Устройство сглаживания цифровой информации

ОПИСАНИЕ 99ИЗОБР ТЕНИЯ Совэ Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 051277 (21) 2551371/18-24 (51) М2 С 06 Р 15/34 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО СГЛАЖИВАНИЯ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности применяется для статистической обработки измеряемой цифровой информации. Оно может быть использовано также в специализированных устройствах, применяемых для анализа статистических экспериментальных данных.Известно устройство 1, содержащее блок динамического алгебраического сложения, блок деления, блок установки режима, реверсивный счетчик, блок управления, элементы И, ИЛИ, НЕ, вычитающий счетчик. Однако данное устройство довольно сложное, 15 содержит арифметические блоки и не может использоваться в малогабаритных измерительных цифровых приборах или промышленных информационно-измерительных системах, 20 Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство 2, содержащее генератор эталонной частоты, первый ре гистр, 1-е информационные входы которого соединены,с ( 1 Ф 1)-м выходомсумматора, вход первого слагаемого которого соединен со счетчиком, а вход второго слагаемого - с выходом второго регистра, информационныевходы которого связаны с выходомпервого регистра, а управляющийвход второго регистра соединен черезвторой формирователь, импульсов с первым.Устройство осуществляет сглаживание по формулеу.ах+(-ф 1 ,где Хп - текущее измерение;у,у - текущее и предшествующее сглаженные значения;о - коэФФициент сглаживания,Недостатком рассматриваемого устройства является малый Фиксированныйкоэффициент сглаживания (с( = 1/2),что ограничивает область примененияустройства сглаживания малым уровнемпомех.Цель изобретения - расширениефункциональных воэможностей устройства путем регулирования параметрасглаживания в широком диапазоне.Поставленная цель достигается тем,что в устройство, содержащее сумматор,первый вход которого соединен с выходом первого регистра, а (о + 1)-й выход - с И -м входом второго регистра, .генератор, выход которого соединен спервым входом элемента И, блок управления, введены два триггера, третийрегистр, счетчик, схема сравнения,коммутатор. При этом вход блока управления является управляющим входомустройства, а выход соединен с единичными входамипервого и второготриггеров, управляющими входами первого регистра и коммутатора и с нулевым входом счетчика, выход которогоподключен к первому входу схемы сравнения, Вход установки параметра сглаживания соединен со вторым входомсхемы сравнения, выход которой подключен к нулевому входу первого триггера и к управляющему выходу устройства. Выход первого триггера соединенсо вторым;входом элемента И, выходкоторого связан со счетным входомвторого триггера, инверсный выходкоторого соединен со счетным входомсчетчика и с управляющим входомвторого регистра. Выход второго регистра является информационным выходом устройства и соединен с первымвходом коммутатора, второй вход которого является первым информационнымвходом устройства, вход первого ре.гистра - вторым информационным вхо- дом устройства. Выход коммутаторасоединен с входом третьего регистра, управляющий вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, а выход - со вторым входом сумматора,Блок-схема устройства приведенана чертеже.Устройство сглаживания цифровойинформации содержит блок 1 управления, триггеры 2, 3, генератор 4, элемент И 5, регистры 6, 7, 8, счетчик 9, схему 10 сравнения, сумматор11, коммутатор 12, С выхода регйст- ра 7 поступает текущее сглаженное значение информации у; . На входрегистра б подается предшествующеесглаженное значение информации ч1+ИНа второй вход коммутатора 12 подается сигнал текущего значения информации х 1, а на второй вход схемы 10 сравнения - кодированное значение х параметра сглаживания с(, С выхода схемы сравнения поступает сигнал ск . окончания работы устройства.Устройство работает следующим образом.Управляющим сигналом С запускается блок 1 управления и с сигналом с его выхода триггеры 2, 3 устанавливают в единичное состояние, счетчик 9 - в нулевое, в регистр записывается предшествующее сглаженное значение информации У,и коммутатор подключает сигналы текущего значения информации Х; к выходу регистра 8Во время"переключения триггера 3 в единичное состояние на управляющий вход регистра 8 поступает импульсный сигнал, разрешающий запись текущего значения информации х; в регистр 8. Сигналом стриггера 2 открывается элемент И 5и через чего на счетный вход триггера 3 поступают импульсы с генератора 4, Первым импульсом триггер 3переходит в нулевое состояниеи импульсным сигналом с его инверсного выхода всчетчик 9 запишетсяпервый сигнал, а в регистр 7 - значение, численно равное полусуммезначений текущего значения х и1предшествующего сглаженного значения, т,е.