Устройство для обработки статисти-чЕСКОй иНфОРМАции Советский патент 1981 года по МПК G06F17/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТАТИСТИЧЕСКОЙ

ИНФОРМАЦИИ

третьему выходу знакового разряда регистра числаС2.

Однако известное устройство отличается большой сложностью.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Поставленная цель достигается за счет того, что устройство обработки статистической информации содержит дополнительный сумматор, блок анализа знаков, генератор случайных чисел, счетчик, блок сравнения и переключатель, при этом выход блока элементов И подключен к первому входу дополнительного сумматора, второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, пятый выход которого подключен ко входу счетчика, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого объединен с третьим входом блока элементов .И и подключен к выходу переключателя, выход блока сравнения соединен со входом останова блока управления, шестой выход которого подключен ко входу генератора случайных чисел, выход которого соединен с третьим входом дополнительного сум.матора, выход которого соединен с первым входом блока анализа знаков, второй вход которого подключен к седьмому выходу блока управления, второй выход первого знакового разряда .сумматора и второй выход второго знакового разряда сумматора подключены соответственно к третьему и четвертому входам блока анализа знаков, выход которого соединен с четвертым информационным входом сумматора.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок управления 1, запоминающий блок 2, регистр числа 3 со знаковым разрядом 4, сумматор 5 с первым 6 и вторым 7 знаковыми разрядами, блок 8 элементов И, переключатель 9, блок сравнения 10, счетчик 11, дополнительный сумматор 12, генератор случайных чисел 13, блок анализа знаков 14.

Устройство работает следующим образом,

В исходном состоянии все регистры, ячейки памяти, счетчики находятся в нулевом состоянии. Пусть входная информация Х) представляется одиннадцатью двоичными разрядами, включая знаковый разряд. Запоминающий блок 2 содержит п-шестнадцатиразрядных ячеек памяти, сумматор 5 - пятнадцать информационных и два знаковых разряда 6 и 7, регистр числа 3 - пятнадцать информационных и один знаковый разряд 4, дополнительный сумматор 12 - десять информационных разрядов, переключатель 9 имеет 16 выходов, которые позволяют задавать объем накопления от 2° до в двоичном коде.

Пусть на переключателе 9 установлено число циклов N 2. При этом в блоке 8 элементов И открываются соответствующие элементы И и по команде с блока управления 1 информация передается на сумматор 5 со сдвигом на пять разрядов в сторону младших разрядов. В данном случае она записывается с 1 по 10 разряды сумматора 5. Знаковый разряд информации записывается в первый 6 и второй 7 знаковые разряды. Одновременно с блока 1 поступает команда на генератор случайной последовательности 13, который вырабатывает код одной реализации случайной последовательности, поступающей на вход дополнительного сумматора 12. Так как при N 2 на другие входы дополнительного сумматора 12 не поступаег информация от блока 8, то производится суммирование кода случайной последовательности с нулем, в результате которого сигнал переноса на его выходе будет также равен нулю.

Следующая команда от блока управления 1 поступает на блок 14 анализа знака и выработки единицы переноса в сумматор 5. В данном случае отсутствует сигнал переноса на выходе дополнительного сумматора 12, поэтому в сумматор 5 единица не добавляется. Далее производится считывание информации по нулевому адресу запоминающего блока 2 на регистр числа 3 и знаковый разряд 4 и по команде блока управления 1 суммирование этой информации с содержимым сумматора 5. Результат записывается в нулевую ячейку памяти, связь с которой имеют только пятнадцать разрядов сумматора 5 и знаковый разряд 4.

Затем в регистр адреса добавляется единица, регистр числа, сумматоры и знаковые разряды устанавливаются в нулевое состояние, происходит прием следующего значения входной инфоргмации, суммирование ее с содержимым первой ячейки памяти и запись результата в эту же ячейку и т.д., пока по всем ш-адресам (ячейкам памяти) не будет записана входная информация. На этом первый цикл накопления заканчивается.

Блок управления Г выдает команду «-fl цикл в счетчик 11 числа циклов накопления и процесс повторяется. При совпадении числа циклов накопления в счетчике 11 с установленным переключателем 9 вырабатывается команда «Конец обработки , которая поступает на блок управления 1, и рабо та останавливается.

В процессе накопления автоматически производится нормирование, информация сдвигается на пять разрядов в сторону старших и на выходе снимается усредненное значение ее с 5 до 15 разрядов сумматора.

