Вероятностный спектрокоррелометр Советский патент 1976 года по МПК G06F17/15 G06F17/17 

3

F,ocTi;r:ro кор елометра, который может быть т:;ри|-;г;ссоблен для вычисления спектральной :ло; ::ссти с помощью известного ассоциативКОГО ,па)раллель.ного .процеосорЗ, является медле :;ный процесс вычисле и-ия от слоя к слою по гра-фу-схемс алгорит1ма быстрого Преобразо1ва ;тя Фурье, что связаио с использованием м.нО:01разрядных ячеек памяти в нулевом слое и неп1роизводитель1ньгми затратами три пересмыслс чисел по .коммутирующему каналу связи.

Цель изоб1ретения - по.выщекие, быстро;; е й.с тп-11 я в ер о я И i ос тн о г о сп е к Tip о к ор р е л-О м е т ра, за.ключающегося в обеоиечеНии определения Огэктралыой .плотности мощности иараллзльХ) с .вычислением корреляционной фуикц:п в реалыном 1ВрбменИ.

Зто достигается тем, что описываемое ycTip3 Cii3o содержит блок ассоциатиВИой памяти, И:ифо.рмаиио:пкь:й его );,ход подклЮЧСН к выходу блска .ссчласСЛа.ния, .входом с1вязаК 0го с вторым выходом блока вероят.ностиого у.мп(, а в1-1ход блока асеоиматкзной памяти - к входу блока рег):стрО:в. упра.вляюиие входы блока согласования, блока ассонНатИ 1:Он ;намяти и блока регистров соединены с третыгм .выходом у:1ра ле:1ия.

Ячейки б;10ка ассопиатизаюй .памяти .выпол1П:-:ны л 1виде кольцевых сдвигающих регистров, ирлче ячеЙ1л1М нулевого елоя однопазря;;| :,:.

Ка .фиг. I пре.дставлена б 0|К-схема аесоциатнаного верояБностного с.иектрокоррелометря.

А социативиый взроятиостаый снектрокорр-эло.метр содержит блок / у.пр.азления, блок 2 це1Нт,рИровагИия, блок 3 -вентилей, блок 4 ,ве юяпнсстиого округле.лия, блок 5 двиамическнх с;11вигающих регистро в, регистр 6 чи.сла, первый блок 7 срав1иеи ;я, блок S согласования, блО|К 9 вероятностного умкож.эния, блок 10 определения масштабкых коэффициентОЗ, ге.нератор // случайных чисел, второй блок 12 сравиеиня, блок 13 ассоциат ив ной памяти и блек 14 1наКОИИтелей, 1ВЫпол-Н1 ;-:.ных :на гакопитгльнСМ очетчн.К::; п 1ка1наль ных сдвигающих Рег::1:трах, блок 15 регистров.

Ф:

иллюстрирз ет иринции построения

блолча ассоциативной |На|Мяти (,мат|рицы .п а мяти). Ячейки 16, 17 иамяти (Вылолнепы ,в .виде кольцевых регистров сдвига, .-нричеМ ячейки 16 нулевого слоя - одноразрядные, а число разрядов в ячейках 17 последующих слоев о.И|ре.деляется разрядностью залисываемых слоев.

Лрннци.п действия аосоциативного вероятностного снектрокоррелометра состоит ;в .следующем.

iB а:со1:,иат 1:;ой намяти все возможные значения cos Fj .нении р 0, п - 1,

У О, «- 1 рг;ополож.:{ы В виде Матрицы, число столбцов которой разио у. Де З-,, а ЧИСЛО строк .paBiHO п.

Вычис.пггельная .процедура 1носит олеративиый характер. При поступлении XI-A величвны случайного процесса, а соответственi;o с получением ее Вероятностного отображеI (;) н-ия {.; , у. I о уСгроистзе вероятност1ного

