомкнутым и замкнутым кольцевым циклом. В разомкнутых конвейерах период дискретизации задается внешним сигналом, в кольцевых конвейерах частота дискретизации определяется внутренними параметрами. Конвейер с векторным управлением представляет собой устройство, преобразующее произвольную комбинацию в PZ-ряд, определяющий модуляционный параметр. Кольцевой конвейер позволяет выполнять различные операции с унитарными ря- дами: расширение, ограничение, выделение фронтов, удвоение, селекцию по длине, частоте и фазе рядов, выборку комбинаций по шаблону, проверку условий, умножение и деление на фиксированный многочлен, преобразование, кодирование и декодирование унитарных рядов [2].

Относительная фазоимпульсная модуляция (ОФИМ) наиболее информативна при обработке и передаче информации. Каждому информационному элементу ставится в соответствие не абсолютное значение фазы, а ее изменение относительно предыдущего значения. Информационный элемент может нести информацию бит, два бита, три бита и более. Фаза сигнала может изменяться на 180, 90, 45 градусов. Модуляционным параметром ОФИМ является фазовый сдвиг между переменными А(р) и С(р) заданными РZ-рядами. Примеры построения одно-, двух- и трехбитовых модуляторов ОФИМ на разомкнутых конвейерах с векторным управлением приведены ниже.2

С.И. Сивков, Л.Г. Новиков

Однобитовый ОФИМ, процедура свертки: софим ^ {A ° (Xо s + X)Ф), где Софим — выходная последовательность Р-ряда, А - входной Р-ряд, Xо - управляющий вектор, {s) - оператор выделения среза унитарного сигнала, {ф) - оператор выделения фронта унитарного сигнала (табл. 1, рис. 1).

Двухбитовый ОФИМ, процедура свертки:

Софим НA ° (X s+Х1Ф) ° s ° (X)25+Xо) ° 38), где Софим - выходная последовательность Р-ряда, А - входной Р-ряд, X)- управляющие векторы, {s) - оператор выделения среза унитарного сигнала, {ф) - оператор выделения фронта унитарного сигнала, {5) - оператор удлинения унитарного сигнала (табл. 2, рис. 2).

Таблица 1

Рис. 1. Временные диаграммы однобитового ОФИМ

Однобитовый ОФИМ

Схема	Переходные диаграммы	Фазовая диаграмма
А(р)       (Хр) — ф:5 — 1/	А ,01010101010101010, Х ,00000011111110000, С ,01010110101010101,	в 1 __ 0~ А

Таблица 2

Рис. 2. Временные диаграммы двухбитового ОФИМ

Двухбитовый ОФИМ

Схема	Переходные диаграммы	Фазовая диаграмма
— $:ф - S - ZSH — 36 — I Хд	А ,0000111100001111, С оо ,0001111000011110, С )1 ,0111100001111000, С 10 ,1110000111100001, С 11 ,1000011110000111,	в 01             00 ^^^^^^ А 10             11

Фазоимпульсный модулятор на основе конвейерной логической сети

Таблица 3

Трехбитовый ОФИМ

Схема

Переходные диаграммы

Фазовая диаграмма

А ,0000111100001111,

С ооо ,0001111000011110, С 011 ,1111000011110000, С 101 ,1100001111000011, Сш ,0000111100001111,

Рис. 3. Временные диаграммы трехбитового ОФИМ

Трехбитовый ОФИМ, процедура свертки:

С о_фим ^ { A ° ( X 2 ⁵ + X 2 Ф ) ° ( X 1 2 ^{5 +} X ) ⁰ °( X о 5 + X 0 ) ° 3 8 },

C офим — выходная последовательность Р -ряда, А - входной Р-ряд, X ₀ , X ₁ , X ₂ - управляющие векторы, { 5 } - оператор выделения среза унитарного сигнала, {ф} - оператор выделения фронта унитарного сигнала, {5} - оператор удлинения унитарного сигнала (табл. 3, рис. 3).

Однобитовый модулятор выполнен на управляемых операторах ф: 5 (табл. 1), при x = 0 выполняется процедура {ф}, фазовый сдвиг P -рядов А(р ) и С(р ) равен нулю, а при x = 1 - действует процедура { 5 } и P -ряды переменных А(р ) и С(р ) будут в противофазе. В двух- и трехбитовых модуляторах старший разряд определяет формирование фазовой задержки относительно фронта или среза.

Конвейерные устройства на операторах свертки могут быть использованы для идентификации по различным признакам и формированию сигналов требуемой конфигурации: увеличивать и уменьшать длину, выделять фронт и срез, маркировать, нормировать, производить сдвиг в PZ-рядов и выполнять другие преобразования.

На основе конвейерных принципов могут быть реализованы все векторные процедуры логической обработки сигналов, представляемых PZ-рядами. Рассмотренные устройства свидетельствуют о широких возможностях унитарных принципов логической обработки сигналов.