Устройство для вычисления порядковых статистик Советский патент 1988 года по МПК G06F17/18 G06F7/06 

114

Изобретение относится к вьмисли- тельной технике и может быть использовано в устройствах 1 ифровой обработки сигналов, в частности для медианной фильтрации сигналов, искаженных помехами о

Целью изобретения является упрощение устройства и повьш1ение его быстродействия

На фиг о 1 показана структурная схема устройства; на .фиг. 2 - структурная схема коммутатора.

Устройство для вычисления порядковых статистик содержит п сдвиговых регистров 1, блок 2 постоянной памяти, п элементов ИСКЛОЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 и п коммутаторов 4. На фиг. 1 также приведены входы 5 и 6 устройства и информационный выход 7 устройства.

Упр авлякнций коммутатор содержит первый элемент И 8, элемент НЕ 9, второй 10 и третий 1Т элементы И.

Устройство реализует алгоритм поразрядного вычисления заданной поряд ковой статистики, например медианы, максимума или минимума. Начиная со старшего разряда, очередной i-й разряд требуемой порядковой статистики определяется путем анализа i-x раз- рядов всех п чисел с использованием результатов вычисления (i-l)-ro разряда порядковой статистики.

Устройство работает следугацим образом.

Перед началом работы в сдвиговых регистрах 1 хранятся п чисел входной последовательности, при этом старший разряд i-ro числа является выходной величиной 1-го регистра 1. При по- ступлении тактового импульса на вход 5 устройства в нем реализуется вычисление очередного k-ro разряда yj порядковой статистики с номером N. Например, при N (п+1)/2 устрой- ство вычисляет медиану п чисел, где п - нечетное. Вычисление максимума соответствует значению N 1, а при вычислении минимума N п, В блоке 2 постоянной памяти реали зуется следующая булева функция:

1, при N,

N

О, в противном случае,

где а. - значение первого (старшего) разряда i-ro сдвигового регистра 1 в k-M работы. При k 1 оно

O

0

5 0

5

0

0

5

, av

совпадает со старшим разрядом 1-го числа о Блок 2 постоянной памяти предварительно програмгффуется в зависимости от номера N заданной порядковой статистики таким образом, что в его ячейку с адресом а , записывается результат операции сравнения количества единичных разрядов входного адреса с числом N. При поступлении синхроимпульса на вход счи- тьгоания блока 2 на его выходе появляется результат операции сравнения по формуле (1). Посредством элемента ИСКПЮЧАЮ1ЧЕЕ ИЛИ 3 и коммутаторов 4 соответствующие числа входной последовательности устанавливаются в О или 1 в зависимости от выходного значения блока 2. Тем самым эти числа исключаются из кандидатов на порядковую статистику с .заданным номером, так как в данном случае они становятся минимальными либо максимальными. После тактового импульса на входе 5 на вход 6 устройства подается импульс управления сдвигом сдвиговых регистров 1 и происходит сдвиг вправо на один разряд той информации, которая записана в этих регистрах. Таким образом, после m тактов работы устройства, где m - количество разрядов чисел, будут определены все разряды вычисляемой

„IIV1

порядковой статистики у , ,., у„ ,

Формула изобретения Устройство для вычисления порядковых статистик, содержащее п регистров (п - количество чисел), п элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЖ, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повьш1ения быстродействия, устройство содержит п коммутаторов, блок постоянной памяти, а регистры выполнены сдвиговыми, при этом последовательный выход i-ro регистра сдвига (i -1, п) подключен к i-му адресному входу блока постоянной паияти, к первому входу i-ro элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и к первому информационному входу i-ro коммутатора, второй информационньй вход которого соединен с выходом соответствующего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторые входы которых подключены к выходу блока постоянной памяти и являются выходом устройсава, вход считывания блока пост-оянной памяти объединен с иправлякэдими входами КОММУтаторов и является первым тактояым . говых регистров объединены и являют- входом устройства, входы сдвига сдви- ся вторым тактовьм входом устройства.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть 6 О использовано в устройствах цифровой обработки сигналов, в частности для медианной фильтрации сиг налов. Устройство решает задачу вычисления заданной порядковой статистики последовательности двоичных чисел. Двоичные разряды вычисляемой порядковой статистики определяются последовательно поразрядно, начиная со старшего разряда. Устройство содержит п сдвиговых регистров 1, блок постоянной памяти 2, п элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 и п управляющих коммутаторов 4, где п - размерность рангового фильтра (количество чисел, по которым вычисляется порядковая статистика) . 2 ило с (Л 4 4; 4 00 ISD 1C фиг1

Уг. 2