发明名称 估计非线性函数之方法及系统
摘要 本发明提供一种用以估计非线性函数之系统(10)。该系统(10)包含第一及第二倍数产生电路(12)及(14),用以将一第一量及一第二量乘以最多到二之三整数次乘方。第一及第二函数产生电路(16)及(18)将在第一及第二倍数产生电路(12)及(14)所产生之倍数合并,藉以产生第一及第二量之第一及第二函数。第一及第二近似值产生电路(20)及(22)使第一及第二函数产生电路(16)及(18)之输出移位,藉以产生非线性函数之第一及第二近似值。近似值选择电路(24)输出在第一及第二近似值产生电路(20)及(22)所产生之适当近似值。
申请公布号 TW377414 申请公布日期 1999.12.21
申请号 TW083109680 申请日期 1994.10.19
申请人 德州仪器公司 发明人 马希法;亚汤玛;赛裘德
分类号 G06F15/31 主分类号 G06F15/31
代理机构 代理人 蔡中曾 台北巿敦化南路一段二四五号八楼
主权项 1.一种用于估计非线性函数之系统,包含:用于使一第一量移位之电路,以便将该第一量乘以最多到二之三整数次乘方;用以使一第二量移位之电路,以便将该第二量乘以最多到二之三整数次乘方;与上述使第一及第二量移位之电路连系之电路,用以产生该第一及第二量之第一函数;与上述使等一及第二量移位之电路连系之电路,用以产生该第一及第二量之第二函数;与上述产生第一函数之电路连系之电路,用于在一移位器将上述第一函数除以二之整倍数,而藉以产生一第一近似値;与上述产生第二函数之电路连系之电路,用于在一移位器将上述第二函数除以二之整倍数,而藉以产生一第二近似値;以及与上述产生第一及第二近似値之电路连系之电路,用以在上述第一与第二近似値之间进行选择。2.根据申请专利范围第1项之系统,其中上述用以选择之电路包含用以输出上述第一及第二近似値之较大者之电路。3.根据申请专利范围第1项之系统,其中上述用以选择之电路包含:如果上述第一及第二量之比小于预定断点用于输出第一近似値之电路;以及如果上述第一及第二量之比大于预定断点用于输出第二近似値之电路。4.一种用于估计非线性函数之系统,包含:用于使一第一量移位之电路,以便将该第一量乘以最多到二之三整数次乘方;用以使一第二量移位之电路,以便将该第二量乘以最多到二之三整数次乘方;与上述使第一及第二量移位之电路连系之电路,用以产生该第一及第二量之第一函数;与上述使第一及第二量移位之电路连系之电路,用以产生该第一及第二量之第二函数;与上述使第一及第二量移位之电路连系之电路,用以产生该第一及第二量之第三函数;与上述产生第一函数之电路连系之电路,用于在一移位器将上述第一函数除以二之整倍数,而藉以产生一第一近似値;与上述产生第二函数之电路连系之电路,用于在一移位器将上述第二函数除以二之整倍数,而藉以产生一第二近似値;与上述产生第三函数之电路连系之电路,用于在一移位器将上述第二函数除以二之整倍数,而藉以产生一第三近似値;以及与上述产生第一,第二及第三近似値之电路连系之电路,用以在上述第一,第二与第三近似値之间进行选择。5.根据申请专利范围第4项之系统,其中上述用以选择之电路包含用以输出上述第一及第二近似値之较大者之电路。6.一种用以处理向量之系统,包含:用以计算第一近似値为对应向量分量间第一及第二差之函数之电路;用以计算第二近似値为上述第一及第二差之第二函数之电路;以及与上述计算第一近似値之电路及上述计算第二近似値之电路连系之电路,用以将上述第一及第二差之第三函数与预定断点比较,而藉以在第一与第二近似値之间进行选择,上述用以计算之电路及用以选择之电路由移位器,加法器及多工器所构成。7.根据申请专利范围第6项之系统,其中上述用以计算第一近似値之电路包含:用以选择第一及第二差之电路;耦合至上述选择电路之电路,用以自上述第一及第二选定差输出最大値及最小値;以及与上述选择电路及输出电路连系之电路,用以计算第一近似値为上述最大及最小値之函数。8.根据申请专利范围第6项之系统,其中上述用以计算第一近似値之电路包含:用以选择第一及第二差之电路;耦合至上述选择电路之电路,用以自上述第一及第二选定差输出最大値及最小値;以及与上述选择电路及输出电路连系之电路,用以计算第二近似値为上述最大及最小値之函数。9.