Устройство для вычисления статистических характеристик,

О П И С А Н И Е 328452ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Реслублин,льств М, Кл, О 06 7/31402457/18-24) Заявлено 131970с присоединением за кииоритет Комитет оо делам зооретений и открытий ори Совете Министрае СССРОпублико УДК 681.3:519,2(088 021972. Бюллетень Л Дата оп бликова 1.1972 писания 23 втор В. С, Гладкий и А, П. Уриковорской гидрофизический институт АН Украинской ССР изобретения аявител ЛЯ ВЪЧИСЛЕНИЯ СТАТИСТИЧЕСКИХХАРАКТЕРИСТИК1 ТРОЙС Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в специализированных устройствах для вычисления статических характеристик (математического ожидания и корреляционной функции) случайных последовательностей.В известных приборах для измерения статистических характеристик имеет место следующее: аналоговые коррелометры дают высокуюю методическую погрешность, пе позволяют использовать стандартные элементы цифровой техники; известные тины цифровых коррелометров требуют наличия запоминающего устройства большой емкости, а также громоздкого множительного устройства.Предлагаемое устройство позволяет обсчитывать ряды любой длины, представленные многоразрядными числами, использует множительное устройство, работающее на статистическом принципе, имеет малые габариты и высокую надежность. Входная информация устройства может быть представлена как в аналоговой, так и в цифровой форме, а получаемый на входе результат в двоичном коде позволяет легко сопрягать устройство с цифровой вычислительной машиной,На чертеже приняты следующие обозначения: числовой вход 1; аналоговый вход 2; схема 3 разделения; входной регистр 4; блок 5 числовых регистров сдвига; коммутатор 6 чисел; блок / управления; два вероятностных двоичных элементов 8; генерагор 9 тактирующих импульсов (ГТИ); блок 10 оконечных счетчиков.5 Числовои вход является буферным элементом между датчиком цифровой информации и устройством и представляет собой обычный регистр числа. Аналоговый вход является буферным элементом между датчиком аналого вой информации и устройством, включает в себя преобразователь аналог-код, работа которого сипхронизована с ГТИ блоком управления.Схема разделения обеспечивает работу уст ройства как с числовой, так и аналоговой формой информации. Эта схема состоит из набора элементарных схем разделения.Входной регистр служит для занесения входной информации в блок числовых регистров 20 сдвнга и представляет собой обычный регистрчисла.Блок числовых регистров сдвига предназначен для хранения и сдвига исследуемой информации и состоит из и регистров сдвига, каж дый из которых содержит 1 разрядов (здесь иопределяется разрядностью одного числа исследуемого ряда, а 1 - числом точек корреляционной функции),В предлагаемом устройстве входная пнфор мация ппедставлсна восьмиразряднымпдвоичными числами и предназначена для вычисления. сорока точек корреляционной функции, т. е, т=8, 1=40.Коммутатор чисел представляет собой сочетание Оги сскх схем И и ИЛИ. Блокуправления служит для выработки сицхронизцрующих импульсов и потенциалов.Вероятностный двои шый элемент позволяетполучать ца выходе юшульсы с определеннойьсроятностью. Он состоит из схемы сравнения 10и дат шка случайных чисел. Два вероятностных двоимиых элемента совместно с логической схемой ИЛИ и оконечными счетчиками образуот множительное устройство. Вероятностный двои шый элемент осуществляет 15статистическое умножение двух чисел за Ктактов (К=128),Генератор тактирующих импульсов служитдля синхронизации работы всего устройства,а оконечные счетчики - для накопления копечного результата; их число определястсядлиной корреляционной функции.Устройство работает следующ 5 м образом.Перед началом ввода информации все управляющие триггеры, счетчики и регистры 25устанавливаются в нулевое состояние. Приэтом первый слева разряд верхнего регистрасдвига устанавливается в состояние 1, чтонеобходимо для фиксации заполнения входнойинформацией блока числовых регистров сдви- З 0га. Входная информация, представленная двоичным кодом, сопровождается синхронизирующими юспульсами СИ. Занесение инфор- З 5 мацгш в блок числовых регистров сдвига осуществляется через числовой вход, схему разделения, входной регистр при помощи импульсов Сдвига, этот кс импульс устанавливает управлиощий триггер 11 в сдииишое состоя иис. Последний, в свою очередь, подает разрешающий потенциал ца первый вход всцтил 1 г.