Устройство для выравнивания случайных потоков импульсов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАВНИВАНИЯ СЛУЧАЙНЫХ ПОТОКОВ ИМПУЛЬСОВ , содержащее М групп по Л в каждой () блоков усреднения, каждый из которых содержит первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементы И, выход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, вторые входы первых элементов И блоков усреднения первой группы являются первой группой информационных входов устройства, вторые входы вторых элементов И блоков усреднения первой группы являются второй группой информационных входов устройства , выходы первых элементов ИЛИ блоков усреднения т-й ( М-1) группы соединены с вторыми входами первых элементов И соответствующих блоков усреднения (т+1)-й группы, выходы первого элемента ИЛИ блоков усреднения М-й группы являются первой группой выходов случайных потоков импульсов устройства, выходы вторых элементов ИЛИ блоков усреднения М-й группы являются второй группой выходов случайных потоков импульсов устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены элемент ИЛИ, элемент ЗАПРЕТ, счетчик и генератор импульсов, а в каждый блок усреднения - первый и второй элементы ЗАПРЕТ, выход генератора импульсов соединен с прямым входом элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен со счетным входом счетчика , первая и вторая группы информационных входов устройства соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с инверсным входом элемента ЗАПРЕТ, а прямые входы первого и второго элементов ЗАПРЕТ блока усреднения соединены с вторыми входами первого и второго элементов И соответственно, i инверсные входы первого и второго элементов ЗАПРЕТ каждого блока усреднения сое (Л динены с первым входом элемента И и подключены соответственно к разрядным выходам счетчика, выходы первого и второго элементов ЗАПРЕТ соединены с вторыми входами второго и первого элементов ИЛИ соответственно, выход второго элемента ИЛИ п-го блока усреднения т-й группы соединен с вторым входом второго элемента И (П-+-2 ))-го блока усреднения 00 ( т+ 1) -и группы, оо 0 , где R - остаток от деления, оо а при всех других значениях п - с вторым IC входом второго элемента И (п-2 )-го блока усреднения (т+ 1)-й группы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ц11 4 б 06 F 7/58

Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3733113 / 24-24 (22) 25.04.84 (46) 30.10.85. Бюл. № 40 (72) А. С. Анишин (53) 681.333(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 131141, кл. G 06 F 7/58, 1960.

Авторское свидетельство СССР № 1062720, кл. G 06 F 15/36, 1979. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫРАВНИВАНИЯ СЛУЧАЙНЫХ ПОТОКОВ ИМПУЛЬСОВ, содержащее М групп по N в каждой (N=2" ) блоков усреднения, каждый из которых содержит первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементы И, выход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, вторые входы первых элементов И блоков усреднения первой группы являются первой группой информационных входов устройства, вторые входы вторых элементов И блоков усреднения первой группы являются второй группой информационных входов устройства, выходы первых элементов ИЛИ блоков усреднения m-й (т=1 М вЂ” 1) группы соединены с вторыми входами первых элементов И соответствующих блоков усреднения (т+ 1) -й группы, выходы первого элемента ИЛИ блоков усреднения М-й группы являются первой группой выходов случайных потоков импульсов устройства, выходы вторых элементов ИЛИ блоков усреднения M-й группы являются второй групÄÄSUÄÄ 1188732 A пой выходов случайных потоков импульсов устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены элемент

ИЛИ, элемент ЗАПРЕТ, счетчик и генератор импульсов, а в каждый блок усреднения — первый и второй элементы ЗАПРЕТ, выход генератора импульсов соединен с прямым входом элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен со счетным входом счетчика, первая и вторая группы информационных входов устройства соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с инверсным входом элемента ЗАПРЕТ, а прямые входы первого и второго элементов ЗАПРЕТ блока усреднения соединены с вторыми входами первого и второго элементов И соответственно, инверсные входы первого и второго элемен-,р

Ф тов ЗАПРЕТ каждого блока усреднения соединены с первым входом элемента И и подключены соответственно к разрядным выходам счетчика, выходы первого и второго (, элементов ЗАПРЕТ соединены с вторыми входами второго и первого элементов ИЛИ Я соответственно, выход второго элемента

ИЛИ и-го блока усреднения т-й группы соединен с вторым входом второго элемента И (и+2 )-го .блока усреднения (m+1)-й группы, 00

0< R(—" — ) (2 00

2m 3 где R () — остаток от деления, а при всех других значениях и — с вторым входом второго элемента И (и — 2 " ) -го Ю блока усреднения (m+ 1) -й группы.

1 188732

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к вычислительным устройствам, использующим принцип вероятностного представления информации, и может быть использовано при построении вероятностных элементов и входных преобразователей код — интенсивность (плотность вероятности), асинхронных стохастических вычис лительных и моделирующих машин.

Цель изобретения — повышение точности работы устройства.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для выравнивания 2N случайных потоков импульсов; на фиг. 2 — структурная схема блока усреднения двух случайных потоков импульсов; на фиг. 3 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства при выравнивании четырех потоков импульсов.

Устройство содержит 2N входных и 2Х выходных шин, блоки усреднения l и — 1ии двух случайных потоков импульсов, генератор 2 импульсов, элемент ИЛИ 3, элемент

ЗАПРЕТ 4 и М-разрядный двоичный счетчик 5. При этом каждый блок усреднения содержит первый 6 и второй 7 элементы

И, первый 8 и второй 9 элементы ЗАПРЕТ, первый 10 и второй 11 элементы ИЛИ. .Устройство работает следующим образом.

На входные шины устройства в общем случае поступает случайных потоков импульсов с различной интенсивностью 4 i= 1,2N .

