Многоканальный адаптивный стохастический преобразователь Советский патент 1980 года по МПК G06F17/18 

. , 1 . Изобретение относится к средствам специализированной измерительной и вычислительной техники и предназна- чено для адаптивного кодирования многомерных, квазистационарных случайных процессов. Устройство может -использоваться в многоканальных измерительно-вьачислительйых комплек сах, предназначенных для сбора и об-; работки информации о процессах , описывающих различные параметры сложнЕйХ объектов (в медицине, металлургии, телеметрии, ядерной физике и. т.д.),

Известны одноканальные адаптивные преобразователи в которых с помощью aBTOHOMHtax. устройств для измерения дисперсии, математического ожидания, функции распределения адаптивно выбираются диапазон кодирования, распределение уровней квантоЛ вания по диапазону, смещение диапазона.

Недостатками этих устройств является невозможность автоматического выбора шагов квантования по времени многомерных случайных процессов и необходимость использования М таких устройств для обработки М реализацией со сложным управлением.

Наиболее близким техническим решением к даннс «у изобретению является адаптивный стохастический преобразователь з, состоящий из блока нрди ройанйя, содержащего блок.и квантования яо уровню и времени, блок уплотнения/измерители текущих плотностей распределения по уровню и по интервалу, причем к входу блока квантова16нйя по уровню блока кодирования подключен случайный процесс, а выходы ;бдокой квантования по времени и по уровню соединены между собой и блоком уйлоткейия, измерители текущих

«5 плотностей распределения по уровню и па интервалу по входам и выходам соответствеяно соединены с соответ-j ствующими выходами и входами блока уплотнения, другие выходы измери20телей текущих плотностей распределения lib уровню и интервалу соеди.нены соответственно с входами бло1 ов квантования по уровню и по времени блока кодирования, выходы из25мерителей текущих плотностей распределения по уровню и по интервалу cooTBeTpfaeHHO соединены с выходами блоков ивантр1вания по уровню блока кодирования и блока уплотнения.

Недостатками данного устройс ва являются большое время адаЛтации ша а .квантования по времени, жесткост программы адаптации и необходимость использования М.таких устройств для обработки М реализаций процесса со сложным управлением.

Целью изобретения является повышение быстродействия,

Поставленная цель достигается тем, что многоканальный адаптивный стохастический преобразователь, содержащий М одноканальных адаптивных преобразователей, первый вход каждого из которых является соответствующим входом многоканального преобраэбё теля , дополнительно содержит блок коммутации, М межблочных уп.равляющих регистров, первый, второй и третий управляющие регис.тры, сумматор, делитель и блок прогр аммного управления, причем входы и выходы сукматора, делителя и общего блока программного управления соответственно через первый, второй и третий управляющие регистры, а группа входов и выходов каждого однокангшьного адаптивного преобразователя через одноименный межблочный управляющий регистр подключены к соответствующим входам и выходам блока коммутации. Кроме того, каждый из одноканальных адаптивных преобразователей дополнительно содержит блок кодирования , преобразователь кодвременной интервал, амплитудный дискриминатор уровней , преобразователь , временной интервал-код, коммутатор, первый, второй, третий, четвертый и пятый регистры и блок управления причем группы входов и выходов блока кодирования, преобразователя код.временной интервал, амплитудного дискриминатора уровней, преобразователя временной интервал-код и блока управления соответственно через первый, второй, третий, четвертый и пятый регистры подключены соответственно к первой, .второй, т аетьей, четвертой и пятой группам входов и выходов коммутатора «йестая группа входов и выходов которого является группой входов и выходов одноканального адаптивного пре образрвателя, выход преобразователя код-временной интервал соединен с первым входом блока кодирования, второй вход которого соединен с входом амплитудного дискриминатора урювней и является первым входом однокансшьного адаптивного преобразователя, выход амплитудного дискриминатора уровней соединен с входом преобразователя временной интервал-код.

Блок-схема многоканального преобразователя представлена на чертеже.

Преобразователь содержит 1 1 ft, одноканальные адаптивные преобразо-.

