УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЕРОЯТНОСТНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И ОПТИМАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СЕТИ Российский патент 2021 года по МПК G06F17/18 

Изобретение относится к области вычислительной техники и телекоммуникационным системам и предназначен для использования в комплексах автоматизированных систем управления телекоммуникационными сетями.

Известен вероятностный автомат, содержащий генератор пуассоновского потока импульсов, генератор тактовых импульсов, элемент И, регистр, блоки задания закона распределения, элементы И и памяти (см. авт. св. СССР № 645162, G06F 15/20, 1979).

Однако известный вероятностный автомат моделирует цепь Маркова, в которой переход из состояния в состояние не зависит от времени пребывания в предыдущем состоянии, что огранивает функциональные возможности автомата.

Известен вероятностный автомат (см. авт. св. СССР № 1045232, G06F 15/36, 1983, бюл. 36), содержащий генератор тактовых импульсов, элемент И и ИЛИ, регистр сдвига, блока памяти и задания времени.

Недостатком вероятностного автомата является то, что выбор состояния регистром сдвига производится без учета внешних управляющих воздействий, вследствие чего вероятностный автомат не может моделировать управляемые цепи Маркова, что исключает его применение для анализа процесса функционирования реальных телекоммуникационных сетей. Данный вероятностный автомат позволяет моделировать неуправляемые полумарковские цепи, в то время как большинство процессов, реально протекающих в телекоммуникационных сетях, являются управляемыми. Реализация управляющих воздействий приводит к изменению вероятностно-временного механизма перехода сети из одного состояния в другое. Например, ограничения доступа информационных сообщений в сеть, вводимые при резком возрастании пользовательского трафика с целью предотвращения перегрузки, приводит к изменению вероятности перегрузки сети и времени ее пребывания в номинальном состоянии.

Кроме того, анализируя процесс без учета шумов возбуждения, устройство не позволяет моделировать марковские цепи на основе гауссовских последовательностей, являющихся наиболее общей моделью вероятностных процессов, реально протекающих в телекоммуникационных сетях (с учетом канальных шумов, шумов трактов приема и т.п.). Моделирование марковских последовательностей на основе гауссовских процессов позволяет использовать для проверки правильности принимаемых решений наиболее мощные из известных в настоящее время методов оптимизации методов, основанных на критерии оптимальности Беллмана и принципе максимума Понтрягина [1, 2, 3].

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству (прототипом) является вероятностный автомат (см. Патент RU 2 099 781 С1 от 20.12. 1997 г. Вероятностный автомат. Зимарин В.И., Ненадович Д.М. и др.), содержащий генератор тактовых импульсов, элементы И и ИЛИ, блоки элементов И, памяти, задания времени, датчик случайной последовательности, блок формирования корректирующей последовательности, блок коррекции, блок формирования значений элементов матрицы, блок формирования значений индикаторов, блок управления и дешифратор.

Недостатком прототипа является невозможность получения на его основе состоятельных, несмещенных и эффективных, оценочных значений индикаторов состояния телекоммуникационной сети, наблюдаемых в шумах, имитирующих реальные помехи в каналах систем управления.

Целью предлагаемого изобретения является создание устройства для вероятностного моделирования и оценки состояний процесса функционирования телекоммуникационной сети, существенно повышающего степень точности определения состояния сети в условиях зашумленности наблюдения за процессом на основе реализации процедуры оптимальной фильтрации по критерию минимума среднего квадрата ошибки оценивания.

Указанная цель достигается тем, что в известный вероятностный автомат, состоящий из датчика случайной последовательности, блока формирования корректирующей последовательности, блока коррекции, блока формирования значений матрицы, блока управления, блока формирования значений индикаторов, генератора тактовых импульсов, элемента И, блока элемента И, блока памяти, дешифратора, блока задания времени, элемента ИЛИ, дополнительно введены блок зашумления индикаторов, блок фильтрации и блок расчета коэффициентов.

Принцип создания предлагаемого устройства для вероятностного моделирования процесса функционирования и оценки состояния телекоммуникационной сети основан на известных результатах теории марковских процессов, теории переменных состояния и теории стохастического оценивания.

