Универсальный статистический экспрессанализатор

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(21) 1856386/18-24 2. 51) М. Кл, 6 06 Г 15 оединением вки Ю -Гасударственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений32) Приори 53) УДК 681.3(088.81 ллетень44 публикован и открыто 1,04.7 бликовани ат Автор зобретени ладк 71) Заявитель орской гидрофизический институт АН Украинской ССР(54) УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СТАТИСТИЧЕСКИЙ ЭКСПРЕСС-АНАЛИЭАТО 2 я всех основны йных процессо асштабе времен ния /71 Я ициента вэаим вано для вычисленигеристик двух случа,) в реальном ммаического ожидасии ф Я козффх) 9реляциихарак,3 ф и мате- исперой корционнои н автоко реляционной взаимокор адиуса коделения Д пи и ш КГТ 3 функцйиу расп реляции 8.В,). Особенностспособность, к иется его ых характ.устройства явме перечисленнтакже функциии взаимной спе еристик, вычислятьой плотности 3, и 3)плотности Я О) те анализаторы, , детектор, инеобразования, дигенератор имлок модуляции и пектраль тральной Известны универсальнь содержащие формирователь вертор, селектор, блок пр скриминатор, частотомер пульсов, блок задержки, б блок опорного сигнала,Однако применение в т рах обычных цифровых уз ких анав дела х Изобретение относится к области вычисительной техники и может быть использогромоздкими и дорогими, при использованиианалоговых элементов их частотный.диапа-,зон резко сужается, они имеют невысокуюточность и плохо стыкуются с цифровыми5 ЭВМ. Кроме того, известные анализаторытребуют запоминания всей входной информации и многократного ее считывания вьпроцессор, что удорожает анализатор, делает его непригодным для анализа процес 10 .са в реальном масштабе времени.Цель изобретения - повышение быстро действия анализатора без существенногоусложления его схемы,Это достигается тем, что к второмуб входу выходного регистра подключен выходблока вычисления радиуса корреляцииа а ктретьему - выход блока реверсивных счетчиков и входы блока вычисления радиусакорреляции и блока нормализации, выходкоторого соединен с первым входом второ-,го блока динамической памяти, второй входкоторого соединен с выходом блока управления, спервым входом первого блока динамической памяти и с первым входом билрым входом олока пакетного умножения,третий вход которого подключен к выходублока выработки спектрального окна, четвертый - к выходу первого блока динамической памяти, пятый - к выходу блокавероятностного округления, к первому входу первого" блока динамической памяти ик входу блока вычисления математическихожиданий, выход которого через блок умножения соединен с первым входом блокареверсивных счетчиков, второй вход которого подключен к выходу блока пакетногоумножения, второй вход первого блока дина мической памяти соединен с выходом блокавыработки косинусов,15 На чертеже показана блок-схема анализатора, где 1 - преобразователь аналог-код, 2 - блок вероятностного округления, 3 - блок вычисления функций распределения, 4блок вычисления математических ожиданий, , 5 - блок выработки косинусов, 6 - первый блок динамической памяти, 7 - блок умножения, 8 - блок выработки спектрального окна, 9 - блок пакетного умножения, 10 - блок управления, 11 - второй блок динамической памяти, 12 - блок реверсивных счетчиков, 13 - блок нормализации, 14 - блок вычисления радиуса корреляции, 15 - пре- ЗО образователь код-аналог и 16 - выходнойрегистр.Выход преобразователя аналог-код соединен с входами блоков 2 и 3. Выход блока 3 подключен к первому входу выходного ре гистра 16, Выход блока 2 связан с первым входом первого блока 6 динамической намяти с четвертым входом блока 9 и с входом блока 4, Выход блока 4 через блок 7 умножения подключен к первому входу блока 40 12 реверсивных счетчиков, второй вход которого соединен с выходом блока 9 пакетного умножения, а выход - с входом блока 1 4 вычисления радиуса корреляции, с треть. им входом выходного регистра 16 и через 45 блок 13 нормализации - с первым входом второго блока 11 динамической памяти, второй вход которого подключен к выходу блока 10 управления, к третьему входу первого блока динамической памяти и к второму входу блока 9 пакетного умножения, третий вход которого соединен с выхо дом блока 8 выработки спектрального окна, а пятый - с выходом первого блока динами ческой памяти, второй вход которого под ключен к выходу блока 5 выработки косинусов, Выход выходного регистра 16 соединен с входом преобразователя 15 коланалог.Анализатор работает следующим образом.В блоке 1 аналоговая информация преобразуется в цифровую. Если на вход поступает цифровая информация, она минует,блок 1 и подается непосредственно в блоки 2 и 3, В блоке 2 многоразрядные числа (10-12 двоичных разрядов) округляются вероятностным способом до 4-7-разрядных и поступает в блоки 4 и 6, В блоке 4 вычисляютсяф и Щ которые захтем перемножаются в блоке 7, Если идетобработка только одной функции фЦ , вблоке 4 вычисляются два значения Щхкоторые в блоке 7 возводятся в квадрат.В блок 6 первоначально заводится И.