根据申请专利范围第8项之系统,其中上述用以在第一与第二近似値之间进行选择之电路包含:用以选择第一及第二差之电路;耦合至上述选择电路之电路,用以自上述第一及第二选定差输出最大値及最小値;与上述选择电路连系之电路,用以将上述第一差及第二差之第三函数与预定断点比较;以及耦合至上述比较电路之电路,该电路用以计算一第一近似値,并且该电路用以计算一第二近似値,以供输出该第一近似値或第二近似値。10.一种用于估计第一与第二向量间欧几里得距离之系统,包含:用以储存一与第一及第二向量每一分量对应之値之电路;耦合至上述储存电路之电路,用以计算第一及第二向量对应分量间之差,并将该差储存于储存电路;耦合至上述储存电路之电路,用以选择第一及第二値,至少该第一及第二値之一包含上述差之一;耦合至上述选择电路之电路,用以自上述第一及第二选定値输出最大値及最小値;与上述选择电路连系之电路,用以将第一値及第二値之第一函数与预定断点比较;耦合至上述比较电路及输出电路之电路,如果上述第一函数小于或等于该预定断点,用以将第一及第二値之第二函数加至一累加器;以及耦合至上述比较电路及输出电路之电路,如果上述第一函数大于该预定断点,用以将第一及第二値之第三函数加至上述累加器,该累加器之输出耦合至上述用以选择之电路。11.根据申请专利范围第10项之系统,其中上述用以输出最大値及最小値之电路包含:一第一多工器,耦合至上述选择电路,并可操作输出上述第一及第二値之最大値;一第二多工器,耦合至上述选择电路,并可操作输出上述第一及第二値之最小値;以及一减法器,耦合至上述选择电路,其中自上述第二値减去第一値,以产生一进位位元传至上述第一及第二多工器,并可操作控制该第一及第二多工器之输出。12.根据申请专利范围第10项之系统,其中上述用以比较之电路包含:一移位器,耦合为自上述输出电路接收最大値,用以使该最大値由右移位2位元,俾将该最大値除以4;以及一减法器,耦合为自上述输出电路接收最小値及自该移位器接收输出,用以产生一进位位元,以指示最小値对最大値之比是否小于 。13.根据申请专利范围第10项之系统,其中上述用以比较之电路包含:一移位器,耦合为自上述输出电路接收最小値,用以使该最小値由左移位一位元,俾将该最小値乘以2;一加法器,耦合为将上述最小値自输出电路加至移位器之输出;以及一减法器,耦合为自上述输出电路接收最大値及自该移位器接收输出,用以产生一进位位元,以指示最小値对最大値之比是否小于 。14.根据申请专利范围第12项之系统,其中用以加第二函数之电路及用以加第三函数之电路包含:一第一移位器,耦合为自上述输出电路接收最小値,用以使该最大値由右移位2位元,俾将该最大値除以4;一减法器,耦合为自上述输出电路接收最小値及自该移位器接收输出,用以产生一进位位元,以指示最小値对一第二移位器,耦合为自上述输出电路接收最小値,用以使该最大値由右移位3位元,俾将该最大値除以8;一第三移位器,耦合至上述减法器之输出,用以使该输出向右移位1位元,俾将该减法器之输出除以2;一第一加法器,耦合为自上述输出电路接收最大値及第二移位器之输出,用以加上最大値及第二移位器之输出;一第二加法器,耦合为自上述输出电路接收最大値及第三移位器之输出,用以加上述最大値及第三移位器之输出;一多工器,耦合为接收来自第一及第二加法器之输出,并耦合至来自比较电路之控制位元,其中该多工器之输出予以控制为第一加法器之输出或第二加法器之输出;以及一累加器,耦合至上述多工器之输出,用以求得上述多工器输出之和,有一输出耦合至上述用以选择之电路。15.一种用于估计第一与第二向量间欧几里得距离之系统,包含:用以储存一与第一及第二向量每一分量对应之値之电路;耦合至上述储存电路之电路,用以计算第一及第二向量对应分量间之差,并将该差储存于储存电路;耦合至上述储存电路之电路,用以选择第一及第二値,至少该第一及第二値之一包含上述差之一;耦合至上述选择电路之电路,用以自上述第一及第二选定値输出一最大値m及一最小値n;与上述选择电路连系之电路,用以将上述第一値及第二値之第一函数与第一预定断点比较,及将第一及第二値之上述第一函数与第二预定断点比较;耦合至上述比较电路及输出电路之电路,如果上述第一函数小于或等于第一预定断点,用以将第一及第二値之第一函数加至一累加器;耦合至上述比较电路及输出电路之电路,如果第一及第二値之第一函数大于第一预定断点,并且该第一函数小于第二预定断点,用以将第一及第二値之第三函数加至该累加器;以及耦合至上述比较电路及输出电路之电路,如果上述第一函数大于第二预定断点,用以将第一及第二値之第四函数加至该累加器,该累加器之输出耦合至上述用以选择之电路。