Стохастический компаратор Советский патент 1980 года по МПК G06F7/70 G06F17/18 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при исследовании случайных процессов. i Известно устройство ll, содержащее реверсивный счетчик, триггер, элемедты И и ИЛИ. Выходы триггера подключены соответственно к первым входа первого и второго элементов И, выходы которых соеди1нены с входами элемента ИЛИ. На суммирующий вход счетчика подается первая случайная последовател ность, а на вычитающий - вторая случайная последовательность. В зависимости. от наличия переполнения счетчика вида -И или - устанавливается, у какой из последовательностей наиболь ший уровень вероятности появления сим вола . Однако это устройство сложно, так как содержт многоразрядный счетчик, и имеет низкое быстродействие. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является стоха тический компаратор 2, содержаи ий первый и второй элементы И и элемент ИЛИ. Первые входы первого и второго элементов И являются соответственно первым и вторым входами коклпаратора, а выходы первого и второго элементов И подключены ко входам элемента ИЛИ, выход которого является выходом комп атора, ко входам компаратора подключены входы одноименных счетчиков, выходы которых под1слючены ко входам триггера и шинам сброса друг друга. Выходы триггера соединены со вторыми входами первого и второго элементов И. Такое устройство сложно. Целью изобретения является упрощение компаратора. Поставленная цель достигается тем, что предложенный компаратор содержит регистры сдвига, третий, четвертый и пятый элементы И, второй элемент ИЛИ и элемент Запрет. Входы первого и : второго регистров сдвига являются соответственно первым и вторым входами компаратора. Первые выходы первого регистра сдвига и вторые выходы второго регистра сдвига соединены со входами третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента Запрет . Вторые выходь первого регистра сдвига и первые выходы второ го регистра сдвига соединены со входами четвертого элемента И, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И. Выходы пятого элемента И и элемента Запрет соединены со входа ми второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом третьего регистра сдвига. Первый выход последнег разряда третьего регистра сдвига соединен со вторым входом элемента За- .прет и вторым входом первого элемента И. Второй выход последнего разряда третьего регистра сдвига соединен со вторыми входами второго и пятого элемента И. Структурная схема стохастического компаратора представлена на чертеже, где обозначены первый 1 и второй 2 входы компаратора, регистры сдвига 3, 4, элементы И 5, 6, элемент Запрет 7, элемент И 8, элемент ИЛИ 9, регистр сдвига 1О, элементы И 11, 12 и элемент ИЛИ 1з. Первые выходы регистра сдвига 3 и вторые (инверсные) выходы второго регистра 4 соединены с входами элемента И 5. Первые выходы второго регистра 4 и вторые (инверсные) выход регистра 3 соединены с входами элемента И 6. Выход элемента И 5 подключен к первому (запрещающему) входу элемента Запрет 7, другой вход которого соединен с первым выходом последнего разряда третьего регистра Ю, вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ 9. Первый вход элемент ИЛИ 9 соединен с выходом элемента Запрет 7, а второй вход - с выходом .элемента И 8, первый вход которого соединен с выходом элемента И 6, а второй - с вторым (инверсным) выходо последчего разряда регистра сдвига Ю Вторые входы элементов И 11 и 12 по ключены соответственно к первому и второму (инверсному) выходам последн го разряда регистра Ю, а первые входы элементов - соответственно к вхо.дам регистров сдвига 3 и 4 и первым 1 и вторым 2 входам коvmapaTOpa. Вы ходы элементов И 11 и 12 соединены с входами элемента ИЛИ 13. 14 Компаратор работает следующим образом. Сравниваемые последовательности с параметрами Р, и Р подаются соответственно на входы 1 и 2 компаратора и далее на входы - i- разрядных регистров 3 и 4. Элемент И совместно с регистром сдвига, обеспечивающим статическую развязку входов элемента И, образует стохатическое устройство умножения,: При этом для вероятностей на выходах третьего 5 и четвертого 6 элементов И (-РЛ . Pд (l-P,) Выбором разрядности регистра сцые 1О, равной t , обеспечивается статистическая развязка между каждым из процессов, действующих на первых входах элементов 7 и 8 и последова,тельностью на первом (также и на втором - инверсном) выходе последнего разряда регистра сдвига 1О. Следовательно, ftbi%. Ъ PftWX. .Рвьи. tP( V°,.f,p. ra.eJP.- вероятность символа 1 в последовательности: на первом выходе последнего разряда регистра 10. Из уравнения (1) видно, что если Рд, Р , то Рвы.ё;;, если R Р, то Г „ё:; О« Такимобразом, вЪхеме предРК Я О. Таким оГ лагаемого компаратора обеспечивается необходимая релейная характеристика, причем ее крутизна определяется (при заданных Р и Рд) только разрвдностью Ь используемых регистров сдвига. Схема предлагаемого комп атора экономичнее схемы наиболее совершенного из известных устройств по числу используемых элементов вычислительной техники Вдва иболее раз, причем этот показатель увеличивается с ростом отнощенлш - и величины ощибки сравнения, Формула изобретения Стохастический компаратор, содержащий первый и второй элементы И и элемент ИЛИ, первые входы первого и второго элементов И являются соответственно первым и вторым входами компаратора, а шлходы первого и второго элементов И подключены ко входам элемента ИЛИ, ылкоа которого является выходом