Устройство для вычисления порядковых статистик сигналов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 01.07,77 (21) 2503946/18-24с присоединением заявки рй(51)М. Кл. О 06 Ст 7/52 1 Ъвударстввиаый комитет СССР ао делан извбретеиий и втхрытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОРЯДКОВЫХ СТАТИСТИК СИГНАЛОВИзобретение относится к области вы- "числительной техники и может быть использовано.для ранжировки (упорядочения) сигналОв в порядке их возрастанийили убывания, т, е, цля получения совокупности (массива) порядковых статистикИзвестно устройство для выбора мажоритарного сигнала, содержащес операционные усилители, сумматоры и логические элементы 1), Однако, этоустройство не позволяет получать массив порядковых статистик, то есть совокупность упорядоченной по величине по-"слецовательности сигналов,Наиболее близким техническим решением к данному изобретению являетсяустройство, которое содержит инвертор,первую группу сумматоров, первые входы которых являются входами устройства, а вторые входы н выходы подключены соответственно к выходу инвертораи ко входам соответствующих релейныхэлементов, последовательно включенныесумматор и операциоппдй усилитель, выход которого соединен со входом инвертора и является выходом устройства, послецовательно включенные генератор тактовых импульсов и генератор пилообразного напряжения и вторую группу сумматоров, первые входы которых подключены к выходам соответствующих релей- .ных элементов, а выхоцы подсоединены ко входам сумматора 121. Однако это 16устройство формирует порядковые статистики неравномерно, в результате чего сопряжение этого устройства с другими устройствами затруднено,Целью данного изобретения является15расширение области применения устройства за счет облегчения сопряжения сдругими устройствами,Это достигается тем, что устройство,содержит функциональныйпреобразователь,вход которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, а выход соединен со вторыми входами сумматоров второй группы сумматоров,705475 4вателя 9 на первые входы сумматоров Ь,График зависимости Ц 1(1) показан нафиг. 2, где Аи - угол наклона к-гоучастка кусочно линейной (ломаной) линии, Сигналы ц+ Ь) и 0 И,) эквивалентны сигналам на входе релейных элементов 2 с ассиметричными характеристиками с изменяющейся асимметрией, поэтому подбирая соотношения) наО+Ивыходе устройства, можно получить лю, бую порядковую статистику, причем кусочно-линейный характер возрастаниянапряжения обеспечивает равенство интервалов "существования" порядковыхстатистик на выходе устройства.Задавая для генератора 7 пилообразного напряжения О = -О, и тем самымЦ+ И =01=0, обеспечиваем появление навыходе первой порядковой статистики,то есть наименьшего из всех сигналовподанной на вход последовательности сигналов. Для того, чтобы устройство выделяло Я -ю статистику, т. е. наибольший25сигнал из поданной на входы устройствапоследовательности сигналов, необходимо, чтобы выполнялось соотношение На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для вычисления порядковых статистик сигналов; на фиг, 2 показана характеристика функциональногопреобразователя.Устройство содержит сумматоры 1,релейные элементы 2, сумматор 3; операционный усилитель 4, инвертор 5, генератор 6 тактовых импульсов, генератор 7 пилообразного напряжения, сумматоры 8, функциональный преобразовательУстройство работает следующим образом,Генератор 6 тактовых импульсов вырабатывает тактовые импульсы, запускающие генератор 7 пилообразного напряжения. По этим импульсам генератор 7вырабатывает в каждом такте линейновозрастающее напряжение, поступающеена вход функционального преобразователя 9, который преобразует линейную зависимость возрастания .