Устройство для определения характеристической функции Советский патент 1987 года по МПК G06G7/52 

1327134

устройства за счет определения статистических моментов. В работе уст- ройства используются свойства функции Уолша, позволяющие вычислять производные путем сложения по модулю два и сдвига. Устройство содержит блок 1 памяти и 2 каналов, в каждом из которых п блоков 2 умножения и блоки 3 памяти, генератор 4, сумма1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для статистического анализа в системах передачи данных, цифровых следящих системах и в смежных облас- тях, в которых случайные процессы представлены в виде двоично-числового вектора, и является усовершенствованием известного устройства по основному авт.св. № 1163340.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет возможности определения моментов.

Работа устройства основывается на следующих соотношениях.

Характеристическая функция Уолша определяется как

) „ ,(x),

где ..() функциональное преобразование вектора входных данных по базисной системе дискретных функций Уолша. Оператор

(S) t(k) 1 iCk)- ti(k©2 ).

является j-M компонентом градиента вектора i(k) .

Здесь © - операция сложения по МОДУЛЮ два.

В общем случае г-й момент определяется тензором

П,,1,. Е(х ,х.,...х;)

ak-T4T::jk-;® iK-,.o

На чертеже представлена схема yc ройства.

4

тор 5, преобразователь 6 амплитуды в число импульсов, триггер 7, ждущие блокинг-генераторы 8, 9, реверсивный счетчик 10, в каналах - группу 11 элементов И-НЕ, группу 12 элементов И и группу 13 элементов И-НЕ, а также сумматор 14 по модулю два, формирователи 15, 18 импульсов, регистры 16, 17 сдвига, сумматор 19. 1 ил.

5

0

0

35

40

Устройство для определения характеристической функции содержит блок 1 памяти двоично-числового вектора входных данных и каналов, в каждом из которых п блоков 2 умножения, блоки 3 памяти (двоичного кода параметра функции Уолша), генератор 4 эталонной частоты, в каждом из каналов - сумматор 5, преобразователь 6 амплитуды в число импульсов, триггер 7 (четности), два ждущих блокинг-ге- нератора 8 и 9, реверсивный счетчик 10, а в (2 -1) каналах - первую группу 11 элементов И-НЕ, группу 12 элементов И, вторую Группу 13 элементов И-НЕ, сумматор 14 по модулю два, первый формирователь 15 импульсов, регистры 16, 17 сдвига, второй формирователь 18 импульсов, сумматор 19.

Устройство работает следующим образом.

В блок 1 памяти входных данных записывается п разрядное двоичное число, которое хранится там в соответствии с темпом поступления информации. Каждый разряд двоичного числа с определенной вероятностью может принимать значения 1 или 0. В блоки 3 памяти параметров функций Уолша в каждом из (2 - 1) каналов записывается в двоичном коде п-разрядные числа, соответствующие частоте определенной функции Уолша, Например, для функции Уодща в четвертом канале, имеющей четыре смены знака на интервале определения, п-разрядное число, записанное в память, будет 100.

Блок 2 умножения осуществляется поразрядное перемножение двух п-раз- рядных двоичных чисел с помощью генератора 4 эталонной частоты, роль

которого состоит в том, чтобы повысить точность операции умножения и одновременно надежность результатов от возможных помех благодаря введени импульсов высокой частоты.

В результате перемножения двух двоичных чисел появляется новое кодо во-импульсное число на входах сумматора 5, которое затем поразрядно суммируется и в результате на выходе сумматора 5 образуется импульс определенной амплитуды.

Преобразователь 6 амплитуды в число импульсов предназначен для пересчета амплитуды импульсов на выходе сумматора в последовательность стандартньпс импульсов, количество которых пропорционально амплитуде. Эти импульсы затем подсчитываются триггером 7 четности.

В случае, если количество инпуль- сов окажется четным, на нулевом выходе триггера появится потенциал, который запустит ждущий блокинг-гене- ратор 8, с выхода которого сформированный им импульс поступит на реверсивный счетчик 10 через его прямой вход.

