Устройство для вычисления порядковых статистик сигналов Советский патент 1979 года по МПК G06G7/52 

Изобретение ртносится к области вычислительной техники и может быть использовано для ранжировки (упорядочения) сигналов в порядке их возрастания или убывания, т. е. для получения совокупности (массива) порядковых, статисти

Известно устройство для выбора мажоритарного сигнала, содержащее операционные усилители, сумматоры и логические элементы tl. Однако, это устройство не позволяет получить массив порядковых статистик, то есть совокупность упорядоченной по величине по следовательности сигналов.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство, которое содержит инвертор, первую группу су-мматоров, первые входы которых являются входами устройства, а вторые входы и выходы подключены соответственно к выходу инвертора и ко входам соответствующих релейных элементов, последовательно включенные сумматор и операционный усилитель, выХОД которого соединен со входом инвертора и явлг.ется выходом устройства, последовательно включенные генератор тактовых импульсов и генератор пилообразного напряжения и вторую группу сумматоров, первые входы которых подключены к выходам соответствующих релейных элементов, а выходы подсоединены ко входам сумматора 12. Однако это устройство формирует порядковые статистики неравномерно, в результате чего сопряжение этого устройства с другими устройствами затруднено.

Целью данного изобретения является расширение области применения устройства за счет облегчения сопряжения с другими устройствами.

Это достигается тем, что устройство, содержит функциональный преобразователь, вход которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, а выход соединен со вторыми входами сумматоров второй группы сумматоров. На фиг. 1 приведена структурная схе ма устройства для вычисления порядковых стг тистиксигналов; на фиг. 2 показана характеристика функционального преобразователя. Устройство содержит сумматоры 1, релейные элементы 2, сумматор 3, операционный усилитель 4, инвертор 5, генератор 6 тактовых импульсов, генера- тбр 7 пилообразного напряжения, сумматоры 8, ({ункциональный преобразователь Устройство работает следующим обра зом. Генератор 6 тактовых импульсов вырабатывает тактовые импульсы, запускающие генератор 7 пилообразного напряжения. По этим импульсам генератор 7 вырабатывает в каждом такте линейно возрастающее напряжение, поступающее на вход функционального преобразователя 9, который преобразует линейную зависимость возрастания напряжения на выходе генератора 7 в кусочно-линейную зависимость, рассчитанную таким образом чтобы обе спечить равенство интервалов существования сигналЪв порядковых статистик на выходе устройства. Кусочно-линейное возрастающее напряжение с выхода преобразователя 9 поступает на входы сумматоров 8, На первые входЬ сумматоров 1 подаются сигналы, составляющие последовательность, подлежащую ранжировке. На вторые входы сумматоров 1 поступают сигналы с инвертора 5. Суммарные сигналы с вьтходо сумматоров 1 поступают на входь релей НЬ1Х элементов 2. Релейные элементы 2, в соответствии с полярностью сигналов, nocfупающих на их входы, преобразуют эти Сигналы в равные по величине сигналы, имеющие ту же полярность, что и сигналы Hia входах релейных элементов 2 Сигналы с выходов релейных элементов 2 поступают на вторые входы сумматоров 8. На выходе сумматоров 8 получае Ъигнал либо равные )U. если на второй вход ) сумматора по ступает с релейного элемента 2 сигнал положительной полярности U-f , либо u itv-u -tUo- u etbi если на второй вход этого сумматора поступает с релейного элемента 2 сигнал отрицательной полярности U-. где Ux| С)кусочно-линейное возрастающее напряжение, постзпюющее с выхода преобразователя 9 на первые входы сумматоров 8. График зависимости 0 (-t) показан на фиг. 2, где оС к - угол наклона к -го участка кусочно-линейной (ломаной) линии. Сигналы и 4 (Ь) и U-C-t) эквивалентны сигналам на входе релейных элементов 2 с ассиметричными характеристиками с изменяющейся асимметрией, поэтому, подбирая соотношения I Ц- Ь .Ш-f « выходе устройства, можно учить лю- бую порядковую статистику, причем кусочно-линейный характер возрастания напряжения обеспечивает равенство интервалов существования порядковых статистик на выходе устройства. Задавая для генератора 7 пилообразного напряжения , и тем caivfeiM Оц. ( обеспечиваем появление на выходе первой порядковой статистики, то есть .наименьщего из всех сигналов поданной на вход последовательности сигналов. Для того, чтобы устройство выделяло N статистику, т. е. наибольший сигнал из поданной на входы устройства последовательности сигналов, необходимо, чтобы выполнялось соотнощение ,T U Ct--T) ,т ) Т - период тактовых импульсов и развертки генератора 7. Выбирая и , удовлетворяющее данному неравенству, обеспечиваем появление на выходе устройства в конце периода развертки генератора 7 N -и порядковой статистики. Сигналы U4 (t) и U-Ct) с выходов сумматоров 8 поступают на входы сумматора 3 на N входов, где происходит их суммирование и суммарный сигнал поступает на вход операционного усилителя 4j обладающего очень большим коэффициентом усиления. Сигнал с выхода операционного усилителя 4 поступает на вход инвертора 5, где меняет свою попярность на противоположную. Инвертированный сигнал поступает на вторые входы сумматоров 1. Сигнал на выходе операционного усилителя 4 явяется одновременно вьгходныМ сигйалом и всего устройства. Известно, что сигал на выходе операционного усилителя бязательно доетжен быть равным одному з сигналов последовательности, поступаюей на входы устройства. Изменяя соотошение rjjfXyl в течение тактового пеиода Т, получаем на выходе устройства есь вариационный ряд сигналов входной

последовательности, т. е. последовательность входных сигналов,, расположенных в порядке их возрастания, начиная с наименьшего сигнала и кончая наибольшим. Настройка преобразователя 9 позволяет получать любое соотношение, в том числе и равенство между интервалами сушествования порядковых статистик. Это позволяет подключать к выходу устройства другие устройства обработки, печати, отображения, т. е. применять устройство как унифицированный элемент в комплексе с другими устройствами обработки сигналов, что расширяет его функциональные возможности. Оперативность устройства при этом не снижается, так как время формирования массива сигналов порядковых статистик опредёл яется частотой следования импульсов тактовр;го генератора 6.

Формула изобретения

Устройство для вычисления порядковых статистик сигналов, содержащее инвертор, первую группу сумматоров, первые входы которых являются входами устройства, а вторые входы и выходы

подключены соответственно к выходу инвертора и ко входам соответствующих релейных элементов, последовательно включенные сумматор и операционный . усилитель, выход которого соединен со входом инвертора и является выходом устройства, последовательно включенные генератор тактовых импульсов и генератор пилообразного) напряжения и вторую группу сумматоров, первые входы которых подключены к выходам соответствующих релейных элементов, а выходы подсоединены ко входам сумматора, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет облегчения сопряжения с другими устройствами, оно содержит функциональный преобразователь, вход которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, а выход соединен со вторыми входами сумматора f втЪрОЙ группы сумматоров.- ,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 379928, кл. Q Об Q 7/12, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке 2426179/18-24, кл. 6 06 G 7/12, 11976 (прототип) .

S5S&.AEf; a5 i..-i:

Us,