Многоканальное устройство длявычисления структурной функции

 

О П И С А Н И Е (), 840924 изовеитиния

Союз Советски к

Социапистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27. 07. 77 (21) 2511508/18-24 (5I )Nl. Кл. с присоелинениеем заявки М

G 06 F 15/36

3Ъеудврствеииый комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано23. 06. 81. Бюллетень .% 23 ао делам изрбретеиий и открытий (53) УДК 681.3 (088.8) Дата опубликования описания 30.06. 8 1 (72) Авторы изобретения

Я.Н.Николайчук, С.Я.Зевелев и Л.А.Гнатив

Ивано-Франковский институт нефти и -газа (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ

СТРУКТУРНОЙ ФУНК11ИИ

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для статистического анализа случайных процессов путем вычисления структурной функции.

Известно многоканальное устройство для анализа случайных процессов путем вычисления корреляционных функций, содержащее преобразователь "аналог-код", многокаскадный сдвиговый регистр, логические схемы и накопители . (1) .

Недостатком известного устройства является сложность алгоритма вычислеIS ния при статистическом анализе случайных процессов, а также низкое быстродействие получения статистической оценки, типа корреляционной функции.

Структурная функция случайного процесса, определяемая выражением с = — „ y (х„. -х,.„.) ., 1=1

2 где Х вЂ” дискретизованноеи квантован1 ное значение случайного процесса в i -й момент времени;

Х„+ — соответствующее значениет сдвинутое на 1 тактов;

n — число анализируемых точек является зеркальным отражением корреляционной функции.

Однако имеет более простой алгоритм вычисления. Поэтому указанная статистическая оценка является более удобной для реализации многоканального устройства, предназначенного для анализа случайных процессов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее многокаскадный регистр сдвига, синхронизатор, первый выход которого соединен с первым входом преобразователя "аналог-, код", второй вход которого является входом устройства, а выход соединен с входом первого каскада многокас8409

25

35

45

55 кадного регистра сдвига. сдвиговые входы каждого каскада которого подключены к второму выходу синхронизатора, в каждом канале накопитель.

В известном устройстве операции получения кода текущего значения случайного процесса, вычисление парных произведений и их суммирование в накопителях выполняются одновременно, после этого выполняется операция 10 сдвига в многокаскадном сдвиговом регистре 12).

Однако необходимость выделения дополнительного времени для выполнения операции сдвига в регистре приводит к снижению быстродействия вычисления корреляционной функции, что является недостатком известного уст- ройства.

Цель изобретения — повыщение быстродействия устройства за счет одновременного выполнения операций вычисления точек структурной функции и сдвига информации в многокаскадном сдвиговом регистре.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве в каждый канал введен элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и формирователь последовательности нечетных чисел, выход которого соединен с входом накопителя своего канала, первый вход подключен к первому выходу синхронизатора, а второй вход формирователя последовательности нечетных чисел в каждом канале соединен с выходом соответствующего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом

t! преобразователя "аналог-код, а вторые входы всех элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключены к выходу соответствующего каскада мнЬгокаскадного регистра сдвига, при этом выходы накопителей являются соответствую щими выходами устройства.

На фиг. 1 приведена схема предлага" емого устройства; на фиг. 2. - графики структурной и соответствующей корреляционной функции; на фиг. 3временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит преобразователь 1 "аналог-код", многокаскадный регистр 2 сдвига, синхронизатор

3, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4„-4 формирователи 51-5, накопители

6,1 -6„.

24 4

Устройство работает следующими. образом.

Процесс вычисления значений структурной функции происходит за m циклов измерений. В начале каждого цикла измерения на первом выходе синхронизатора 3 формируется короткий импульс (фиг. За), по фронту нарастания которого происходит предустановка всех триггеров (на схеме не показаны) формирователя 5 в единичное состояние, а по фронту спада — запуск преобразователя 1 "аналог-код".

Одновременно с этим на втором выходе синхронизатора 3 вырабатывается последовательность импульсов (фиг. Зб), которая действует на всем протяжении цикла измерения, тактируя сдвиги в многокаскадном регистре 2, а также работу элементов 4 -4, (последняя связь на схеме не показана).

В процессе измерения с выхода преобразователя 1 "аналог-код" синхронно с тактовыми импульсами на первые входы элементов 4 -4 (фиг. Зв) и первый вход первого каскада регистра 2 сдвига поступает унитарный код (пачка импульсбв фиг. Зг) отсчета случайного процесса. При этом в каждом канале на выходе элемента получается число импульсов (фиг. Зд), равное абсолютной разности между текущим и хранимым в i-ом каскаде регистра 2 сдвига значением входного случайного процесса.

По каждому импульсу, поступающему на вход формирователя 5 в нем происходит счет нечетных чисел и передача их кодов в накопитель 6-

Ъ где коды нечетных числе складываются с ранее полученной суммой.

Таким-,образом, в каждом цикле измерения предлагаемое устройство обеспечивает одновременное выполнение операций получения абсолютных разностей отсчетов, сдвинутых во времени в каждом канале, суммирование в накопителях 6 -6 квадратов этих разностей и сдвиг информации в многокаскадном регистре

2 сдвига.

После m циклов измерений с выходных зажимов накопителей 6„-6 снимаются коды точек структурной функции входного случайного процесса.

5 8

Число измерений, необходимых для получения структурной функции, выбирается кратным десяти или целой степени числа 2, исходя из условий простой реализации операций деления в накопителях.

В первом случае формирователи и накопители реализуются в двоичнодесятичном коде, что позволяет отобразить выходную информацию на цифровом индикаторе, во втором случае — в Двоичном коде, что обеспечивает непосредственный ввод информации в 3ВМ.

Формирователь кодов нечетных чисел реализуется на базе суммирующего двоичного счетчика. Причем получение последовательности нечетных чисел обеспечивается предустановкой всех триггеров счетчика в единичное состояние и подключение выхода соответствующего сдвигового регистра к входу второго триггера счетчика, Формула изобретения

Многоканальное устройство для вычисления структурной функции, содержащее многокаскадный регистр сдвига, синхронизатор, первый выход которого соединен с первым входом преобразователя "аналог-код", второй вход которого является входом уст40924 6 ройства, а выход соединен с входом первого каскада многокаскадного оегистра сдвига,сдвиговые входы каж— дого каскада которого подключены к второму выходу синхронизатора,в каж -.

5 дом канале, накопитель,о т л и ч а ю— щ е е с ..я . тем, что, с целью увеличения быстродействия устройства, в нем в каждый канал введен элемент

1О

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и формирователь последовательности нечетных чисел, выход которого соединен с входом накопителя своего канала, первый вход подключен к первому выходу син 5 .хронизатора, а второй вход формирователя последовательности нечетных чисел в кажд6м канале соединен с выходом соответствующего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого, соединен с выходом преобразователя го

tt

"аналог-код, а вторые входы всех элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключены к выходу соответствующего каскада многокаскадного регистра сдвига, 25 при этом выходы накопителей являются соответствующими выходами устройства.

Источники информац ч, принятые во внимание при экспертизе

Зо 1. Авторское свидетельство СССР

У 206908, кл. G 06 F 15/34.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 337784, кл. G 06 F 15/34 (прототип).

840924

Составитель Э.Сечина

Редактор Г.Волкова Техред А.Бабинец Корректор А. Гриценко

Заказ 4768 73 Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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