ватели, блоки 2 2м. кодирования, первые регистры 2,,г г2д,2, преобразователи 3 код-временной интервал, вторые регистры . Зддй, амплитудный дискриминатор- 4 4м- уровней, третьи регистры ., преобразователи 5 гЗ временной интервал-код, четвертые регистры чг мг I блоки 6w« управления, пятые регистры б коммутаторы 7/tr7M, межблочные управляющие регистры , блок 9 коммутации, сумматор 10 , перйнй управляющий регистр lOi, делитель 11, второй управляющий регистр lljг блок 12 , .программного управления, третий управляющий регистр

Реализации-входного процесса x(t),... x,n(t) поступают на входы адаптивных преобразователей 1 , ..., 1м. Входы-выходы блока кодирования 2+1 преобразователя код-временной интервал 3 амплитудного дискриминатора уровней , преобразователя времейной интервал-код S , блока управления в адаптивном преобразователе соединены через первы , второй 3, третий , четвертый . пятый регистры с выходами-входами коквлутатора 7. Первый . отдельный вход блока кодирования 2 и отдельный вход амплитудного дискриминатора уровней 4 соединены с входом первого адаптивного преобразователя 1, второй отдельный 1ВХОД блока 2 кодирования соединен с выходом преобразователя код-временной интервал 3 , отдельный выход амплитудного дискриминатора уровней 44( соединен с отдельным входом преобразователя временной интервал-код 64 . Входы-выходы первого 7 ,...,М-го 7 коммутаторов, сумматора делителя 1Ц, блока 12 программного управления соединены cooTBefcTBeHHO через межблочные управляющие регистры 8.f, ..., 8;, первый Юа, второй llj,, третий 12 управляющие регистры с выходг1ми-в ходами блока 9 коммутации.

Предложенное устройство работает следующим образом.

В блоке 12 програютного управления задается программа По управле 1ия всеми М адаптивными преобразователями 1,...,. При этом с блока 12 програм шого управления через третий управляющий регистр 122, бло 9 коммутации, через межблочные управляющие регистры 8 т8||л, коммутато 7 , пятые регистры .нл. во все М (с 1-ого по М-ый) блоков 6,..., 6 м4 управления задаются программы ,...,Пмо управления внутренними узлами М адаптивных преобразователе

1

Учитывая, что все адаптивные преобразов.ателй работают одинаково- , достаточно рассмотреть принцип

работы первого преобразователя 1 по программе П(, . С первого блока 6 управления через пятый регистр 6 , коьФ1утатор 7 и 1, ..., 4-ый ре1Г-истры. -. поступают команды управления блоком 2 кодирования,с1мплитудным дискриминатором 4 уровней, преобразователями кодвременной интервал временной интервал-код 5 .

При этом блок 2 кодирования преобразует аналоговую реализацию х(t) в Цифровые отсчеты Jx с адаптивн№4 щагом , формируемым преобразователем код-временной интервал 3 из цифрового отсчетаAu - адаптивного шага, поступающего через втр рой регистр 3. , коммутатор 7 , пятый регистр 6 с блока бц управления.

Параллельно реализация х(t) поступает в амплитудный дискриминатор уровней, который по командам с третьего регистра 4 определяет интервалы A.t(c ) суо ественных ординат Xj, по моментам пюбых пересечений Ь дискриминаторов распределенных по уровню равномерно с шагом . Интервалы { с амплитудного дискриминатора .4 уровней по командам с четвертого регистра поступают в преобразователь 5 временной интервал-код 5 , который преобразует интервалы at(c) в цифровые отсчеты {AQ,.,0J, Очередной отсчет лц через четверты регистр , коммутатор 7 , первый межблочный управляквдий регистр 84, блок 9 коммутации, третий упрааляявщий регистр 122 поступает в блок программного управления 12.

Аналогично рассмотренному работают параллельно все М адаптивн ЬЖ преобразователей l,...,/) и пе редают очередные отсчеты л(1,/о ,... г блок программного 12 управления, где эти отсчеты запоминаются на время определения М текущих срених от9четов й(1 цлйм1 Определение средних отсчетов происходит в паузах между моментами появления очередных отсчетов & ()и с помощью сумматора lO Делителя 11ц, первого 10, второго На. третьего 12/1 управляющих регистров, блока 9 коммутации и блока 12 программного управления следующим образом.