Х;+ У-15ф 2.При отсутствии сигнала с блока 1управления через коммутатор 12 навход регистра 8 поступает сигнал овыходе регистра 7, который записы 2 О вается в регистр 8, когда триггер3 установится в единичное состояние, Переключение триггера 3 в фединичное состояние осуществляетсякаждым четным импульсом, поступившимчерезэлемент И 5 с генератора 4,При следующем импульсе, поступившемна вход триггера 3, происходит запись второго импульса в счетчик 9Фа в регистр 7 запишется число(30 У.У,+У,1 яили с учетом первого циклац .-(-,)х (-,Аналогично можно показать, что натретьем цикле сигнал на выходе регистра 7 станет равным. )+(1" мПри совпадении числа циклов, за 40 писанного в счетчике 9, с заданньизначением 2, со схемы 10 сравненияпоступает сигнал, устанавливающийтриггер 2 в нулевое положение итем самым прекращающий поступление4 импульсов с генератора 4 на счетныйвход триггера 3. При наличии сигнала, поступающего со схемы сравненияС, с выхода регистра 7 считываетсясглаженное значение инфОрмации у.Уопределяемое соотношением2.которое является оператором экспоненциального сглаживания при параметре сглаживания А ( в ") и описыйвается в общем случае рекуррентнымсоотношениему.:сУ,Х,+(4 - Ф 1 Уь-В одноканальных системах выход щ регистра 7 соединяется с входом регистра 6. В многоканальных системах,где необходимо сглаживать информацию, поступающую по нескольким каналам с различными параметрами сглаживания сА для каждого канала инф.Фмация о предшествуюшем сглаженном значении ;и кодированное значение 2 параметра сглаживания б, выбираются из соответствующих ячеек блока памяти (на чертеже не показан) и поступает на информационные входы устройства, После выполнения операции сглаживания информация о текушем сглаженном значении у, записывается в ячейку памяти, где раньше хранилось ее предшествующее значение.Использование изобретения позволит создать устройство сглаживания цифровой информации с регулирующим параметром сглаживания в широком диа-, пазоне. В результате чего будет расширена сфера применения устройства и устранена необходимость в разработке ряда устройств сглаживания цифровой информации с различными параметрами сглаживания.Простота и компактность данного устройства позволит испольэовать его в малогабаритных измерительных цифровых приборах или промышленных ин- формационно-измерительных системах,Формула изобретенияУстройство сглаживания цифровой информации, содержашее сумматор, первый вход которого соединен с выходом первого регистра, а (о + 1)-й выход - со -м входом второго регистра, генератор, выход которого соединен с первым входом элемента И, блок управления, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем регулирования параметра сглаживания в широком диапазоне, в него введены два триггера, третий регистр, счетчик, схемасравнения, коммутатор, причем входблока управления является управляющим входом устройства, а выход соединен с единичными входами первого ивторого триггеров, управляюшимивходами первого регистра и коммутатора и с нулевым входом счетчика,выход которого подключен к первомувходу схемы сравнения, вход установни параметра сглаживания устройствасоединен со вторым входом схемы сравнения, выход которой подключен кнулевому входу первого триггера ик управляющему выходу устройства,выход первого триггера соединен совторым входом элемента И, выход которого соединен со счетным входомвторого триггера, инверсный выходкоторого соединен со счетным входомсчетчика и с управляющим входом вто 20 рого регистра, выход второго регистра является информационным выходомустройства и соединен с первым входом коммутатора, второй вход которого является первым информационным25 входом устройства, вход первого регистра является вторыминформационным входом устройства, выход комму-.татора соединен с входом третьегорегистра, управляющий вход которогоЗО соединен с прямым выходом второготриггера, а выход - со вторым входомсумматора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 497591, кл. С 06 Р 15/36, 1970.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 241.3943/18-21,кл. С 06 Г 15/34, 1972 (прототип) .Составитель Н.ПалееваРедактор И, Грузов а Техред Л, Теслюк Корректор И. Вигул Заказ 366 3/4 илиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,д Тираж 751 ЦНИИПИ Государстве по делам изобре 035, Москва, Ж, Подписноеного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д. 4/5