В рассматриваемом случае под состоянием телекоммуникационной сети (ТКС) будем понимать количество пакетов данных, находящихся в системе в каждый момент времени η(k) (в очереди и на обслуживании).

В этом случае, уравнения состояния, составляющие полную математическая модель этого случайного процесса могут быть представлены в следующем виде [1-4]:

- где вектор индикаторов состояния моделируемого процесса:

(Суть введения индикаторов состоит в получении адекватных дискретному, как по времени, так и по состоянию процессу функционирования цифровой ТКС, на основе леммы о существовании стохастического дифференциала для стандартного винеровского процесса [1, 2]), С(k) - М-мерная матрица-строка возможных состояний процесса η(k); П [k+1,k,r(k)) - матрица одношаговых переходных вероятностей (ОПВ), значения элементов которой зависят от вводимых управляющих воздействий r(k) и определяемая в соответствии с соотношениями Т-период изменения состояния; Г(k) - М-мерная диагональная матрица возбуждения процесса θ(k) с элементами - априорная дисперсия, R_vm - спектральная плотность мощности белого шума возбуждения (V_m(k) - ступенчатый мартингал, удовлетворяющий условию процесса изменения состояния сети.

В рассматриваемом М - мерном случае взаимосвязь индикаторов определяется выражением

а уравнение состояния для любого m-го индикатора может быть записано в виде

Известны калмановские алгоритмы оценивания процессов дискретных либо времени, либо по состояниям [1, 2]. Вместе с тем решение задачи оценивания состояний процесса функционирования ТКС, представленного в виде стохастических разностных уравнений (1-4), и являющегося дискретным как по времени, так и по состояниям. В этом случае алгоритм линейной фильтрации калмановского типа может быть представлены следующим образом [3, 4]:

где π_mm(k+1,k,r) - элемент матрицы ОПВ, учитывающий управляющие воздействия (r), K_mm(k) - элемент матрицы коэффициентов усиления линейного фильтра, P_mm[Δθ(k+1,k)) - элемент матрицы априорной дисперсии ошибок оценивания, P_mm[Δθ(k)) - элемент апостериорной дисперсии ошибок оценивания, S_m - элемент матрицы наблюдения (H(k,η(k)), - элемент матрицы шума возбуждения процесса , символ алгебраического дополнения элементов матрицы шума наблюдения V_w(k), det-символ определителя матрицы V_w(k).

На фиг. 1 представлена общая функциональная схема заявленного устройства, на фиг. 2 представлена функциональная схема блока зашумления индикаторов, на фиг. 3 представлена функциональная схема блока фильтрации.

Устройство для вероятностного моделирования процесса функционирования и оптимальной оценки состояния телекоммуникационной сети, представленное на фиг. 1 состоит из датчика случайной последовательности 1, блока формирования корректирующей последовательности 2, блока коррекции 3, блока формирования значений матрицы 4, блока управления 5, блока формирования значений индикаторов 6, генератора тактовых импульсов 7, элемента И 8, блока элемента И 9, блока памяти 10, дешифратора 11, блока задания времени 12, элемента ИЛИ 13, блока зашумления индикаторов 14, блока фильтрации 15 и блока расчета коэффициентов

Выход генератора тактовых импульсов 7 подключен к прямому входу элемента И 8 и первому входу блока задания времени 12. Выход элемента И 8 соединен с входом блока элементов И 9, с синхронизирующим входом 64 блока формирования значений индикаторов 6 и с вторым входом блока управления 5. Группа выходов блока элементов И 9 соединена с входами блока памяти 10, группа выходов которого соединена с группой входов блока задания времени 12, группа выходов которого подключена к входам элемента ИЛИ 13 и является выходами устройства. Выход элемента ИЛИ 13 соединен с инверсным входом элемента И 8. Выход датчика случайной последовательности 1 подключен к первой группе входов блока коррекции 3, группа выходов которого соединена с первой группой входов блока 6 формирования значений индикаторов. Вторая группа входов блока коррекции 3 подключена к группе выходов блока формирования корректирующей последовательности 2. Группа выходов блока формирования значений элементов матрицы 4 параллельно подключена к группе входов блока формирования корректирующей последовательности 2, к третьей группе входов блока коррекции 3, к второй группе входов блока формирования значений индикаторов 6, к третьей группе входов блока фильтрации 15 и группе входов блока расчета коэффициентов 16.

