Устройство для обработки статисти-ческой информации

О П И С А Н И Е)834710ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРесиубликОпубликовано 30.05.81. Бюллетень20Дата опубликоваыия описания 05,06.81 во делам нзееретений к открытий) Авторыизобретения Б. С. Демченко, Н. О. Герусов и А. Е. раснодарский ордена Трудового Красного завод электроизмерительных прибор(71) Заявитель ОБРАБОТКИ СТАТИСТИЧЕСКОЙФОРМАЦИИ 54) УСТРОЙСТВ Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено дЛя обработки. информации при статистических измерениях и может быть использовано в статистических анализаторах сигналов, коррелометрах, накопителях сигналов и других устройствах обработки.5Известно устройство для обработки статистической информации, содержащее преобразователь входного сигнала в цифровой код и мини-ЭВМ, предназначенную для обработки информации .1.1 О щ ции, вый хо- оро- вхо- знаход поого раз- он- рым Наиболее близким по технической с ности к предлагаемому является устройс для обработки статистической информа содержащее запоминающий блок, пер вход которого подключен к первому вь ду блока управления, второй выход кот го соединен с первым информационным дом регистра числа и с первым входом кового разряда регистра числа, второй в которого подключен к первому выходу за мина ю щего блока, второй вход котор соединен с первым выходом знакового ряда регистра числа, второй информаци ный вход регистра числа соединен со вто 2выходом запоминающего блока, третий вход которого подключен к первому выходу регистра числа, второй выход которого соединен с первым информационным входом сумматора, второй вход которого объединен с первым входом первого знакового разряда сумматора и подключен к третьему выходу блока управления, четвертый выход которого соединен с первым входом блока элементов И, второй вход которого объединен со вторым входом первого знакового разряда сумматора, с первым входом второго знакового разряда сумматора и является входом устройства, выход блока элементов И подключен к третьему информационному входу сумматора, первый выхОд которого соединен с третьим входом запоминающего блока, второй выход сумматора подключен к третьему входу первого знакового разряда сумматора, первый выход которого соединен со вторым, входом второго знакового разряда сумматора, первый выход которого подключен к третьему входу знакового разряда регистра числа, второй выход которого соединен с третьим входом второго знакового разряда сумматора, четвертый вход первого знакового разряда сумматора подключен к734710ния 1 информация передается на сумматор 5 со сдвигом на пять разрядов в сторону младших разрядов. В данном случае она записывается с 1 по 10 разряды сумматора 5.Знаковый разряд информации записывается в первый 6 и второй 7 знаковые разряды.Одновременно с блока 1 поступает команда на генератор случайной последовательности 13, который вырабатывает код одной реализации случайной последовательности, поступающей на вход дополнительного сумматора 12. Так как при И = 2 на другие входы дополнительного сумматора 12 не поступаег информация от блока 8, то производится суммирование кода случайной последовательности с нулем, в результате которого сигнал переноса на его выходе будет также равен нулю.Следующая команда от блока управления 1 поступает на блок 14 анализа знака и выработки единицы переноса в сумматор 5, В данном случае отсутствует сигнал переноса на выходе дополнительного сумматора 12, поэтому в сумматор 5 единица не добавляется, Далее производится счйтывание информации по нулевому адресу запоминающего блока 2 на регистр числа 3 и знаковый разряд 4 и по команде блока управления 1 суммирование этой информации с содержимым сумматора 5. Результат записывается в нулевую ячейку памяти, связь с которой имеют только пятнадцать разрядов сумматора 5 и знаковый разряд 4.Затем в регистр адреса добавляется единица, регистр числа, сумматоры и знаковые разряды устанавливаются в нулевое состояние, происходит прием следующего значения входной информации, суммирование ее с содержимым первой ячейки памяти и запись результата в эту же ячейку и т.