Зацсссцис первых сорока чисел в блок числовых регистров сдвига происходит без опс раций умцожсцси, что фиксирует управляющцй трщгвер И, Прц ЗЯПОЛ 1 Сццц ЧИСЛОВЫХ регистров сдвига на триггсрс 15 вырабатывается разрешающий потенциал ца второй вход вентиля. Тактиру 1 ощис импульсы через ука зациый вецтцль и разделительную схему 14 поступают на вход вероятностного двошшого э;1 смсцтя дл 51 его вклю 1 с 11 и 51 и ис вход уиравлцощих счетчиков. С этого момента начинается операция умножения, 55Восьмиразрядное число, находящееся в первом крайнем столбце блока числовых регистров сдвига, постоянно закоммутировацо на схему сравнения первого вероятностного дво.ичного элемента. На схему сравнения второго 60 всроятностного двоичного элемента через коммутатор чисел закоммутированы все сорок 1 сосьмиразрядцых чисел. Коммутатор чисел союссстно с дсшифратором блока управления производит поочередцую выборку сомножите 4лей и 1 Одяд 1 у их ня Вход схс 1 ы срявисци 51 второго вероятностного двоичного элемента.На другие входы схем сравнения всрояттцосцых двоичных элементов заведены выходы с шестнадцатиразрядного датчика слу чайных чисел по восемь на каждую. стим обеспечиьастся поступление независимых случайных величин на каждую из схем сравнения,Результат сравнения выдастся через выходной вентиль и поступает на один из оконечных с стчиков, выбранный дсшифратором. Цикл операции умцогкения производится за 128 тактов, которые вырабатываются генератором тактируОщих импульсоь и фиксируются в упрявляюцем счетчике. г 1 исло, иякшлсццое и резу ы ате вычислсшш в каждом из оконечных счетчиков, отнесенное к числу полных исиытани 1, и будет конечным результатом, В первом оконечном с етчикс будет фиксироваться значение сг М(х-), во второх 1 сгЯ(т), в третьем пй(2 т) , в сороковом п Р(39 т). Здесь п=128111, где Л - число членов исследуемого ряда,Для вычисления математического ожидания 1 спользустся задержасшый в лшпш задержки 15 тактирующий импульс, которьш совместно с результатом ца схеме сравнения первого вероятностного двоичного элемента через вентиль 16 заносит информацию в счетчик т, Очевидно, что в результате вычисления в данном счетчике будет накоплено число пт., где п=128 М,Информация, представленная в аналоговой форме, поступает ца аналоговый вход. Работа устройства начинается нажатием кнопки Пуск, после чего входная информация, преобразованная в цифровой код, через схему разделения и входной регистр сиихроимпульсами из блока управления передается в блок числового регистра сдшпа.Дальнейшая работа устройства аналогиша всциеописапному,В блокс управления счетчик 17 и дешифратор 18 производят выборку очередного числа из числового регистра сдвига и соовстствуощис им окопе шыс счетчики в блоке Оконечных счет шков. Счетчик 19 предназначен для фиксации и 1 слг 1 и;сиоп исследуемого р 51 дя.Предмет изобретения5 стройст 10 для Вычислсии 51 статистических характеристик случайных процессов, содержа 1 цсс приепы 1 регистр, прсобразоватсль аналог-код, олок (половых рсистров сдви",1, блок управления, коммутатор чисел, два вероятностных двоичных элемента, блок оконечных счетчиков, схемы И и схемы ИЛИ, от.гссчасосссееся тем, что, с целью упрощенСи устройства, выходы приемного регистра и выходы преобразователя яцалог-код через схел у ИЛИ соединены с входами блока числовых регистров сдвига, выходы которого через коммутатор чисел соединены с первыми вхо.328452 Составитель В, Шумский Тскрси Т. Ускова Коррскгор Н. Шевченко Рслактор Л. Батв 1 гин Заказ 657/15 Изд. ЛЪ 299 Тираж 4-8 1 одиисиос11 И Когиитсга ио лслаги изоорс гений и открылии ири Совете Миии гров СССРЛоскваК, Ратиская иаб., д. 1,5 Ти 1 ог)афин, ир. Саиуиова, 2 дами двух вероятностных двоичных элементов, выходы последних через схемы И соединены со входами блока оконечных счетчиков, а выходы блока управления соединены с управляощими входами коммутатора чисел, входами блока числовых регистров сдвига и вторыми входами вероятностных двоичных элементов.