Устройство для обработки статисти-ческой информации

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Ресиублик 834710 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 28.11.79 (21) 2843928/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

G 06 F 15/36

Гееударстеееный кемлтет

СССР (53) УДК 681.3 (088.8) Опубликовано 30.05.81. Бюллетень № 20

Дата опубликоваыия описания 05.06.81

IIo делам нзееретений к открытий (72) Авторы изобретения

Б. С. Демченко, Н. О. Герусов и А. Е. Марю

1 л ";":,"

Краснодарский ордена Трудового Красного 3 завод электроизмерительных приборов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТАТИСТИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено дЛя обработкиинформации при статистических измерениях и может быть использовано в статистических анализаторах сигналов, коррелометрах, накопителях сигналов и других устройствах обработки.

Известно устройство для обработки статистической информации, содержащее преобразователь входного сигнала в цифровой код и мини-ЭВМ, предназначенную для обработки информации .f1).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для обработки статистической информации, содержащее запоминающий блок, первый вход которого подключен к первому выходу блока управления, второй выход которого соединен с первым информационным входом регистра числа и с первым входом знакового разряда регистра числа, второй вход которого подключен к первому выходу запоминающего блока, второй вход которого соединен с первым выходом знакового разряда регистра числа, второй информационный вход регистра числа соединен со вторым

2 выходом запоминающего блока, третий вход которого подключен к первому выходу регистра числа, второй выход которого соединен с первым информационным входом сумматора, второй вход которого объединен с первым входом первого знакового разряда сумматора и подключен к третьему выходу блока управления, четвертый выход которого соединен с первым входом блока элементов И, второй вход которого объединен со вторым входом первого знакового разряда сумматора, с первым входом второго знакового разряда сумматора и является входом устройства, выход блока элементов И подключен q третьему информационному входу сумматора, первый выхОд которого соединен с третьим входом запоминающего блока, вто15 рой выход сумматора подключен к третьему входу первого знакового разряда сумматора, первый выход которого соединен со вторым, входом второго знакового разряда сумматора, первый выход которого подключен к третьему входу знакового разряда регистра числа, второй выход которого соединен с третьим входом второго знакового разряда сумматора, четвертый вход первого знакового разряда сумматора подключен к

4 ния 1 информация передается на сумматор 5 со сдвигом на пять разрядов в сторону младших разрядов. В данном случае она записывается с 1 по 10 разряды сумматора 5.

Знаковый разряд информации записывается в первый 6 и второй 7 знаковые разряды.

Одновременно с блока 1 поступает команда на генератор случайной последовательности

13, который вырабатывает код одной реализации случайной последовательности, поступающей на вход дополнительного сумматора 12. Так как при N = 2 на другие входы дополнительного сумматора 12 не поступаег информация от блока 8, то производится суммирование кода случайной последовательности с нулем, в результате которого сигнал переноса на его выходе будет также равен нулю.

Следующая команда от блока управления 1 поступает на блок 14 анализа знака и выработки единицы переноса в сумматор 5.

В данном случае отсутствует сигнал переноса на выходе дополнительного сумматора 12, поэтому в сумматор 5 единица не добавляется. Далее производится счйтывание информации по нулевому адресу запоминающего блока 2 на регистр числа 3 и знаковый разряд 4 и по команде блока управления

1 суммирование этой информации с содержимым сумматора 5. Результат записывается в нулевую ячейку памяти, связь с которой имеют только пятнадцать разрядов сумматора 5 и знаковый разряд 4.

Затем в регистр адреса добавляется единица, регистр числа, сумматоры и знаковые разряды устанавливаются в нулевое состояние, происходит прием следующего значения входной информации, суммирование ее с содержимым первой ячейки памяти и запись результата в эту же ячейку и т.д., пока по всем m-адресам (ячейкам памяти) не будет записана входная информация. На этом первый цикл накопления заканчивается. третьему выходу знакового разряда регистра числаР .

Однако известное устройство отличается большой сложностью.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Поставленная цель достигается за счет того, что устройство обработки статистической информации содержит дополнительный сумматор, блок анализа знаков, генератор случайных чисел, счетчик, блок сравнения и переключатель, при этом выход блока элементов И подключен к первому входу дополнительного сумматора, второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, пятый выход которого подключен ко входу счетчика, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого объединен с третьим входом блока элементов .И и подключен к выходу переключателя, выход блока сравнения соединен со входом останова блока управления, шестой выход которого подключен ко входу генератора случайных чисел, выход которого соединен с третьим входом дополнительного сумматора, выход которого соединен с первым входом блока анализа знаков, второй вход которого подключен к седьмому выходу блока управления, второй выход первого знакового разряда сумматора

v второй выход второго знакового разряда сумматора подключены соответственно к третьему и четвертому входам блока анализа знаков, выход которого соединен с четвертым информационным входом сумматора.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок управления 1, запоминающий блок 2, регистр числа 3 со знаковым разрядом 4, сумматор 5 с первым 6 и вторым 7 знаковыми разрядами, блок 8 элементов И, переключатель 9, блок сравнения 10, счетчик 11, дополнительный сумматор 12, генератор случайных чисел 13, блок анализа знаков 14.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все регистры, ячейки памяти, счетчики находятся в нулевом состоянии. Пусть входная информация X(t) представляется одиннадцатью двоичными разрядами, включая знаковый разряд.

Запоминающий блок 2 содержит и-шестнадцатиразрядных ячеек памяти, сумматор 5— пятнадцать информационных и два знакоЬых разряда 6 и 7, регистр числа 3 — пятнадцать информационных и один знаковый разряд 4, дополнительный сумматор 12 — десять информационных разрядов, переключатель 9 имеет 16 выходов, которые позволяют задавать объем накопления от 2 до 2 в двоичном коде.

