Устройство для определения характеристической функции

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 51)4 С 06 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 28 к измери- усовершеиавт.св. тельн идетельство ССС 06 С 7/52, 1984 ство У 11 рени я - расшиюностей УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРРАКТЕРИСТИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ зобретение относит й технике и являет нием изобретения п 340. Цель изобрете Функциональных возм13 устройства за счет определения статистических моментов. В работе устройства используются свойства функции Уолша, позволяющие вычислять производные путем сложения по модулю два и сдвига. Устройство содержит блок 1 памяти и 2 ф каналов, в каждом из которых и блоков 2 умножения и блоки 3 памяти, генератор 4, сумма 2734тор 5, преобразователь 6 амплитуды в число импульсов, триггер 7, ждущие блокинг-генераторы 8, 9, реверсивный счетчик 10, в 2"-1 каналах - группу 11 элементов И-НЕ, группу 12 элементов И и группу 13 элементов И-НЕ, а также сумматор 14 по модулю два, формирователи 15, 18 импульсов, регистры 16, 17 сдвига, сумматор 19. 1 ил.1 Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь эовано для статистического анализав системах передачи данных, цифровыхследящих системах и в смежных областях, в которых случайные процессыпредставлены в виде двоично-числового вектора, и является усовершенствованием известного устройства по основному авт,св. Ф 1163340,10Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет возможности определения моментов.Работа устройства основывается наследующих соотношениях,15Характеристическая функция Уолшаопределяется как Ос) = -Е Ч(х)1,где у (х) - функциональное преобразование вектора входных данных по базисной системедискретных функций Уолша.Оператор 30 является 1-м компонентом градиента вектора фЬ).Здесь О+ - операция сложения по модулю два,В общем случае г-й момент определяется тензоромЭ 11 35 40На чертеже представлена схема уст-ройства. 2Устройство для определения характеристической функции содержит блок 1 памяти двоично-числового вектора входных данных и 2 каналов, в каждом из которых и блоков 2 умножения, блоки 3 памяти (двоичного кода параметра функции Уолша), генератор 4 эталонной частоты, в каждом из каналов - сумматор 5, преобразователь 6 амплитуды в число импульсов, триггер 7 (четности), два ждущих блокинг-генератора 8 и 9, реверсивный счетчик 10, а в (2 -1) каналах - первую груп"ьпу 1 элементов И-НЕ, группу 12 элементов И, вторую группу 13 элементов И-НЕ, сумматор 14 по модулю два, первый формирователь 15 импульсов, регистры 16, 17 сдвига, второй формирователь 18 импульсов, сумматор 19.Устройство работает следующим образом.В блок 1 памяти входных данных записывается и разрядное двоичное число, которое хранится там в соответствии с темпом поступления информации. Каждый разряд двоичного числа с определенной вероятностью может принимать значения 1 или О. В блоки 3 памяти параметров функций Уолша в каждом из (2 - 1) каналов записывается вндвоичном коде п-разрядные числа, соответствующие частоте определенной функции Уолша. Например, для функции Уолша в четвертом канале, имеющей четыре смены знака на интервале определения, и-разрядное число, записанное в память, будет 100.Блок 2 умножения осуществляется поразрядное перемножение двух и-разрядных двоичных чисел с помощью генератора 4 эталонной частоты, рольФормула изобретения Устройство для определения характеристической функции по авт,св. У 1163340, о т л и ч а ю щ е е с я 3 13271которого состоит в том, чтобы повысить точность операции умножения иодновременно надежность результатовот возможных помех благодаря введениюимпульсов высокой частоты,В результате перемножения двухдвоичных чисел появляется новое кодово-импульсное число на входах сумматора 5, которое затем поразрядносуммируется и в результате на выходесумматора 5 образуется импульс определенной амплитуды.Преобразователь 6 амплитуды вчисло импульсов предназначен для пересчета амплитуды импульсов на выходе сумматора в последовательностьстандартных импульсов, количество которых пропорционально амплитуде, Этиимпульсы. затем подсчитываются триггером 7 четности,В случае, если количество импульсов окажется четным, на нулевом выходе триггера появится потенциал, который запустит ждущий блокинг-генератор 8, с выхода которого сформированный им импульс поступит на реверсивный счетчик 10 через его прямойвход.