Генератор 2 вырабатывает регулярную последовательность импульсов с частотой

1„которые при отсутствии сигнала запрета (импульсов входных потоков) через элементЗАПРЕТ 4 поступают на счетный вход счетчика 5, При этом частота f, импульсов генератора 2 на один порядок превышает наибольшую интенсивность вырав ниваемых

2N потоков

1Ои».хс у г:-, 12

Сигналы прямых выходов разрядных триггеров счетчика 5 являются управляющими для соответствующих групп блоков усреднения двух потоков импульсов.

В зависимости от значений («1», »О») сигнала на управляющем входе блок усреднения имеет два основных состояния.

При единичном сигнале «1» импульсы потока, поступающие на вход 1 блока 1 проходят через первый элемент И 6 и первый элемент ИЛИ 10 на выход 1 блока !.

Соответственно импульсы потока, поступающие на вход 2 блока 1 проходят через второй элемент И 7 и второй элемент ИЛИ 1! на выход 2 блока 1. При сигнале «О» импульсы потока, поступаюн1ие на вход 1 блока 1, проходят через первый 8 элемент

ЗАПРЕТ и второй элемент ИЛИ 11 на выход

2 блока 1. Соответственно импульсы, поступающие на вход 2, проходят через второй 9 элемент ЗАПРЕТ и первый элемент

ИЛИ 10 на выход 1 блока 1.

10 !

Зо

Таким образом, в состоянии «1«имеет место прямая связь входов и выходов блока

1, в состоянии «О» — инверсная связь.

При выравнивании четырех потоков импульсов с интенсивностями Х, Х, Хз, Х4 (фиг. 3, а, б, в, г), поступающих на соответствующие входы, устройство работает следующим образом.

Оно содержит две группы М =2 по N =2 в каждой блоков 1 усреднения двух потоков импульсов. Счетчик 5 состоит из двух триггеров, один цикл работы устройства состоит из 2 = 4 тактов.

Допустим, что в начальный момент времени счетчик 5 находится в нулевом состоянии. В течение первого такта (Π— At) (At= — ) на управляющих входах блоков

1 г усредйения обеих групп присутствуют нули (фиг. 3 д,к), следовательно, все блоки 1, 112> 12lr 122 усреднения обеспечивают инверсную связь между собственными входами и выходами (фиг. 3 е, з, ж, и).

В течение первого такта (Π— At) на нервом выходе устройства действует поток с интенсивностью Хч, на втором — с интенсивностью л, на третьем — с интенсивностью 4 и ьа четвертом — с интенсивностью 1 4 (фиг. 2, л, м, н, 0).

Во время второго такта (At — 2At) на управляющих входах блоков усреднения первой группы присутствует единичный сигнал, на управляющих входах блоков усреднения второй группы — нулевой сигнал. С учетом этого блоки 1ii и 1 усреднения обеспечивают прямую связь между собственными входами и выходами, а блоки

l iz и !гав усреднения — инверсную связь.

В течение второго такта (At — 2At) на первом выходе устройства действует поток импульсов с интенсивностью 121 на втором— с интенсивностью Хз, на третьем — — с интенсивностью g „, на четвертом — с интенсивностью л .

Аналогично можно определить распределение входных потоков по выходам устройства на третьем и четвертом тактах (фиг. 3 л, v, н,о) . В дальнейшем работа устройства для выравнивания четырех потоков импульсов повторяется.

В табл. 1 приведен порядок смены интенсивностей 4, 1 = — 1.4 на четырех выходах устройства для одного цикла его работы.

При выравнивании восьми потоков устройство содержит три группы по четыре в каждой блоков усреднения двух потоков и м пул ьсов.

Счетчик 5 состоит из трех триггеров, и один цикл работы устройства состоит из 2 = 8 тактов.

В табл. 2 приведен порядок смены интенсивностей Х;, i = 1,8 входных потоков на восьми выходах устройства для одного цикла его работы.

1188732

Таблица 1

Программа смены потоков Л„, i = 1,4 по выходам устройства.

Лг

Лг л, Таблица 2

Программа смены потоков Я„,i= l, по выходам устройства.

Л4

Лв

Л5

Л4

Л-, Л6

Лв

Л(Лз

Лв л, Л4

Лв

Лв

Л4

Лг

Лв

Лг

Лз

Л4 л, л, л, л, л, Лв

Лз л-, Л!

Лв л, Из табл. 1 и 2 следует, что за один цикл работы на каждом выходе устройства действуют поочередно все входные потоки импульсов. Это свидетельствует о том, что средняя частота (интенсивность) выходных потоков определяется как среднее арифметическое интенсивностей входных потоков ак

Z. Лв г ВЫХ = Вгбил"-=".= ВыХ21 1= — — — = (Щ.

2К

Кроме того, в один и тот же момент времени и в течение одного такта на выходах устройства действуют различные потоки, что указывает на декорреляцию выходных потоков, имеющую важное значение при получении независимых друг от друга потоков импульсов без последействий.

Элемент ИЛИ 3 предназначен для объединения 2N входных потоков импульсов и подачи их на инверсный вход элемента

ЗАПРЕТ 4 с целью отключения генератора

2 от счетчика 5. В результате смена состояний счетчика 5, а следовательно, и управляющих сигналов на управляющих входах

10 блоков усреднения 1ii — 1„» во время прохождения импульсов не происходит, что в конечном итоге, исключает случаи дробления. импульсов.

1 188732

1188732

Ау а)

Я,д б) г) Упд. бх. д) Хгр.

k(S)

e) ж (t) s(t) и)

Упр. дх.

Ю Хгр. л (s)

1 л) я,(E) и) o) Составитель И Столяров

Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Пчелинская

Заказ 6746/5!