в противном случае, т.е. когда количество импульсов окажется нечетным, срабатывает блокинг-генератор 9 и сформированный им импульс поступает через инверсный вход на реверсивный счетчик 10. На выходах реверсивных счетчиков 10 всех каналов в результате осреднения образуется оценка векторной характеристикой функции по которой определяются первых два многомерных статистических момента.

1) Определение первого многомерного статистического момента (математического ожидания).

Работают блоки 1-11, 15, 16, 19. Осуществляется предварительная запись единичного сигнала в первый разряд регистра 16. Для определения математического ожидания j-й бинарной переменной необходимо подать от генератора одиночных импульсов такое количество импульсов, которое было бы на единицу больше десятичного эквивалента j-й бинарной переменной. В результате в регистре 16 формируется двоичное число, соответствующее j-й степени числа два.Например,для определения математического ожидания х- (для j 3) необходимо четьфе раза запустить формирователь 15 импульсов.

0

5

0

5

0

5

0

5

5

тогда в регистре 16. формируется двоичный код toco.

Сформированный двоичный код является ключом, который при совпадении в одном из каналов с аналогичным двоичным кодом параметра фyнkции Уолша, поступающим из блоков 3 памяти параметров функции Уолша на входы групп 11, 12, 13 элементов И-НЕ и И, обеспечивает прохождение на вход суммато-, ра 19 соответствующей прямой или инверсной компоненты характеристикой функции ti( (k). В ра.ссмотренном примере это будет - jjrCkg.). На выходе сумматора 19 формируется оценка математического ожидания, полученная в результате сложения дешифрированной компоненты характеристической функции с номером 2 и компоненты, вычисленной по нулевой функции Уолша, т.е. ч j(k).

2) Определение второго многомерного статистического момента CECxjX-).

Работают все блоки устройства. Осуществляется предварительная запись единичных сигналов в первые разряды регистров 16 и 17. Установка индексов i и j осуществляется подачей импульсов i + 1 от формирователя 15 импульсов и j + 1 от формирователя 18 импульсов, в результате чего в регистре 16 формируется двоичное число 2, а в регистре 17 - число 2. Эти двоичные числа поразрядно суммируются по модулю два в сумматоре 14, образуя двоичное число 2 Ф 2. Сформированные двоичные числа 2,2, 2 ® 2 j поступают на соответствующие входы элементов И-НЕ и И групп 11, 12 и 13 для дешифрации компонент характеристической функции с аналогичными двоичными кодами параметров функций Уолша. Дешифрированные компоненты с соответствуюпщми знаками поступают на входы сумматора 19 соответствующих групп, где суммируются с компонентов характеристикой функции, вычисленной по нулевой-функции Уолша, поступающей на входы п-й группы, образуя на выходе сумматора 19 оценку второго статистического момента.

Формула изобретения.

Устройство для определения характеристической функции по авт.ев. № 1163340, Отличающееся

513

тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет возможности определения моментов, в него введены два формирователя импульсов, два регистра сдвига, сумматор по мо- дулю два, сумматор, в каждый j-й (J 1,2,,., ) канал введены две группы элементов И-НЕ и группа элементов И, причем в J-M канале разрядные выходы реверсивного счетчика и блока памяти соединены соответственно с первыми и вторыми входами соответствующих элементов И-НЕ первой и второй групп и соответствующих элементов И группы, третьи входы элемен- тов И-НЕ первой группы соединены с соответствующими разрядными выходами первого регистра, третьи входы элементов И-НЕ второй группы соединены

Составитель В, Орлов Редактор М, Бандура Техред В.Кадар

Корр Подпи

3393/47 Тираж 672

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

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

46

с соответствующими разрядными выходами второго регистра, третьи входы элементов И группы соединены с со- ;ответствующими разрядными выходами сумматора по модулю два, выходы элементов И-НЕ первой и второй групп и выходы элементов И группы соединены с соответствующими входами j-й группы сумматора, входы п-й группы сумматора соединены с соответствующими разрядными выходами реверсивного счетчика канала, выходы первого и второго формирователей импульсов соединены с входами разрешения сдвига одноименных регистров, выходы которых . соединены с одноименными входами сумматора по модулю два, выход сумматора является выходом значения моментов устройства.

Корректор Г,Решетник Подписное

Изобретение относится к измерительной технике и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1163340. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей (Л