напряжения навыходе генератора 7 в кусочно линейнуюзависимость, рассчитанную таким образомчтобы обеспечить равенство интервалов"существования" сигналов порядковыхстатистик на выходе устройства. Кусочно линейное возрастающее напряжение с30выхода преобразователя 9 поступает напервые входы сумматоров 8, На первыевходы сумматоров 1 подаются сигналы,составляющие последовательность, подлежащую ранжировке. На вторые входы35сумМаторов 1 поступают сигналы с инвертора 5. Суммарные сигналы с выходовсумматоров 1 поступают на входы репейных элементов 2. Релейные элементы 2,в соответствии с полярностью сигналов,поступающих на их входы, преобразуютэти сигналы в равные по величине сигналы, имеющие ту же полярность, что исигналы на входах релейных элементов 2.Сигналы с .выходов релейных элементов2 поступают на вторые входы сумматоров 8. На выходе сумматоров 8 получаемсигнал либо равныеО,) =О,+Оо+ О,Ж,если на второй вход этого сумматора поступает с релейного элемента 2 сигналпопожительной полярности О+ , либоО ж=О+О;ОЮ; если на второй вход этого сумматора по 55 ступает с релейного элемента 2 сигнал отрицательной полярности О , где О (Я- кусочно-линейное возрастающее напряжение, поступающее с выхода преобразоО а=П О +О +ОСО = С э О,К= ) О,+О;От И- -где Т - период тактовых импульсови развертки генератора 7.Выбирая О, удовлетворяющее данному неравенству, обеспечиваем появление на выходе устройства в конце периода развертки генератора 7 Я -й порядковой статистики. Сигналы О+ Я) и Ц ) с выходов сумматоров 8 поступают на входы сумматора 3 на К входов, где происходит их суммирование и суммарный сигнал пбступает на вход операционного усилителя 4, обладающего очень большим коэффициентом усиления; Сигнал с выхода операционного усилителя 4 поступает на вход инвертора 5, где меняет свою полярность на противоположную. Инвертированный сигнал поступает на вторые входы сумматоров 1. Сигнал на выходе операционного усилителя 4 является одновременно выходным сигналом и всего устройства. Известно, что сиг.нал на выходе операционного усилителя обязательно должен быть равным одному из сигналов последовательности, поступаю щей на вхо ы устройства. Изменяя соот 0 )ношение ., в течение тактового пеО Юриода Т, получаем на выходе устройства весь вариационный ряц сигналов входной10 15 20 25 30 последовательности, т. е.последовательность входных сигналоврасположенных в порядке их возрастания, начиная с наименьшего сигнала и кончая наибольшим.Настройка преобразователя 9 позволяет получать любое соотношение, в том числе и равенство между интервала- ми "существования" порядковых статистик. Это позволяет подключать к выходу устройства другие устройства обработки, печати, отображения, т. е. применять устройство как унифицированный элемент в комплексе с другими устройствами обработки сигналов, что расширяет его функциональные возможности, Оперативность устройства при этом не снижается, так как время формирования массива сигналов порядковых статистик определяется частотой следования импульсов тактово ,го генератора 6. формула изобретения Устройство для вычисления порядковых статистик сигналов, содержащее инвертор, первую группу сумматоров, первые входы которых являются входами :устройства, а вторые входы и выходы подключены соответственно к выходу инвертора и ко входам соответствующихрелейных элементов, последовательновключенные сумматор и операционныйусилитель, выход которого соединен совходом инвертора и является выходомустройства, последовательно включенныегенератор тактовых импульсов и генератор пилообразного напряжения и вторуюгруппу сумматоров, первые входы которых подключены к выходам соответствующих релейных элементов, а выходы подсоединены ко входам сумматора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройстваза счет облегчения сопряжения с другими устройствами, оно содержит функцио- .нальный преобразователь, вход которогоподключен к выходу генератора пилообразного напряжения, а выход соединен совторыми входами сумматора вторбй группы сумматоров.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР% 379928, кл. б 06 6 7/12, 1971,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 2426179/18-24,кл, б 06 (л 7/12, 1976 (прототип) ./5 Филиал ППП Патент, г. Ужгорщ, ул. Проек 3ИИПИ Госпо делаМоскв ираж. 780 дарствен изобрете Ж, Р Подписноеого комитета СССРий и открытийушская наб., д. 4