умножения образуются частные произведения

J, Которые .в интерва./: В1ре;мел)Е (, /-г,1 поступают .в блок 14 лаколгггелей, .где накапливаются значения кОрреляциокной фумкцип, и .в блок 13 ассоциативной nacvuiTH, где фор.мИруют Нулевой Слой гра;фа. Слой пряфа соответсивуег столбцаМ матрицы :коен;1усов. Действ-ия согласно алгоритму быстрого преобразовалия Фурье лро:-;ол,ятся лад операциями /г-го, й 2, у-1 слоя, из iKOTOpbix и.сходят стре.лки, и над коэффлцИЭнта.ми, т. е. з.наче1ИИЯ1Ми коеннуса, указанными в соответствующих вершинах /г-го слоя. Вы.пол.неНИе парал/;ольлых операций .над множеством пар Ч1тс:-л я матрнце ;памятп возможно лишь iB случае, когда ;каждая взаимодействующая между собой пара ч/исел записана в своей icTpoiKe матрии,ы, т. е. оба числа, иа.д которыми Вь:нол11яю тся арифМетические операции, располагаются в одной строке. Поэтому неред очередной гру.н.ПОЙ онерацни каж.дая пара снерандов, ;1аходящаяся до этого в разных строках, пгpe.гщaeтcя в од::у строку. Вначале проводятся онерацни, .соответствующие горнзо;ггальнь л сплошны.м и пунктирным ли.ниям (фнг. 2), затем осущзствляется сд.виг (гз -, слое на 1 такт, во 2-м .на 2 и т. д.), выполняются операции, онягь :соот1вете;вуюни1е 1-орИЗопталь:1ЫМ лллням.

Пс

le сдвига нулзвои слои МОГУТ занять

ио1вые исходные данные. Для того, чтобы действия 1на.д элс:,1:нтами .нулевого .слоя о.сущеспвлялись за время получения частных про;оцнатиВО..цин

ион 1на|Мяти оргаигнзуются лараллельло не только над эн.ерандами одного слоя, .но и параллельно но слоям.

При шоступленян л ,;.- и азелнчины случайно.го процесса за вре.мя , / + 2 действия над элементами нуле.во10 слоя закончатся, «X 1места зайМут частные произведения yj+i , и далее действия одпо1Времеиио осуи1,ест вятся 1над элементами 1-го и 2-го слоя iH так далее.

Процесс вычисления продолжается до тех пор, п.ака последние частные произведения

,,(1) ,.()

У:- Ук-р

(не пройдут шее слои.

iB блоке регистров 15 образуется п значений спектральной плотности мощности.

Описанное устройство ло.зволяет повысить эффективность известных СлектрокоррелометpCiB в Части вычисления .спектральной плотности мощности и дает возмож.пость вести статистичеокую обработку ;в реальном таремени.

Формула изобретения

1. Вероятностный спектрокоррелометр, содержащий .блоК согласо.вания, блок регистров, блок целт,рироза;ния, шервый вход которого является 1вхо,дом устройства, ,а 1второй подключен к выходу блока накопителей, входы которого соединены соот1ветст,венно с первым (ВЫХОДОМ блока вероятностного умножения, с inepiBHiM выходом блока управления, второй 1ВЫХОД блока накопителей через блок определения масштабных коэффициентов соединен с первым входом -блока вентилей, второй 1ВХОД которого подключен к 1выходу блока центрИрования, выход блока вентил-я соединен с первым входом |бло1ка вероятностного округления, второй вход которого подключен к первому выходу генератора .случайных чисел, второй и третий выходы которого соединены с .первыми входами первого -и второго блоков сравнения, выходы которых соединены соответственно с 1первым и вторым |Входами блока (вероятностного умножения, выход блока вероятностного округления подключен к BTOpOiMy входу второго блока оравнения непосредственно, а к второму входу первого блока

оравнения через блок сдвигающих регистров, охваченный обратной связью, и регистр числа, управляюш ий вход которого соединен с вторым (ВЫХОДОМ блока уп|равления, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содержит блок ассоциативной памяти, информационный вход которого подключен к выходу блока согласован-,ия, вход которого соединен с вторым выходом блока вероятностного умножения, а выход блока ассоциативной памяти подключен к входу блока регистров, причем управляющие входы блока согласования, блока ассоциативной памяти и блока регистров соединены с третьим выходом блока упРавления.

2. Спектрокоррелометр по п. 1, отличаю щ и и с я тем, что в нем ячейки блока ассоЦ1иативной памяти выполнены в виде кольцевых сдвигающих регистров, причем ячейки нулевого слоя одноразрядны.

f Ц 5 I-T3- 1 21- J