Выход блока управления 5 соединен с четвертым входом блока формировали значений элементов матрицы 4 и с входом дешифратора 11.

Группа выходов блока формировали значений индикаторов 6 соединена с группой входов блока элементов И 9. Третьи группа входов блока формирования значений индикаторов 6 соединена с группой выходов блока памяти 10. Выход дешифратора 11 подключен к второму входу блока задания времени 12 группа выходов которого соединена с группой входов блока зашумления 14, группа выходов которого со второй группой входов блока фильтрации 15, первая группа входов которого соединена с группой выходов блока расчета коэффициентов 16, группа выходов блока фильтрации 15, является выходами устройства для вероятностного моделирования процесса функционирования и оптимальной оценки состояния телекоммуникационной сет, входом которого является вход блока управления 5.

Блок зашумления индикаторов (фиг. 2) состоит из датчика белого гауссовского шума 14.1, группы сумматоров 14.2₁ - 14.2_M. При этом выходы 14.1.1₁ - 14.1.2_M датчика белого гауссовского шума являются входами 14.2.1₁ - 14.2.1_M сумматоров 14.2₁ - 14.2_M вторым входом которых 14.2.2₁ - 14.2.2_M являются соответствующие выходы блока 12, выходами 14.2.3₁ - 14.2.3_M блока зашумления являются соответствующие входы блока фильтрации 15.

Блок фильтрации (фиг. 3) состоит из М ветвей модифицированного дискретного фильтра Калмана (ДФК). Первая ветвь ДФК состоит из сумматора 15.1₁, усилителя 15.2₁, усилителя 15.3₁, сумматора 15.4₁, сумматора 15.5₁, умножителя 15.6₁, умножителя 15.7₁, линии задержки 15.8₁. Ветви m-порядка ДФК состоят из сумматора 15.1_m, усилителя 15.2_m, усилителя 15.3_m, сумматора 15.4_m, сумматора 15.5_m, умножителя 15.6_m, умножителя 15.7_m, линии задержки 15.8_m, умножителя 15.9_m. Последняя М-ая ветвь ДФК состоит из сумматора 15.1_M, усилителя 15.2_M, усилителя 15.3_M, сумматора 15.4_M, сумматора 15.5_M, умножителя 15.6_M, умножителя 15.7_M, линии задержки 15.8_M.

При этом первый вход 15.1.1₁ сумматора 15.1₁ является первым выходом 14.2.3₁ блока зашумления индикаторов 14. Выход 15.1.3₁ сумматора 15.1₁ является первым входом 15.3.1₁ усилителя 15.3₁, вторым входом 15.3.2_{1 которого является первый выход блока расчета коэффициентов 161, выходом 15.3.31 данного усилителя 15.31 является вход 15.4.11 сумматора 15.41. Второй вход 15.4.31 сумматора 15.41 является выходом 15.5.11 сумматора 15.51. Выход 15.4.21 сумматора 15.41 является входом 15.8.21 линии задержки 15.81 и является выходом устройства. Выход 15.8.11 линии задержки 15.81 является входом 15.2.21 усилителя 15.21, выход которого 15.2.11 является вторым входом 15.1.21 сумматора 15.11. Выход 15.8.11 линии задержки 15.81 является вторым входом 15.6.31 умножителя 15.61, первым входом 15.6.11 которого является первый выход блока формирования значения матрицы 4. Выход 15.6.21 умножителя 15.61 является первым входом 15.5.31 сумматора 15.51. Вторым входом 15.5.21 сумматора 15.51 является выход 15.7.11 умножителя 15.71. Первым входом 15.7.21 умножителя 15.71 является второй выход блока формирования значения матрицы 4. Вторым входом 15.7.31 умножителя 15.71 является выход ветви 2.}

