Вероятностный спектрокоррелятор

Союз Советски кСоциалистическихРеспублик Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ)М. Кл, Я 06 Р 15/34 1 2156482/2 аявки-с присоелинени (23) Приоритет Гооударотввиимв комитет СССР а делам иэобрет и открытийДата бли ов, В, Г, Корчагин, Ю. Б, С М, Хохлов 72) Авторы изобретения Государственное союзное конструкторско-технологическое бюро по проектированию счетных машин и Опытный завод(71) Заявител йЯТН:ТН Ый ОПЕКП ЕЛЯТОР 5 ожн ости, тй спектрокоррелятор, поз ычисление безуслоиз двух случайных ержит первый и тного округления олякнций проводитьной энтропии любог цессов, который сод нос вероятды которои, первые в тствующим ых являются соотвестройства, вторыеервому и второму а квантования, тре ходами входы . подк выходам с тий и четве округления,етчикаша ртый блои нформацивероятностного Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для вычисления математического ожидания, дисперсии, авто- и взаимокорреляционных функций, спектральной плотности и условной энтропии любого из двух случайных процессов с зависимыми отчетами в реальном времени и может применяться во многих областях науки и техники (ядерная физика, гидрометеорология, геофизика, электроника, медицина и др.), где1 исследуемые процессы носят случайный характер.И в о н пы" е звестен ер ят ост и сп ктрокор релятор, содержащий четыре блока ве-15 роятностного округления, два из которых подключены к источникам исследуемых сигналов, вход третьего блока подключен кпервому регистру, а выход - к блоку однотактногоумножения и к многоканальному цифровому интегратору, входы четвертого блока вероятностного округления. соединены со вторым и третьим регистрами соответственно, и выход - с вторым входом блока однотактного умножения и : многоканальным цифровым интегратором, генератор гармонических функций и "корреляционного окна", соединенный с первым регистром, второй регистр, блок сдвигаюших регистров, выход которого подключен к его входу, третий регистр, блок однотактного умножения, подключенный к цифровому интегратору, генератор случайных чисел и микропрограммный блок управления (1) .Недостатки спектрокоррелятора - ограниченные функциональные возмИзвестен также вероятностнь7328 30 онные вхоаы которых соединены соответственно с выходами первого и второго регистров, информационные входы которыхсоединены с выходом блока сдвигающихрегистров, охваченного обратной связьюи подключенного входом к выходу третьего регистра, выхоа которого соединен суправляющим входом четвертого блокавероятностного округления, выход которого подключен к первому входу блока од нотактного умножения, второй вход которого соединен с выходом третьего блокавероятностного округления, блок постоянной памяти, первый вход которого соединен с первым выходом блока синхронизации, вход которого подключен к выхоау генератора случайных чисел, выходблока постоянной памяти соединен со входом сумматора, выход которого подклю"чен ко второму входу первого регистра21Недостаток спектрокоррелятора - трудность вычисления условной энтропии, чтосущественно сужает его фушсциональныевозможности,11 ель изобретения - расширение функциональных возможностей вероятностногоспек трокоррел ятора,Цель достигается тем, что он дополнительно содержит блок оперативной памяти дешифратор, регистры старшего имладшего разрядов адреса и блок распределения, входы которого подключенысоответственно к выходам первого и второго блоков вероятностного округленияи ко второму выходу блока синхронизации, а выходы соответственно к .третьимвходам первого и второго блоков вероятностного округления, к вхоау третьего40регистра, к третьему входу первого регистра, ко входу счетчика шага квантования, ко входам регистров старшего и младшего разрядов адреса, выходы которыхчерез аешифратор соединены с однимвходом охваченного обратной связью блока45оперативной памяти, другие входы которого подключены соответственно к выходам третьего и четвертого блоков вероятностного округления, к выходу блока однотактного умножения, выходы бло 0ка оперативной памяти подключены ко второму входу блока постоянной памяти ик четвертым входам первого и второгоблоков вероятностного округления,На чертеже представлен вероятност 55ный спектрокоррелятор,Устройство соаержит первый 1, второй 2, третий 3 и четвертый 4 блоки 83 4вероятностного округления с переменным числом разрядов, при этом первые входы блоков 1 и 2 вероятностного округления подключены к источникам исследуемых сигналов У 1) и Х(1) . Информационные входы блоков 3 и 4 соединены соответственно с выходами первого 5 и второго 6 регистров, В устройстве используется третий регистр 7 и генератор случайных чисел 8, Информацион.ные входы регистров 5 и 6 соединены с выходом блока 9 савигающих регистров охваченного обратной связью и попключенного входом к выходу третьего регистра 7, выход которого соединен с управляющим входом блока 4 вероятностного округления, Устройство содержит также блок 10 постоянной памяти, Выхоп блока 4 подключен к первому входу блока 11 однотактного умножения, Второй вхоп блока 11 соединен с выходом третьего блока 3 вероятностного округления, В Устройство ввеаены блок оперативной памяти 12, блок 13 распреаеления, счетчик 14 шага квантования, регистры старшего 15 и младшего разрядов 16 и дешифратор 17, Блок 10 постоянной памяти.