В противном случае, т.е. когдаколичество импульсов окажется нечетным, срабатывает блокинг-генератор 9и сформированный им импульс поступает через инверсный вход на реверсивный счетчик 10. На выходах реверсивных счетчиков 10 всех каналов в результате осреднения образуется оценка векторной характеристикой функции,по которой определяются первых двамногомерных статистических момента.1) Определение первого многомерного статистического момента (математического ожидания)Работают блоки 1-11, 15, 16, 19.Осуществляется предварительная за 45пись единичного сигнала в первый разряд регистра 16, Для определения математического ожидания 1-й бинарнойпеременной необходимо подать от генератора одиночных импульсов такое50количество импульсов, которое было бына единицу больше десятичного эквивалента 1-й бинарной переменной, В результате в регистре 16 формируетсядвоичное число, соответствующее -йстепени числа два. Например,для определения математического ожидания х1(для 1 = 3) необходимо четыре разазапустить формирователь 15 импульсов,34 4тогда в регистре 16 формируется двоичный код 1000,Сформированный двоичный код является ключом, который при совпадениив одном из каналов с аналогичным двоичным кодом параметра функции Уолша,поступающим иэ блоков 3 памяти параметров функции Уолша на входы групп11, 12, 13 элементов И-НЕ и И, обеспечивает прохождение на вход суммато-.ра 19 соответствующей прямой или инверсной компоненты характеристикойфункции (- Ь). В рассмотренном примере это будет -( - Ь). На выходексумматора 19 формируется оценка математического ожидания, полученная врезультате сложения дешифрированнойкомпоненты характеристической функции с номером 2 и компоненты, вычисленной по нулевой функции Уолша,т.е,у Ь,).2) Определение второго многомерного статистического моментаЕ(х,.х ),1Работают все блоки устройства. Осуществляется предварительная записьединичных сигналов в первые разрядырегистров 16 и 17, Установка индексови 3 осуществляется подачейимпульсов+ 1 от формирователя 15импульсов и ) + 1 от формирователя 18импульсов, в результате чего в регистре 16 формируется двоичное число2, а в регистре 17 - число 2. Этидвоичные числа поразрядно суммируются по модулю два в сумматоре 14, образуя двоичное число 2 9 2, Сформированные двоичные числа 2 , 2,2 О+ 2:поступают на соответствующиевходы элементов И-НЕ и И групп 11,12 и 13 для дешифрации компонент характеристической функции с аналогичными двоичными кодами параметровфункций Уолша. Дешифрированные компоненты с соответствующими знакамипоступают на входы сумматора 19 соответствующих групп, где суммируютсяс компонентов характеристикой функции, вычисленной по нулевой. функцииУолша, поступающей на входы и-йгруппы, образуя на выходе сумматора19 оценку второго статистического момента.Заказ 3393/47 Тираж 672 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 5 13271 тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет возможности определения моментов, в него введены два формирователя импульсов, два регистра сдвига, сумматор по модулю два, сумматор, в каждый 3-й (3 " 1,2,2" ) канал введены две группы элементов И-НЕ и группа элементов И, причем в 1-м канале разрядные выходы реверсивного счетчика и 10 блока памяти соединены соответственно с первыми и вторыми входами соответствующих элементов И-НЕ первой и второй групп и соответствующих элементов И группы, третьи входы элемен тов И-НЕ первой группы соединены с соответствующими разрядными выходами первого регистра, третьи входы элементов И-НЕ второй группы соединены с соответствующими разрядными выходами второго регистра, третьи входы элементов И группы соединены с со,ответствующими разрядными выходами сумматора по модулю два, выходы элементов И-НЕ первой и второй групп и выходы элементов И группы соединены с соответствующими входами 3-й группы сумматора, входы и-й группы сумматора соединены с соответствующими разрядными выходами реверсивного счетчилка 2 -го канала, выходы первого и второго формирователей импульсов соединены с входами разрешения сдвига одноименных регистров, выходы которых.соединены с одноименными входами сумматора по модулю два, выход сумматора является выходом значения моментов устройства.