В ветви m-порядка первый вход 15.1.1_m сумматора 15.1_m является выходом m-порядка 14.2.3_m блока зашумления индикаторов 14. Выход 15.1.3_m сумматора 15.1_m является первым входом 15.3.1_m усилителя 15.3_m, вторым входом 15.3.2_m которого является m-ый выход блока расчета коэффициентов 16_m, выходом 15.3.3_m данного усилителя 15.3_m является вход 15.4.1_m сумматора 15.4_m. Второй вход 15.4.3_m сумматора 15.4_m является выходом 15.5.1_m сумматора 15.5_m. Выход 15.4.2_m сумматора 15.4_m является входом 15.8.2_m линии задержки 15.8_m и является выходом устройства. Выход 15.8.1_m линии задержки 15.8_m является входом 15.2.2_m усилителя 15.2_m, выход которого 15.2.1_m является вторым входом 15.1.2_m сумматора 15.1_m. Выход 15.8.1_m линии задержки 15.8_m является вторым входом 15.6.4_m умножителя 15.6_m, выход 15.6.2_m которого является входом 15.5.4_m сумматора 15.5_m, первым входом умножителя 15.6_m является m-ый выход блока 4. Выходом 15.7.2_m умножителя 15.7_m является вход 15.5.3_m сумматора 15.5_m, первый вход умножителя 15.7_m соединен с m-1 выходом блока 4, вторым входом умножителя 15.7_m является выход ветви m-1. Выход 15.9.1_{m умножителя 15.9m является входом 15.5.2m сумматора 15.5m, первый вход умножителя 15.9m соединен с m+1 блока 4, вторым входом данного умножителя 15.9m является выход ветви m+1.}

В М-ой ветви первый вход 15.1.1_M сумматора 15.1_M является М-тым выходом 14.2.3_M блока зашумления индикаторов 14. Выход 15.1.3_M сумматора 15.1_M является первым входом 15.3.1_M усилителя 15.3_M, вторым входом 15.3.2_M которого является М-тым выходом блока расчета коэффициентов 16_M, выходом 15.3.3_M данного усилителя 15.3_M является вход 15.4.1_M сумматора 15.4_M. Второй вход 15.4.3_M сумматора 15.4_M является выходом 15.5.1_M сумматора 15.5_M. Выход 15.4.2_M сумматора 15.4_M соединен с входом 15.8.2_M линии задержки 15.8_M и является выходом устройства. Выход 15.8.1_M линии задержки 15.8_M является вход 15.2.2_M усилителя 15.2_M, выход которого 15.2.1_M является вторым входом 15.1.2_M сумматора 15.1_M. Выход 15.8.1_M линии задержки 15.8_M является вторым входом 15.6.3_M умножителя 15.6_M, первым входом 15.6.1_M которого является М-тый выход блока формирования значения матрицы 4. Выход 15.6.2_M умножителя 15.6_M является первым входом 15.5.3_M сумматора 15.5_M. Вторым входом 15.5.2_M сумматора 15.5_M является выход 15.7.1_M умножителя 15.7_M. Первым входом 15.7.2_M умножителя 15.7_M является М-1 выход блока формирования значения матрицы 4. Вторым входом 15.7.3_M умножителя 15.7_M является выход ветви М-1.

Устройство для вероятностного моделирования процесса функционирования и оптимальной оценки состояния телекоммуникационной сети работает следующим образом. С выхода датчика случайной последовательности 1 значения случайной вспомогательной последовательности с нормальной плоскостью распределения в двоичном коде поступают на вход блока коррекции 3. В блоке 2 на основе значений элементов матрицы ОПВ, поступающих с выходов блока 4 формируются значения корректирующих последовательностей в соответствии с правилом "трех сигм" и реализующие уравнение Колмогорова-Чепмена для расчета финальных вероятностей нахождения устройства в m-ом состоянии (Корн Г. Корн Т. Справочек по математике для научных работников и инженеров. Определения, теоремы, формулы. М. Наука, 1984, - 833 с). Блок формирования корректирующей последовательности 2 может быть реализован в соответствии со схемой, представленной в устройстве-прототипе.