первый вход которого соединен с первым выходом блока 18 синхронизации, а выход - со входом сумматора 1 9, предназначен пля использования в качестве генератора "корреляционного окна и гармонических функций, а также дляхранения значений Функций= - РроРДаи в качестве микропрограммного устройства управления, Выход генератора 8 случайных чисел подключен к входу блока 18 синхронизации, а второй вход первого 5 регистра соединен с выходом сумматора 19, При этом блок 13 распределения, входы которого подключены соответственно к выходам первого 1 и второго 2 блоков вероятностного округления и ко второму выходу блока 18синхронизации, попключен к третьим входам 1 и 2 блоков вероятностного округления, к вхопу третьего регистра 7, к третьему входу первого регистра 5, ко входу счетчика 14 шага квантования, ко входам регистров старшего 15 и младшего 16 разрядов адреса, выхоаы которых через дешифратор 17 соединены с одним из входов блока 12 оперативной памяти, охваченного обратной связью, другие входы которого подключены соответственно к выхопам блоков 3 и 4 вероятностного округления и к выходу блока 11 однотактного умножения а вы732883 7умйожения, На другой вход блока умножения поступают значения "корреляционного окна. Результат умножения записывается в блоке 12 оперативной памяти. Так происходит го раз со всемизначениями корреляционной функции,При вычислении спектральной плотности значения со б, .подаются черезблоки 10 и 19 на регистр 5 и черезблок 3 в блок 11. Значение корреляцион оной функции через регистр 7 поступаетна другой вход блока 11, Результатыумножения записываются последовательно в бл ок 1 2, М ног окра тиос ть и овт оре- .ния при умножении на одну точку корреляционной функции значения косинуса определяется точностью вычислений, Затемвырабатываются значения соь 2 сФ,; ипроцесс повторяется с умножением навторую ординату корреляционной функции,Так происходит т раз, Данный цикл вычислений производится за 2 т 1-рабочихтактов,Для вычисления условной энтропииН(/ ) с помощью блока 18 синхро 25ниэации и блока 13 (распределительного)отключается от блоков 1 и 2 вероятностного округления генератор случайных чисел 8 иподключается счетчик 14 шагазоквантования, Счетчик шага квантования)14, подключений к блокам 1 и 2, определяет число градаций, содержащихсяв паре отсчетов Х , Х у, Х к+ 4м 2и т, д, С помощью блока 13 (распределительного) в соответствии с числом оп 35рецеленной градации устанавливается коцадреса на регистрах 15 старшего и 16младшего разрядов адреса. При этом регистр 15 старшего разряда соответству 40ет номеру эоны, определяемой по первомуотсчету из совокупности двух отсчетови являющейся функцией от числа градаций (, содержащихся в данном отсчете,а регистр 16 младшего разряда соответст 45вует номере ячейки блока 12 оперативной памяти внутри эоны, определяемойпо второму отсчету и равной числу градаций , содержащихся во втором отсчете. Затем код адреса дешифруется в50блоке 17 и поступает на вход блока 12,Для подсчета количества отсчетов (К,или К; ), попавших в соответствующуюячейку блока 12, используется счетчик,расположенный в блоке 12, который уве-55личивает содержимое этой ячейки на единицу. Величины К, и К ; служат аргументами функций г = -РРо Р, значениякоторых хранятся в блоке 10 постоянной памяти, Далее вычисление условнойэнтропии сводится к суммированию в блоке 19 значений г, считанных из блока10 по адресам, определяемым содержимым ячеек К; и К, блока 12, ссоответствующим поправочным к оэффициентом сии, значения которых также хранятся в блоке 10 постоянной памяти,формула изобретения Вероятностный спектрокоррелятор, содержащий первый и второй блоки вероятностного округления, первые входы которых являются соответствующими входами устройства, вторые входы подключены к первому и второму выходам счетчика шага квантования, третий и четвертый блоки вероятностного округления, информационные входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго регистров, информационные, входы которых соединены с выходом блока сдвигающих регистров, охваченного обратной связью и подключенного входом к выходу третьего регистра, выход которого соединен с управляющим входом четвертого блока вероятностного округления, выхоц которого подключен к первому входу блока однотактного умножения, второй вход которого соединен с выходом третьего блока вероятностного округления, блок постоянной памяти, первый вход которого соединен с первым выходом блока синхронизации, вход которого подключен к выходу генератора случайных чисел, выход блока постоянной памяти соединен со входом сумматора, выход которого подключен ко второму входу первого регистра, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, вероятностный спектрокоррелятор дополнительно содержит блок оперативной памяти, дешифратор, регистры старшего и младшего разрядов адреса и блок распределения, входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго блоков вероятностного округления и ко второму выходу блока синхронизации, а выходы соответственно к третьим входам первого и второго блоков вероятностного округления, к входу третьего регистра, к третьему входу первого регистра, ко входу счетчика шага квантования, ко входам регистров старшего и млацшего разрядов адреса, вы-.ходы которых через дешифратор соедине,ны с одним входом охваченного обрат732883 винский Составитель В, ЖоТехред МПетко К орректо Редактор М, Лик ап аз 1555/ Подписи о комчтета СССР11 Тчраж 751 ЦНИИПИ Государственног по делам чзобретений 113035, Москва, Ж, ткрытий ушская набФилиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 ной связью блока оперативной памяти,другие входы которого подключены соответственно к выходам третьего и четвертого блоков вероятностного округленияк выходу блока однотактного умножениявыходы блока оперативной памяти подключены соответственно ко второму входу блока постоянной памяти и к четвертым входам первого и второго блоковвероятностного округления, 1 О 10 Источники информапии,принятые во внимание при экспертизе.1, Авторское свидетельство СССР% 432509, кл. 6 06 Р 15/34,19 74. 2, Авторское свидетельство СССРйо заявке М 2148125/24,кл. С 06 Р 15/34, 23,06,1975,