Предьадущий средний отсчет Aft-l: н и текущий отсчет с блока 12 программного управления через трети управляющий регистр И2у, блок 9 кo ®4yтaции поступают через второй управляющий регистр 11jt в делитель11, а оценка , кроме того, через первый управляющий регистр 101 поступает в cyNwaTop 10. Делитель 11 определяет вспомогательные отсчеты 2( 2 дЦ , которьй через второй управляющий регистр llj./ блок 9 кo wyтaции , первьт управлякщий регистр 10 j. поступает в сумматор 10, определяющий текущий средний отсчет

S,,,../)

где 2 - весовой коэффициент;

О-.М- число диклов усреднения. Полученньй текущий средний отсчет

суюштора через первый утфавлякхкий регистр 10., елок 9 KOtfUiyianna, третий управлявгиций регистр 122 поступает в блок 12 программного управления на место предыДУВДей оценки л...

После каждых н циклов усреднения полученные текущие средние оценки .M блока 12 программного управления через третий у правляюешй регистр о таторы 7|-7(ц, вторые регистры З, поступают в преобразователи код-времеяной иы- . тервал 3 -3jrt всех М адаптивных преобразователей 1 ,..., 1|, При этом

каждый преобразователь код-временной интервал преобразует текущей средний отсчет,-например nQ,/ в новый адаптивный шаг At, квантования реализация х (t).

Из рассжютрёния работы видно,

что в -предложейвст: устройстве определения адаптивный шагов {ь 1 оптимального квантования по времени квазистационарных реализаций } Х|1л (t) 5 процесса X(t) производится минимально

возможньо числом внутренних узлов адаптивных преобразователей 1,...,М и миНи{4гшьным числом внешних узлов при максимально быстром асинхрон,ном двусторояием обмене данными

между любыми функциональными узлами устройства. Это позволяет существенно повысить шстродействие адаптгщии временных пара- ; метров в многоканальны} адаптивных стоха;стических преобразьвателях при одновременном максимально возможном упрощении устройства путем наиболее полного использования возможностей его функционсшьнык узлов.

Формула изобретения

1. Многоканальный адаптивный стохастический преобразователь, содержащий М одноканальных адаптивных 55 преобразователей ,.первый вход каждого из которых является соответствувзщим входом многоканального преобраотличающийся

зователя ,

тем, что, с целью повышения быстродействия, он содержит блок коммутации, М межблочных управляющих регистров , первый, второй и третий уп равлякядие регистры, сумматор, делитель и блок программного управления, 5 причем входы и выходы сумматора, делителя и блоки rtporpaMMHoirb управления соответственно через первый, й-7орой и третий управляющие регйстры, а группа входов и вшсодов каждого одноканального адаптивного преобразователя через одноименный межблочный управляющий регистр подключены к соответствующим входам и выходам блока коммутации.

2. Преобразователь по п, 1, о тличающийся тем, что каждый из одноканальнык адаптивных преобразователей содержит блок кодирования, преобразователь код-временной интервал, амплитудный дискриминатор уровней, преобразователь

временной интервал-код, коммутатор, первый, второй, третий, Четвертый И пятый регистрьз и блок управления, причем группы входов и выходов блока кодирования, преобразователя кодвЙЬменной интервал, амплитудного дискриминатора уровней, преобразователя временной интервал-код и блоKS. управления соответственно через первый, второй , третий, четвертый и

р-.

пятый регистры} подключены соответственно к первой, второй, третьей, четвертой и пятой группам входов и выходов коммутатора, шестая группа входов и выходов которого является группой входов м выходов одноканального адаптивного преобразователя, выход преобразователя кодвременной интервал соединен с первы входом блока кодирования, второй вход которого соединен с входом.амп литудн дис криминатора у ров ней и являетсй первым входом одноканальаого адаптивного преобразователя, выход амплитудного дискриминатора уровней соединен с входом преобразователя временной интервал-код. Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 334567, кл. G Об G 7/52, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 352392, кл, G Об G 7/52, 1972.

3.Авторское свидетельство СССР № .491962, кл, G Об G 7/52, 1975

(прототип). .

п

Г