В блоке 3 по значениям корректирующих последовательностей производится коррекция математического ожидания (МО) вспомогательной последовательности в соответствии с условиями, определяемыми принятой моделью (2). Кроме того, в блоке 3 осуществляется коррекция дисперсии вспомогательной последовательности в соответствии с правилом Г_m=2π_mm, определяемым моделью (2). Блок коррекции 3 может быть реализован в соответствии со схемой, представленной в устройстве-прототипе.

С выходов блока 3 значения откорректированной вспомогательной последовательности, поступают на группу входов блока формирования значений индикаторов.

В блок 6 с группы выходов блока памяти 10 также поступают значения индикаторов состояния на предыдущем интервале смены состояния устройства θ_o (кТ_cc) - θ_M (кТ_сс). В моменты выхода устройства из предыдущего состояния в блоке 6 по значениям откорректированной вспомогательной последовательности и значениям индикаторов на предыдущем интервале вычисляются значения индикаторов на следующий период Т_сс в соответствии с моделью (2) и выражением (5).

Моменты выхода устройства из предыдущего состояния определяются тактовым генератором 7, элементом ИЛИ 13, элементом И 8 при формировали нулевой комбинации на выходе блока задания времен 12. С помощью блока элементов И 9 производится запись вычислительных значений индикаторов θ_o (кТ_сс) - θ_M (кТ_сс) в блок памяти 10, где реализуется их хранение до момента истечения периода изменения состояния Т_сс. Период изменения состояния определяется блоком задания времени 12 по значениям кода, формируемого блоком управления 5. При этом значения кода с выхода блока управления 5 преобразуются дешифратором 11 в код, соответствующий значению Т_сс, записываются в реверсивный счетчик блока 12 и считываются тактовым генератором 7 до момента появления нулевой комбинации на выходе блока 12, свидетельствующей об истечении времени пребывания устройства в данном состоянии. Управление вероятностно-временным механизмом изменения состояний устройства производится сменой значений элементов матрицы переходных вероятностей на выходах блока формирования значений матрицы 4, осуществляемого по управляющим кодовым комбинациям, поступающим с выхода блока управления 5 в моменты выхода устройства из предыдущего состояния. Коррекция значения периода смены состояний, соответствующего формируемой на следующий шаг (k+1)T_cc матрице ОПВ, как было отмечено выше, производится также по значениям управляющей кодовой последовательности, формируемой блоком 5.

В итоге, на выходах блока задания времени 12 формируются, записанные в двоичном коде значения индикаторов состояния процесса функционирования ТКС (5) в каждый из моментов времени (определяемых генератором тактовых импульсов 7), с учетом введенного управляющего воздействия. В блоке зашумления индикаторов 14 осуществляется сложение значений элементов вектора индикаторов с значениями элементов вектора белой гаусовской последовательности, имитируя шумы каналов наблюдения в системе управления ТКС. В блоке расчета коэффициентов осуществляется вычисление коэффициентов усиления модернизированного фильтра Калмана в соответствии с выражениями (7-10), на основе исходных данных поступающих с выходов блока формирования значений матрицы 4. Значения коэффициентов поступают на первую группу входов блока фильтрации 15, на третью группу входов которого поступают значения элементов матрицы ОПВ с выходов блока формирования значений матрицы 4. На вторую группу входов блока фильтрации 15 поступают «зашумленные» значения индикаторов состояния моделируемой ТКС. Блок фильтрации 15 аппаратно реализует выражения (6), формируя на своих выходах оценочные значения элементов вектора индикаторов состояния моделируемой ТКС на основе данных поступающих из блока формирования значений элементов матрицы и блока расчета коэффициентов. Устройства 15.3.1₁ - 15.3.1_M являются усилителями с регулируемыми коэффициентами усиления.