При числе циклов накопления N 2 устройство работает аналогичным образом. Отличие состоит в том, что часть разрядов входной информации X(t) в зависимости от заданного числа циклов накопления через блок 8 поступает на входы дополнительного сумматора 12, где суммируется с кодом случайной числовой последовательности. Если в результате суммирования на выходе дополнительного сумматора 12 появляется сигнал переноса, то пи команде с блока управления 1 в сумматор 5 записывается единица, знак которой соответствует знаку суммы сумматора 5. Введение дополнительного шума (последовательности случайных чисел) равносильно увеличению дисперсии шумовой составляющей твходного сигнала. Так как шум входного сигнала и последовательность случайных чисел некоррелированы, то их дисперсии суммируются по линейному закону D2,i + 02/14 D2(iD + Jo где D - символ дисперсии; fi - мгновенное значение шума входного сигнала; Ji - мгновенное значение случайной последовательности. i 1, 2,...,п. В предельном случае введение случайной числовой посл€ довательности увеличивает дисперсию шумовой составляющей в 2 раза. При этом для получения одинакового соотношения сигнал/помеха с усреднением требуется увеличение числа циклов накопления на один порядок в двоичном коде в 2 раза. Однако учитывая то, что вероятная ошибка оценки,случайной величины пропорциональна , увеличение дисперсии шумовой составляющей в 2 раза увеличивает ошибку оценки в Nr2 раз и скорость убывания ее с ростом N невелика, число циклов накопления, выбираемое из априорных сведений, может быть одним и тем же для обеспечения необходимой точности оценки, как при обработке информации по другим известным алгоритмам. Использование новых элементов - генератора случайной последовательности, дополнительного сумматора, блока анализа знаков и выработки единицы переноса, блока элементов И, счетчика, блока сравнения и пе.uiv,i4v,i..-.i-. «, V., f реключателя :- выгодно отличает предлагаемое устройство обработки, так как позволяет уменьшить разрядность запоминающего устройства без потери информации при накоплении, что снижает стоимость и повыщает надёжность устройства. Формула изобретения Устройство для обработки статистической информации, содержащее запоминающий блок, первый вход которого подключен к первому выходу блока управления, второй выход которого соединен с первым информационным входом регистра числа и с первым входом знакового разряда регистра числа, второй вход которого подклю-чен к первому выходу запоминающего блока, второй вход которого соединенс первым выходом знакового разряда регистра числа, второй информационный вход регистра числа соединен со вторым выходом запоминающего блока, третий вход которого подключен к первому выходу регистра числа,второй выход которого соединен с первым информационным входом сумматора, второй вход, которого объединен с первым входом первого знакового разряда сумматора и подключен к третьему выходу блока управления, четвертый выход которого соединен с первым входом блока элементов И, второй вход которого объединен со вторым входом первого знакового разряда сумматора, с первым входом второго знакового разряда сумматора и является входом устройства, выход блока элементов И подключен к третьему информационному входу сумматора, первый выход которого соединен с третьим входом запоминающего блока, второй выход сумматора подключен к третьему входу первого знакового разряда сумматора, первый выход которого соединен со вторым входом второго знакового разряда сумматора, первый выход которого подключен к третьему входу знакового разряда регистра числа, второй выход которого соединен с третьим входом второго знакового разряда сумматора, четвертый вход первого знакового разряда сумматора подключен к третьему выходу знакового разряда регистра числа, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройство содержит дополнительный сумматор, блок анализа знаков, генератор случайных чисел, счетчик, блок сравнения и переключатель, при этом выход блока элементов И подключен к первому входу дополнительного сумматора, второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, пятый выход которого подключен ко входу счетчика, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого объединен с третьим входом блока элементов И и подключен к выходу переклю еля, выход блока сравнения соединен со , входом останова блока управления, щестой пупппдл пртанппя vnnannfHua iiip/ тпи выход которого подключен ко входу генератора случайных чисел, выход которого соединен с третьим входом дополнительного сумматора, выход которого соединен с первым входом блока анализа знаков, второй вход которого подключен к седьмому выходу блока управления, второй выход первого знакового разряда сумматора и второй выход второго знакового разряда сумматора подключен соответственно к третьему и четвертому входам блока анализа знаков, выход которого соединен с четвертым информационным входом сумматора. Источники информации, принятые во внимание.ори экспертизе 1- ТИИЭР. Пер. с англ., т. 65, 1977, № 5, с. 114. 2. Авторское свидетельство СССР № 268753, кл. G 06 F 15/34, 1970 (прототип).