д., пока по всем гп-адресам (ячейкам памяти) не будет записана входная информация. На этом первый цикл накопления заканчивается. третьему выходу знакового разряда регистра числаГ 23.Однако известное устройство отличаетсябольшой сложностью.Цель изобретения - упрощение устройства.Поставленная цель достигается за счеттого, что устройство обработки статистической информации содержит дополнительныйсумматор, блок анализа знаков, генераторслучайных чисел, счетчик, блок сравненияи переключатель, при этом выход блока элементов И подключен к первому входу дополнительного сумматора, второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, пятый выход которого подключенко входу счетчика, выход которого соединенс первым входом блока сравнения, второйвход которого объединен стретьим входом блока элементов .И и подключен к выходу переключателя, выход блока сравнения соединен со входом останова блока управления, шестой выход которого подключенко входу генератора случайных чисел, выходкоторого соединен с третьим входом дополнительного сумматора, выход которого соединен с первым входом блока анализа знаков, второй вход которого подключен к седьмому выходу блока управления, второй выход первого знакового разряда сумматораи второй выход второго знакового разрядасумматора подключены соответственно к третьему и четвертому входам блока анализазнаков, выход которого соединен с четвертыминформационным входом сумматора.На чертеже представлена блок-схемапредлагаемого устройства,Устройство содержит блок управления 1,запоминающий блок 2, регистр числа 3 сознаковым разрядом 4, сумматор 5 с первым 6и вторым 7 знаковыми разрядами, блок 8элементов И, переключатель 9, блок сравнения 10, счетчик 11, дополнительный сумматор 12, генератор случайных чисел 13,блок анализа знаков 14.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии все регистры, ячейки памяти, счетчики находятся в нулевомсостоянии. Пусть входная информация ХМ)представляется одиннадцатью двоичными разрядами, включая знаковый разряд.Запоминающий блок 2 содержит и-шестнадцатиразрядных ячеек памяти, сумматор 5 -пятнадцать информационных и два знакоВых разряда 6 и 7, регистр числа 3 - пятнадцать информационных и один знаковый разряд 4, дополнительный сумматор 12 - десять информационных разрядов, переключатель 9 имеет 16 выходов, которые позволяют задавать объем накопления от 2 до 2 фв двоичном коде.Пусть на переключателе 9 установленочисло циклов М = 2. При этом в блоке 8элементов И открываются соответствующиеэлементы И и по команде с блока управле 5 1 О 15 20 25 30 Э 5 40 45 50 55. Блок управления 1 выдает команду +1 цикл в счетчик 11 числа циклов накопления и процесс повторяется. При совпадении числа циклов накопления в счетчике 11 с установленным переключателем 9 вырабатывается команда Конец обработки, которая поступает на блок управления 1, и работа останавливается. В процессе накопления автоматически производится нормирование, информация сдвигается на пять разрядов в сторону старших и на выходе снимается усредненное значение ее с 5 до 15 разрядов сумматора.При числе циклов накопления И )2 устройство работает ачалогичным образом. Отличие состоит в том, что часть разрядов входной информации Х(т) в зависимости от заданного числа циклов накопления через блок 8 поступает на входы дополнительного834710 сумматора 12, где суммируется с кодом случайной числовой последовательности.Если в результате суммирования на выходе дополнительного сумматора 12 появляется сигнал переноса, то по команде сблока управления 1 в сумматор 5 записывается единица, знак которой соответствует знаку суммы сумматора 5,Введение дополнительного шума (последовательности случайных чисел) равносильно увеличению дисперсии шумовой составляющейвходного сигнала. Так как шум входного сигнала и последовательность случайных чисел некоррелированы, то их дисперсии суммируются по линейному законуРЕ + РХа = РХ(Й + 1)где Р - символ дисперсии;ф - мгновенное значение шума входногосигнала;- мгновенное значение случайной последовательности,1=1, 2п.В предельном случае введение случайнойчисловой послЕдовательности увеличиваетдисперсию шумовой составляющей в 2 раза.