Блоки 1-13 входящие устройство для вероятностного моделирования процесса функционирования и оптимальной оценки состояния телекоммуникационной сети, могут быть реализованы в соответствии со схемами, представленными в устройстве-прототипе. Сумматоры, умножители, усилители, линии задержки могут быть реализованы в соответствии со схемными решениями представленными в [5, 7]. Блок 16 является арифметико-логическое устройством, реализованным в соответствии со схемным решением, представленным в [6].

Источники информации

1. Сэйдж Э., Меле Дж. Теория оценивания и ее применение в связи и управлении. М.: Связь, 1976, 496 с.

2. Сэйдж Э., Уайт Ч. Оптимальное управление системы. М.: Радио и связь, 1982, 92 с.

3. Segall A. Optimal Control of Noise Finit State Markov Process IEEE Trans. Automat Contr. 1977, v. 22, N 2, p. 179-186.

4. Ненадович Д.М. Методологические аспекты экспертизы телекоммуникационных проектов. - М.: Горячая линия - Телеком, 2008 - 272 с.

5. Паперков А.А. Логические основы ЦВТ. М.: Связь, 1973, с. 203, рис. 4.

6. Дроздов Е.А., Комарницкий В.А., Пятибратов А.П. ЭВМ ЕС. - М.: Машиностроение, 1981, с. 158-170.

7. Мальцева Е.А., Франберг Э.М., Ямпольский B.C. Основы цифровой техники. М.: Радио и связь, 1980.

