Многоканальное устройство дляВычиСлЕНия СТРуКТуРНОй фуНКции Советский патент 1981 года по МПК G06F17/18 

I Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для статистического аналияа случайных процессов путем вычисления струк турной функции. Известно многоканальное устройство для анализа случайных процессов путем вычисления корреляционных функ ций, содержащее преобразователь ана лог-код, многокаскадный сдвиговый регистр, логические схемы и накопители .1 . Недостатком известного устройства является сложность алгоритма вычисле ния при статистическом анализе случайных процессов, а также низкое быстро действие получения статистической оцен ки, типа корреляционной функции. Структурная функция случайного процесса, определяемая выражением 1 Д /ч, W i -Г (X -X Г fci + дискретизованное и квантованное значение случайного процесса в i -и момент времени; Х.-ц.- соответствующее значение, сдвинутое на j тактов; число анализируемых точек является зеркальным отражением корреляционной функции . Однако имеет более простой алгоритм вычисления. Поэтому указанная статистическая оценка является более удобной для реализации многоканального устройства, предназначенного для анализа .случайных процессов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее многокаскадный регистр сдвига, синхронизатор, первый выход которого соединен с первым входом преобразователя ангшог-г код, второй вход которого является входом устройства, а выход соединен с входом первого каскада многокас- кадного регистра сдвига, сдвиговые входы каждого каскада которого подключены к второму выходу синхронизатора, в каждом канапе накопитель. В известном устройстве операции получения кода текущего значения сл чайного процесса, вычисление парных произведений и их суммирование в на копителях выполняются одновременно, после -этого выполняется операция сдвига в многокаскадном сдвиговом регистре . Однако необходимость выделения дополнительного времени для выполнения операции сдвига в регистре пр водит к снижению быстродействия вычисления корреляционной функции, чт является недостатком известного уст ройства. Цель изобретения - повышение быс родействия устройства за счет одновременного выполнения операций вычисления точек структурной функции и сдвига информации в многокаскадном сдвиговом регистре. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве в каждый канал введен элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и формирователь последовательности нечетных чисел,выход которого соеди нен с входом накопителя своего канала, первый входподключен к первому выходу синхронизатора, а второ вход формирователи последовательности нечетных чисел в каждом канале соединен с выходом соответствующего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого соединен С выходо преобразователя аналог-код, а вто рые входы всех элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключены к выходу соответ ствующего каскада мнЬгокаскадного регистра сдвига, при этом выходы накопителей являются соответствую- щими выходами устройства. На фиг. 1 приведена схема предла емого устройства; на фиг. 2. - графики структурной и соответствующей корреляционной функции; на фиг. 3временная диаграмма работы устройства. Устройство содержит преобразователь 1 аналог-код, многокаскадный регистр 2 сдвига, синхронизатор 3, элементы ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ , формирователи , накопители . 44 Устройство работает cлeдyющи, образом. Процесс вычисления значений структурной функции происходит за m циклов измерений. В начале каждого цикла измерения на первом выходе синхронизатора 3 формируется короткий импульс (фиг. За), по фронту нарастания которого происходит предустановка всех триггеров (на схеме не показаны) формирователя 5 в единичное состояние, а по фронту спада - запуск преобразователя 1 аналог-код. Одновременно с этим на втором выходе синхронизатора 3 вырабатывается последовательность импульсов (фиг. Зб), которая действует на всем протяжении цикла измерения, тактируя сдвиги в многокаскадном регистре 2, а также работу элементов , (последняя связь на схеме не показана) . Б процессе измерения с выхода преобразователя 1 аналог-код синхронно с тактовыми импульсами на первые входы элементов 4.-4 (фиг. Зв) и первый вход первого каскада регистра 2 сдвига поступает унитарный код (пачка импульсов фиг. Зг) отсчета случайного процесса. При этом в каждом канале на выходе элемента получается число импульсов (фиг. Зд), равное абсолютной разности между текущим и хранимым в i-ом каскаде регистра 2 сдвига значением входного случайного процесса. По каждому импульсу, поступающему на вход формирователя в нем происходит счет нечетных чисел и передача их кодов в накопитель где коды нечетных числе складываются с ранее полученной суммой. Таким-.образом, в каждом цикле измерения предлагаемое устройство обеспечивает одновременное выполнение операций получения абсолютных разностей отсчетов, сдвинутых во времени в каждом канале, суммирование в накопителях квадратов этих разностей и сдвиг информации в многокаскадном регистре 2 сдвига. После m циклов измерений с выходных зажимов накопителей 6 -6 ( снимаются коды точек структурной функции входного случайного процесса. Число измерений, необходимых для получения структурной функции, выбирается кратным десяти или целой степени числа 2, исходя из условий простой реализации операций деления в накопителях. В первом случае формирователи и накопители реализуются в двоичнодесятичном коде что позволяет отобразить выходную информацию на цифровом индикаторе, во втором случае - в Двоичном коде, что обеспечивает непосредственный ввод информации в ЭВМ, Формирователь кодов нечетных чисел реализуется на базе суммирующего двоичного счетчика. Причем по лучение последовательности нечетных чйсе,л обеспечивается предустановкой всех триггеров счетчика в единичное состояние и подключение выхода соответствующего сдвигового регистра к входу второго триггера счетчика. Формула изобретения Многоканальное устройство для вы числения структурной функции, содер жащее многокаскадный регистр сдвига, синхронизатор, первый выход которого соединен с первым входом пре образователя аналог-код, второй вход которого является входом уст46ройства, а выход соединен с входом первого каскада многокаскадного регистра сдвига,сдвиговые входы каждого каскада которого подключены к второму выходу синхронизатора,в кажг дом канале .накопитель,о т л и ч а ющ е е fc .я . тем, что, с целью увеличения быстродействия устройства, в нем в каткдый канал введен элемент ИСКЛЮЧАКЛЦЕЕ ИЛИ и формирователь последовательности нечетных чисел, вькод которого соединен с входом накопителя своего канала, первый вход подключен к первому выходу синxpoнизaтopa, а второй вход формирователя последовательности нечетных чисел в 1 аждом канале соединен с выходом соответствуюго.его элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом преобразователя аналог-код, а вторые входы всех элементов ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ подключены к выходу соответствующего каскада многокаскадного регистра сдвига, при этом выходы накопителей являются соответствующими выходами устройства. Источники информац и, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 206908, кл. G 06 F 15/34. 2. Авторское свидетельство СССР .337784, кл. G 06 F 15/34 (прототип) .

d

Фиг.З