При этом для получения одинакового соотношения сигнал/помеха с усреднением требуется увеличение числа циклов накопленияна один порядок в двоичном коде в 2 раза.Однако учитывая то, что вероятная ошибкаоценки сл чайной величины пропорциональна РфИ, увеличение дисперсии шумовойсоставляющей в 2 раза увеличивает ошибкуоценки в Г 2 раз и скорость убывания ее сростом М невелика, число циклов накопления, выбираемое из априорных сведений, может быть одним и тем же дляобеспечения необходимой точности оценки,как при обработке информации по другимизвестным алгоритмам.Использование новых элементов - генератора случайной последовательности, дополнительного сумматора, блока анализазнаков и выработки единицы переноса, блокаэлементов И, счетчика, блока сравнения и переключателя - выгодно отличает предлагаемое устройство обработки, так как позволяетуменьшить разрядность запоминающего устройства без потери информации при накоплении, что снижает стоимость и повышаетнадежность устройства.Формула изобретенияУстройство для обработки статистической информации, содержащее запоминающий блок, первый вход которого подключен к первому выходу блока управления, второй выход которого соединен с первым информационным входом регистра числа и с первым входом знакового разряда регистра числа, второй вход которого подключен к первому выходу запоминающего блока, второй вход которого соединенс первым выходом знакового разряда регистра числа, второй информацион 6ный вход регистра числа соединен со вторым выходом запоминающего блока, третий вход которого подключен к первому выходу регистра числа, второй выход которого соединен с первым информационнымвходом сумматора, второй вход, которого объединен с первым входом первого знакового разряда сумматора и подключен к третьему выходу блока управления, четвертый выход которого соединен с первым входом блока элементов И,10 второй вход которого объединен со вторымвходом первого знакового разряда сумматора, с первым входом второго знакового разряда сумматора и является входом устройства- выход блока элементов И подключен1к третьему информационному входу сумматора, первый выход которого соединен с третьим входом запоминающего блока, второйвыход сумматора подключен к третьему входу первого знакового разряда сумматора,первый выход которого соединен со вторым20 входом второго знакового разряда сумматора, первый выход которого подключен к третьему входу знакового разряда регистра числа, второй выход которого соединен с третьим входом второго знако 5 вого разряда сумматора, четвертый входпервого знакового разряда сумматора подключен к третьему выходу знаковогоразряда регистра числа, отличающеесятем, что, с целью упрощения устройство содержит дополнительный сумматор,30 блок анализа знаков, генератор случайных,чисел, счетчик, блок сравнения и переклю чатель, при этом выход блока элементов Иподключен к первому входу дополнительногосумматора, второй вход которого соединенс третьим выходом блока управления, пяЗ 5 тый выход которого подключен ко входу счетчика, выход которого соединен с первымвходом блока сравнения, второй вход которого объединен с третьим входом блока элементов И и подключен к выходу переклю 4 О чателя, выход блока сравнения соединен совходом останова блока управления, шестойвыход которого подключен ко входу генератора случайных чисел, выход которого соединен с третьим входом дополнительного сумматора, выход которого соединен с первым45 входом блока анализа знаков, второй вход которого подключен к седьмому выходу блокауправления,. второй выход первого знакового разряда сумматора и второй выход второго знакового разряда сумматора подключен соответственно к третьему и четвертомувходам блока анализа знаков, выход которого соединен с четвертым информационнымвходом сумматора.Источники информации,принятые во внимание, при экспертизеы 1. ТИИЭР. Пер. с англ., т. 65, 1977,Мо 5, с. 114,2, Авторское свидетельство СССРМо 268753, кл. б 06 Р 15/34, 1970 (прототип).Назарова ого комитета ий и откры Рву шская на жгород, ул. 1130илиал Редактор Н. БезроднЗаказ 4077/76ВНИ Составитель я Техред А Тираж 74 ИПИ Государствен о делам изобрет Москва, Ж - 35,ПП Патент, г.