16.根据申请专利范围第15项之系统;其中上述第一预定断点包含 ,并且上述第二预定断点包含 。17.根据申请专利范围第15项之系统,其中上述第二函数包含函数m+ 。18.根据申请专利范围第15项之系统,其中上述第三函数包含函数m+ - 。19.根据申请专利范围第15项之系统,其中上述第四函数包含函数m+ 。20.一种用以计算第一与第二向量间欧几里得距离之方法,包含下列步骤:将一与第一及第二向量每一分量对应之値储存在记忆器电路;在一减法器电路计算第一及第二分量对应分量间之差;将计算求得之差储存在记忆器电路;选择二値,至少二选定値之一为一储存之差;自选定之値确定一最大値及一最小値;将选定値之第一函数与一预定断点比较;如果第一函数小于或等于预定断点,将选定値之第二函数加至一累加器;如果第一函数大于预定断点,将选定値之第三函数加至该累加器;以及重复上述选择二値,比较选定値,比较第一函数,及加至累加器等步骤,其中上述选择二値之步骤选择一储存之差及累加器之现行値,直到所有储存之差均经予选择。21.根据申请专利范围第20项之方法,其中上述确定最大値及最小値之步骤包含下列步骤;在减法器减去二选定之値,藉以产生一进位位元;使选定之値通过第一多工器,以依据减法器所产生之进位位元输出一最大値;以及使选定之値通过第二多工器,以依据减法器所产生之进位位元输出一最小値。22.根据申请专利范围第20项之方法,其中上述比较一比値之步骤包含下列步骤:使最大値在移位器向右移位2位元,藉将最大値除以4;在减法器减去最小値及移位之最大値;以及在减法器产生一进位位元,以指示最小値对最大値之比为大于,等于,抑或小于预断点。23.根据申请专利范围第20项之方法,其中上述用以比较一比値之步骤包含下列步骤;使二选定之値在第一及第二移位器向右移位二位元,藉以将该二选定値除以二;在第一减法器减去第一选定値及移位之第二値;在第二减法器减去第二选定値及移位之第二値;以及在第一减法器产生一进位位元及在第二减法器产生一进位位元,以指示比値为大于,等于,抑或小于预定断点;上述比较比値之步骤实际与上述确定最大及最小値之步骤同时完成。24.根据申请专利范围第20项之方法,其中上述加第一组及加第二组之步骤包含下列步骤:在移位器使最小値向右移位3位元,藉以将该最小値除以8;在移位器使比较比値步骤之输出向右移位一位元,藉以将比较比値步骤之输出除以2;在加法器加最大値及移位之最小値;在加法器加最大値及比较比値步骤之移位输出;在多工器依据比较比値步骤之输出而输出二相加步骤所产生之适当和;以及将输出步骤所产生之输出加至累加器。25.根据申请专利范围第20项之方法,其中上述加第一组及加第二组之步骤包含下列步骤:在移位器使最小値向右移位3位元,藉以将该最小値除以8;使比较比値步骤之第一输出向右移位一位元,藉以将比较比値步骤之第一输出除以2;使比较比値步骤之第二输出向右移位一位元,藉以将比较比値步骤之第二输出除以2;在加法器加最大値及移位之最小値;在加法器加最大値及比较比値步骤之移位第一输出;在加法器加最大値及比较比値步骤之移位第二输出;在多工器依据比较比値步骤之输出及确定最大値步骤之输出,而输出三相加步骤所产生之适当和;以及将输出步骤所产生之输出加至累加器。图式简单说明:第一图示一用以根据本发明之旨意,估计函数之第一系统之方块图;第二图示一用以根据本发明之旨意,估计函数之第二系统之方块图;第三图示根据本发明旨意之第二系统所用近似値之曲线图;第四图示根据本发明之旨意所构成,用以估计向量间欧几里德距离之第一系统之方块图;第五图示根据本发明旨意,估计欧几里德距离之第一系统所用近似値之曲线图;第六图示根据本发明之旨意所构成,用以估计向量间欧几里德距离之第二系统之方块图;第七图示根据本发明旨意,估计欧几里德距离之第二系统所用近似値之曲线图;第八图示根据本发明之旨意所构成,用以估计向量间欧几里德距离之第三系统之方块图;第九图示根据本发明旨意,估计欧几里德距离之第三系统所用近似値之曲线图;以及第十图示根据本发明之旨意所构成,用以估计向量间欧几里德距离之第三系统之方块图。
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