Пусть на переключателе 9 установлено число циклов N = 2 . При этом в блоке 8 элементов И открываются соответствующие элементы И и по команде с блока управле5

l0

Зо

55.

Блок управления 1 выдает команду «+1 цикл» в счетчик 11 числа циклов накопления и процесс повторяется. При совпадении числа циклов накопления в счетчике 11 с установленным переключателем 9 вырабатывается команда «Конец обработки», которая поступает на блок управления 1, и работа останавливается.

В процессе накопления автоматически производится нормирование, информация сдвигается на пять разрядов в сторону старших и на выходе снимается усредненное значение ее с 5 до 15 разрядов сумматора.

При числе циклов накопления N )2 устройство работает ачалогичным образом.

Отличие состоит в том, что часть разрядов входной информации X(t) в зависимости от заданного числа циклов накопления через блок 8 поступает на входы дополнительного

) 834710 сумматора 12, где суммируется с кодом случайной числовой последовательности.

Если в результате суммирования на выходе дополнительного сумматора 12 появляется сигнал переноса, то по команде с блока управления 1 в сумматор 5 записывается единица, знак которой соответствует знаку суммы сумматора 5.

Введение дополнительного шума (последовательности случайных чисел) равносильно увеличению дисперсии шумовой составляющей входного сигнала. Так как шум входного сигнала и последовательность случайных чисел некоррелированы, то их дисперсии суммируются по линейному закону

D Z i + DXq< = D Z(f, + ) где D — символ дисперсии; ф — мгновенное значение шума входного сигнала; — мгновенное значение случайной последовательности.

i=1, 2,...,п.

В предельном случае введение случайной числовой последовательности увеличивает дисперсию шумовой составляющей в 2 раза.

При этом для получения одинакового соотношения сигнал/помеха с усреднением требуется увеличение числа циклов накопления на один порядок в двоичном коде в 2 раза.

Однако учитывая то, что вероятная ошибка оценки сл чайной величины пропорциональна Р /N, увеличение дисперсии шумовой составляющей в 2 раза увеличивает ошибку оценки в Г2 раз и скорость убывания ее с ростом N невелика, число циклов накопления, выбираемое из априорных сведений, может быть одним и тем же для обеспечения необходимой точности оценки, как при обработке информации по другим известным алгоритмам.

Использование новых элементов — генератора случайной последовательности, дополнительного сумматора, блока анализа знаков и выработки единицы переноса, блока элементов И, счетчика, блока сравнения и переключателя — выгодно отличает предлагаемое устройство обработки, так как позволяет уменьшить разрядность запоминающего устройства без потери информации при накоплении, что снижает стоимость и повышает надежность устройства.

Формула изобретения

Устройство для обработки статистической информации, содержащее запоминающий блок, первый вход которого подключен к первому выходу блока управления, второй выход которого соединен с первым информационным входом регистра числа и с первым входом знакового разряда регистра числа, второй вход которого подключен к первому выходу запоминающего блока, второй вход которого соединен с первым выходом знакового разряда регистра числа, второй информацион6 ный вход регистра числа соединен со вторым выходом запоминающего блока, третий вход которого подключен к первому выходу регистра числа, второй выход которого соединен с первым информационным входом сумматора, второй вход. которого объединен с первым входом первого знакового разряда сумматора и подключен к третьему выходу блока управления, четвертый выход которого соединен с первым входом блока элементов И, 1О второй вход которого объединен со вторым входом первого знакового разряда сумматора, с первым входом второго знакового разряда сумматора и является входом устройства- выход блока элементов И подключен

1 к третьему информационному входу сумматора, первый выход которого соединен с третьим входом запоминающего блока, второй выход сумматора подключен к третьему входу первого знакового разряда сумматора, первый выход которого соединен со вторым

20 входом второго знакового разряда сумматора, первый выход которого подключен к третьему входу знакового разряда регистра числа, второй выход которого соединен с третьим входом второго знако 5 вого разряда сумматора, четвертый вход первого знакового разряда сумматора подключен к третьему выходу знакового разряда регистра числа, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройство содержит дополнительный сумматор, 30 блок анализа знаков, генератор случайных, чисел, счетчик, блок сравнения и переклю-— чатель, при этом выход блока элементов И подключен к первому входу дополнительного сумматора, второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, пяЗ5 тый выход которого подключен ко входу счетчика, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого объединен с третьим входом блока элементов И и подключен к выходу переклю4О чателя, выход блока сравнения соединен со входом останова блока управления, шестой выход которого подключен ко входу генератора случайных чисел, выход которого соединен с третьим входом дополнительного сумматора, выход которого соединен с первым

45 входом блока анализа знаков, второй вход которого подключен к седьмому выходу блока управления,. второй выход первого знакового разряда сумматора и второй выход второго знакового разряда сумматора подключен соответственно к третьему и четвертому входам блока анализа знаков, выход которого соединен с четвертым информационным входом сумматора.

Источники информации, принятые во внимание.при экспертизе

ss 1. ТИИЭР. Пер. с англ., т. 65, 1977, Мю 5, с. 114.

2. Авторское свидетельство СССР

Хо 268753, кл. G 06 F 15/34, 1970 (прототип).

834710

Составитель Л. Григорьян-Чтенц

Редактор Н. Безродная Техред А. Бойкас Корректор Г. Назарова

Заказ 4077/76 Тираж 745 Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам «зобретений и открытий

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

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