Изобретение относится к области вычислительной техники и телекоммуникационным системам и предназначено для использования в комплексах автоматизированных систем управления телекоммуникационными сетями. Техническим результатом заявленного решения является повышение степени точности определения состояния телекоммуникационной сети в условиях зашумленности. Для реализации технического результата в устройстве для вероятностного моделирования процесса функционирования и оптимальной оценки состояния телекоммуникационной сети предусмотрено наличие датчика случайной последовательности, блока формирования корректирующей последовательности, блока коррекции, блока формирования значений матрицы, блока управления, блока формирования значений индикаторов, генератора тактовых импульсов, элемента И, блока памяти, дешифратора, блока задания времени, элемента ИЛИ, блока зашумления индикаторов, блока фильтрации и блока расчета коэффициентов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для вероятностного моделирования процесса функционирования и оптимальной оценки состояния телекоммуникационной сети, состоящее из датчика случайной последовательности, блока формирования корректирующей последовательности, блока коррекции, блока формирования значений элементов матрицы, блока управления, блока формирования значений индикаторов, генератора тактовых импульсов, элемента И, блока элементов И, блока памяти, дешифратора, блока задания времени, элемента ИЛИ, отличающееся тем, что в него дополнительно введены блок зашумления индикаторов, блок фильтрации и блок расчета коэффициентов; выход генератора тактовых импульсов подключен к прямому входу элемента И и первому входу блока задания времени, выход элемента И соединен с входом блока элементов И и с синхронизирующим входом блока формирования значений индикаторов, группа выходов блока элементов И соединена с входами блока памяти, группа выходов которого соединена с группой входов блока задания времени, группа выходов которого подключена к входам элемента ИЛИ и является выходами устройства, выход элемента ИЛИ соединен с инверсным входом элемента И, выход датчика случайной последовательности подключен к первой группе входов блока коррекции, группа выходов которого соединена с первой группой входов блока формирования значений индикаторов, вторая группа входов блока коррекции подключена к группе выходов блока формирования корректирующей последовательности, группа выходов блока формирования значений элементов матрицы параллельно подключена к группе входов блока формирования корректирующей последовательности, к третьей группе входов блока коррекции и к второй группе входов блока формирования значений индикаторов, выход блока управления соединен с входом блока формирования значений элементов матрицы и с входом дешифратора; выходы блоков оценки интенсивности потока пакетов данных, оценки интенсивности обслуживания пакетов данных, оценки интенсивности выхода пакетов данных из очереди соединены с входами блока формирования значений элементов матрицы, входы блоков являются первым, вторым и третьим входами устройства для вероятностного моделирования процесса функционирования телекоммуникационной сети, группа выходов блока формирования значений индикаторов соединена с группой входов блока элементов И, третья группа входов блока формирования значений индикаторов соединена с группой выходов блока памяти, выход дешифратора подключен ко второму входу блока задания времени, вход блока управления является входом устройства для вероятностного моделирования процесса функционирования и оптимальной оценки состояния телекоммуникационной сети.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок зашумления индикаторов состоит из датчика белого гауссовского шума и М сумматоров, при этом М выходов датчика соединены с первыми входами М сумматоров соответственно, вторые входы М сумматоров соединены с М выходами блока задания времени соответственно, выходы М сумматоров соединены со второй группой входов блока фильтрации соответственно.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок фильтрации состоит из М ветвей модернизированного дискретного фильтра Калмана, первая ветвь которого состоит из трех сумматоров, двух усилителей, двух умножителей и линии задержки, ветви m-порядка состоят из трех сумматоров, двух усилителей, трех умножителей и линии задержки, М-ая ветвь состоит из трех сумматоров, двух усилителей, двух умножителей и линии задержки, при этом в первой ветви первый вход блока фильтрации соединен с первым выходом блока зашумления индикаторов, соединенным с первым входом первого сумматора, выход которого подключен к первому входу первого усилителя, второй вход которого соединен с первым выходом блока расчета коэффициентов, выход первого усилителя соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом третьего сумматора, выход второго сумматора является выходом устройства, соединенным с линией задержки, выход которой соединен с входом второго усилителя и вторым входом первого умножителя, первый вход которого соединен с первым выходом блока формирования значений элементов матрицы, выход первого умножителя соединен с первым входом третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго умножителя, первый вход которого соединен со вторым выходом блока формирования значений элементов матрицы, второй вход второго умножителя подключен к выходу второй ветви блока фильтрации, выход второго усилителя соединен со вторым входом первого сумматора, в ветви m-порядка m-ый выход блока зашумления индикаторов соединен с первым входом первого сумматора m-ой ветви, выход которого подключен к входу первого усилителя m-ой ветви, второй вход которого соединен с m-ым выходом блока расчета коэффициентов, а выход соединен с первым входом второго сумматора m-ой ветви, второй вход которого соединен с выходом третьего сумматора, выход второго сумматора m-ой ветви является выходом устройства, соединенным с входом линии задержки m-ой ветви, выход которой соединен со входом второго усилителя m-ой ветви и вторым входом первого умножителя m-ой ветви, первый вход которого соединен с m-ым выходом блока формирования значений элементов матрицы, выход первого умножителя m-ой ветви соединен с первым входом третьего сумматора m-ой ветви, второй вход которого соединен с выходом второго умножителя m-ой ветви, второй вход умножителя m-ой ветви соединен с выходом ветви m-1, а первый вход подключен к m-1 выхода блока формирования значений элементов матрицы, первый вход третьего умножителя соединен с выходом ветви m+1, второй вход подключен к m+1-му выходу блока формирования значений элементов матрицы, выход третьего умножителя m-ой ветви соединен с третьим входом третьего сумматора m-ой ветви, выход второго усилителя m-ой ветви соединен со вторым входом первого сумматора m-ой ветви, первый вход первого сумматора М-той ветви соединен с М-тым выходом блок зашумления индикаторов, выход первого сумматора М-той ветви подключен к первому входу первого усилителя М-той ветви, второй вход которого соединен с М-тым выходом блока расчета коэффициентов, выход первого усилителя М-той ветви соединен с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом третьего сумматора, выход второго сумматора М-той ветви является М-тым выходом устройства, соединенным со входом линии задержки М-той ветви, выход которой соединен с входом второго усилителя М-ой ветви и вторым входом первого умножителя М-той ветви, выход которого соединен с первым входом третьего сумматора М-той ветви, второй вход которого соединен с выходом второго умножителя М-той ветви, первый вход которого соединен с М-тым выходом блока формирования значений элементов матрицы, второй вход второго умножителя М-той ветви соединен с выходом ветви М-1, первый вход первого умножителя соединен с М-тым выходом блока формирования значений элементов матрицы, выход второго усилителя М-той ветви соединен с вторым входом второго сумматора М-той ветви.