Многоканальное устройство для вычисления функции эквивалентности Советский патент 1987 года по МПК G06F17/18 

1

Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для статистического анализа случайных процессов путем вычисления функции эквивалентности,и может быть использовано в качестве приемника шумопо- добных сигналов с модулирова ным периодом.

Целью изобретения является уменьшение числа элементов памяти многокаскадного регистра сдвига и фиксация периода шумоподобного сигнала.

Сущность предооженного технического решения заключается в том, что за счет дополнительного введения двоичного сумматора в каждом канале устройства m раз осуш;ествляется сравнение двоичного кода х текущего отсчета входного процесса с двоич- ньм кодом значения его j-ro сдвига и накопления меньших значений Z согласно выражению

rri /

,,;,(1)

1/

где 2. 3 l.j ; i-M

Функции эквивалентности, определяемые согласно (1), характеризуются простьм алгоритмом вычисления и связаны с модульной G и корреляционной RI функциями Еналнтическш-ш соотнЪ- шениями °,

F- М i

где М,, ,5 соответственно математическое ожидание и среднеквадратичное отклонение входного процесса x(t).

При этом график функции эквивалентности имеет вид,, близкий к графику корреляционной функции (фиг,25, 2)9 а не к его зерк.альн. отражению, характерному /для модульной функции (фиг, 2)),Это нозволяет оп™ ределить период шумоподобного сигнала по номеру канала5 в котором значение функции эквивалентности первым достигло порогового уровня, что дает возможность осуществлять фиксацию периода шумоподобного сигнала.

На фиг, 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временная развертка шумоподобного

2.5

174552

сигнала на основе М - последовательно стиг 1110100, на фиг. 25-г - график его корреляционной, модульной фу:нкции и функции эквивалентности

к соответственно; на фиг. 2 - временная развертка аддитивной шумоподобного сигнала и помехи, в 1,5-2 раза превышающего по амплитуде; на фиг, 2е - график соответствующей

10 функции эквивалентности, подтверждающей возможность определения периода шумоподобного сигнала по знача- нию временного сдвига, при котором оценка F; первой достигла порогового

)5 уровня.

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, группу регистров 2, синхронизатор 3, группу элементов НЕ 4, сумматоры 5, эле20 менты И 6, счетчики 7, элемент ИЛИ 8 и регистр 9.

Устройство работает следующим образом.

Вычисление значений функции эквивалентности и определение периода шумоподобного сигнала осуществляется за период изменения, состоящий из m циклов. В начс1ле каждого периода измерения на втором выходе .синхрониза тора 3 формируется короткий импульс, сбрасывающий счетчики 7 всех каналов. в ну.левое состояние, В начале каждого цикла измерения на первом выходе синхронизатора 3 формируется корот35 кий импульс, по фронту нарастания которого осуществляется сдвиг в группе регистров 2J а по фронту спада,- запуск аналого-цифрового преобразователя 1 При запуске аналого.-цифрово40 го преобразователя 1 его выходы сбрасываются в нулевое состояние, что вызывает появление единичных потенциалов на первых.входах двоичных сумматоров 5 всех каналов. При этом

45 формируются единичные потенциалы на выходах переноса сумматоров 5 тех каналов, которые содержат в своих каскадах группы 2 регистров коды, отличные от нуля. На унитарном выхо50 де аналого-цифрового преобразователя 1 формируется унитарный код текущего значения входного процесса. Одновременно с этим на выходах аналого-цифрового преобразователя 1 фор55 мируетс.я линейная возрастающая последовательность двоичных кодов, последний из которых равен текущему значению входного процесса, В результате в сумматорах 5 каждого канала произ313

водится сравнение кодов, хранящихся в группе 2 и кода текущего отсчета. Если значение отсчета в j-м каскаде группе 2 меньше текущего значения (х,,), то в момент совпадения кодов на выходе двоичного сумматора 5 j-ro канала формируется сигнал логического нуля, закрывающий элемент И 6 своего канала. Таким образом, с выхода элемента И 6 на вход счетчика 3 j-ro канала поступает унитарный код, равный значению Z-j , который складывается в счетчике 7 с ране накопленной суммой меньших значений, Если значение отсчета в j-M каскаде регистра 2 больше текущего значения (), то формирования сигнала логического нуля на выходе сумматора 5 j-ro канала не происходит, за счет чего на вход счетчика 7 j-ro канала поступает унитарный код значения Z,- х . .

Таким образом, на интервале m циклов в счетчиках 7 каналов осуществляют вычисление п точек функции эквивалентности путем накопления m меньших значений Z,-: согласно (1), которые подаются на информационный выход устройства.

В процессе накопления точек функ- .ции эквивалентности в одном из счетчиков 7 сумма Z, j достигает пороговое значение. При этом на выходе счетчика 7 соответствующего канала, в котором функция эквивалентности имеет глобальньй максимум, формируется сигнал логической единицы, который подается на соответствующий вход регистра 9 и удерживается до конца периода измерения. Фронтом нарастания с выхода логического элемента ИЛИ 8,. возникающем в момент фиксирования глобального максимума на выходе счетчика 7 одного из каналов, производится запись состояний пороговых выходов счетчика 7 всех каналов в регистр 9. При этом инпозици4

онный код глобального максимума функции эквивалентности удерживается до определения его нового значения в следующем периоде измерения.

Формула изобретения

Многоканальное устройство для вычисления функции эквивалентности,

содержащее аналого-цифровой преобразователь, синхронизатор, группу из N регистров, N счетчиковj входы записи регистров группы объединены с входом запуска аналого-цифрового

преобразователя и подключены к первому выходу синхронизатора, второй выход которого соединен с входами сброса счетчиков, выход переполнения каждого из которых подключен к одноименному информационному входу регистра, вход аналого-цифрового преобразователя является входом устройства,

отличающееся тем,

что, с целью сокращения оборудования

в него введены N сумматоров, N элементов И, элемент ИЛИ, группа элементов НЕ, разрядные выходы аналого- цифрового преобразователя подключены к разрядным информационным входам регистров группы и к входам элементов НЕ группы, выходы которых соединены с первыми входами сумматоров, вторые входы которых подключены к одноименным выходам регистров груп- пы, выход i-ro (,...jN) сумматора соединен с первым входом i-ro элемента И, вторые входы элементов И объединены и подключены к тактовому выходу аналого-цифрового преобразователя, выход i-ro элемента И соединен с счетным входом i-ro счетчика и с i-M входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу,за- писи регистра, выходы pet HCTpa являются выходами устройства, выход i-ro счетчика соединен с i-м информационным входом регистра.

а

J

7 7 ff 1

О О

7 7 ;

о т о о

J

Изобретение относится к вычислительной технике и системам обработки информации. Цель изобретения сокращение оборудования. Устройство содержит аналого- цифровой преобразователь 1, группу регистров 2, синхронизатор 3, группу элементов НЕ 4, сумматоры 5, элементы И 6, счетчики 7, -элемент ИЛИ 8, регистр 9. Цель достигается за счет сокращения общего числа элементов памяти в группе регистров и фиксации периода сигнала. 1 ил. сл :х) 4 :л ел

fj

Г

J

г

т

№- J

Составитель И.Мухин Редактор Н.Горват Техред В.Кадар

2426/45

Тиргш 672Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва3 Ж7-35, Ра ушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород,ул. Проектная, 4

Корректор С.Черни