первых чисел ряда, затем в блоке 9все Д чисел умножаются на Щ -е числоряда Я, либо ряда)( в зависимости оттого, что отыскивается авто- или взаимнокорреляционные характеристики процесса.Результаты перемножения заносятся в ревер 1 сивные счетшки блока 12,В спедуюдп 1 й момент в блок 6 записываетсч,новое число обрабатываемого ряда,.при этом первое число ряда из блока 6 выЬодится и далее в обработке уже не участвует. Процесс укпожения повторяется(теперь уже второго числа ряда на все1 Ф. чисел, начиная с второго), результат 1также фиксируется в блоке 12. Описанныеоперации повторяются до поступления в блок6 последего числа ряда, На этом завершается вычиспеше первых и вторых моментов;па рв 1 есса ЯЦ или пуф Вычпсление завершается в момент поступления последнего, числа ряда, и таким образом обработка информации при этом может осуществлятьсяв реальном масштабе времени при скоростиввода чисел со скоростью, равной максимальной скорости переклк 1 чения используемых элементов. Пинна обрабатываемых рядовможет изменяться от 64 и теоретическидо сколь угодно большой величины, однакопрактически этот диапазон лежит в пределахот 256 до 16512,Если необходима псиная статистическая сб работка информации, начинаются второй и третий этапы вычисления, во время которых перекрываются входные каналы. В течение второго этапа в блоке 7 перемножаЙ 1 ются Щ и Щ (или вычисляются Я )Х Х и полученное значение вычитается из содержимого в счетчиках блока 12, при этомУниверсальный статистический экспрессанализатор, содержащий блок вычисленияматематических ожиданий, блок выработкикосинусов, первый и, второй блоки динамической памяти, блок умножения, блок выработки спектрального окна, блок пакетногоулдножеддия, блок управления, блок реверсивных счетчиков, блок ддормагпдзацдди, блоквычисления .радиуса корреляции, преобразователь аналог-код, выход которого соеди.нен с входами блока вероятностного окрудпения и блока вычддследдддя функций распределения, выход которого подключен к первому входу выходного регистра, выход ко-торого соединвн с входом преобразователя,код-аналог, о т л и ч а ю щ и й с я тем,чтос целью повышения быстродействияанализатора, к второму входу выходногорегистра подключен выход блока вычисления радиуса корредидцди, а к третьему -выход блока реверспвных счетчиков и входы блока вычиследндя радиуса корреляциии блока норкдаддддзацдддд, выход которого соединен с первыл входом второго блокадинамической памяти второй вход которого ЗО соединен с выходом блока управпения, стретьим входом первого блока дддддалдддческой памяти дд с первым входом блокапакетного умноженди, а выход - с вторымвходом блока пакетного улшожеши, третий 35 вход которого подключен к выходу блокавыработки спектрального окна, четвертый -к выходу первого блока динамической пакидги, пятый - к выходу блока вероятностногодкругления, к первому входу первого блока 4 р динамической памяти и к второму блоку вычиследдди математических ожиданий, выходкоторого через блок умножения соединен спервым входом блока реверсивных счетпдков, второй вход которого ддодклдочен к выход ду блока пакетного умножечия, второй входддервого блока динамической памяти соединенр выходом блока выработки косинусов. осуществляется центрирование корреляционной функции. На третьем этапе вычисляется спектральная функция. При этом из блока 1 2 значение корреляционной функции переписывается в блок 11 динамической памяти через блок нормализации, в котором коррелиддионная функция приводится к интервалу д 0,1). Одновременно в блоке 14 вычисляется радиус корреляции ( Кр. ). Счетчики блока 12 обнуляются. В блоке 5 вырабаты ваются первые Щ значений С.Оба,=Я,йЪФ=д " тт и заносятся в блок 6,В блоке 8 вырабатывается первое значение функции спектрального окна (например, д 1 и фильтра Хеннинга оно составляет 1 + СОЙ сЯ . Значение 8.О , взятое из блока 11, и значение ССРА перемножаются в блоке 9 между собой, а также сразу на все значения СОЫ д = , 2-.6 Результат заносится.в счетчики блока 1 2.В следующий момент блок 5 вырабатывает новые р 7. значений ВО 52 при Я . Одновременно в блоке 8 вырабатьдвддется очередное значение функции спектрального окна ( 14 СЩ 2 С ), которое умножается в блоке 9 на Я и на /ц новых значений1СМ 24 =2фЮ, которые содержатс я в блоке 6. Результат также заносится в ПХ счетчиков блока 12. Далее процесс повторяется аналогично описанному с той лишьФ4 разницей, что - на-м шаге,=.1,2 РИ блок 5 вырабатывает новые Щ значений СОдд , а блок 8-е значение функции спектрального окна и из блока 11 в блок пакетного умножения поступает -е значение корреляционной функции3На Щ -м шаге процесс вычисления спектральной функции завершается, затем все вычисленные значения из блоков 4, 11 12 поочередно считываются в выходной регистр для цифропечати, ввода в ЭВМ, а также на преобразователь код-аддаддог для осциллографирования. После этого: входные цепи анализатора открываются и он вновь готов дди статической обработки информации. Предмет изобретения,Й.Иредириятие 11 атеиг, Могкиа, 1 69, Бережковская иаб,. 2 ИИРИИ Заказ3, Изд. Лй Уб Тираж З 4 4