Многоканальное устройство длявычисления структурной функции

ОП ИСАНИЕ 840924изоветИНИЯ Союз Советски кСоциапистическикРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Опубликовано 23. 06. 81, Бюллетень Рй 23 ао делам изрбретеиий и открытий(088.8) Дата опубликования описания 30.06. 8 1(54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ СТРУКТУРНОЙ ФУНК 11 ИИ1Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для статистического анализа случайных процессов путем вычисления структурной функции,Известно многоканальное устройство для анализа случайных процессов путем вычисления корреляционных функций, содержащее преобразователь "аналог-код", многокаскадный сдвиговый регистр, логические схемы и накопители .111 . Недостатком известного устройстваявляется сложность алгоритма вычисле 15ния при статистическом анализе случайных процессов, а также низкое быстродействие получения статистической оценки, типа корреляционной функции,Структурная функция случайногопроцесса, определяемая выражениемс= -(х,-х),2где Х - дискретизованноеи квантованное значение случайного процесса в 1-й момент времени;Х+ - соответствующее значениетсдвинутое на 1 тактов;и - число анализируемых точекявляется зеркальным отражением корреляционной функции.Однако имеет более простой алгоритм вычисления. Поэтому указанная статистическая оценка является более удобной для реализации многоканального устройства, предназначенного для анализа случайных процессов.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее многокаскадный регистр сдвига, синхронизатор, первый выход которого соединен с пер" вым входом преобразователя "аналог-, код", второй вход которого является входом устройства, а выход соединен с входом первого каскада многокас8409 20 25 30 35 40 45 50 55 кадного регистра сдвига. сдвиговыевходы каждого каскада которого подключены к второму выходу синхронизатора, в каждом канале накопитель.В известном устройстве операцииполучения кода текущего значения случайного процесса, вычисление парныхпроизведений и их суммирование в накопителях выполняются одновременно,после этого выполняется операция 10сдвига в многокаскадном сдвиговомрегистре Г 23.Однако необходимость выделениядополнительного времени для выполнения операции сдвига в регистре приводит к снижению быстродействия вычисления корреляционной функции, чтоявляется недостатком известного уст-ройства,Цель изобретения - повыщение быстродействия устройства за счет одновременного выполнения операций вычисления точек структурной функции и сдвига информации в многокаскадном сдвиговом регистре.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве в каждый канал введен элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и формирователь последовательности нечетных чисел, выход которого соединен с входом накопителя своего канала, первый входподключен к первому выходу синхронизатора, а второй вход формирователъ последовательности нечетных чисел в каждом канале соединен с выходом соответствующего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом преобразователя "аналог-код", а вторые входы всех элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключены к выходу соответствующего каскада мнЬгокаскадного регистра сдвига, при этом выходы накопителей являются соответствую щими выходами устройства. На фиг. 1 приведена схема предлага" емого устройства; на фиг. 2. - графики структурной и соответствующей корреляционной функции; на фиг. 3- временная диаграмма работы устройства.Устройство содержит преобразователь 1 "аналог-код", многокаскадный регистр 2 сдвига, синхронизатор 3, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4-4 формирователи 5 -5 , накопители 6,1 -6. 24 4Устройство работает следующими,образом,Процесс вычисления значений структурной функции происходит за е циклов измерений. В начале каждого цикла измерения на первом выходе синхронизатора 3 формируется короткийимпульс (фиг. За), по фронту нарастания которого происходит предустановка всех триггеров (на схеме не показаны) формирователя 5 в единичноесостояние, а по фронту спада - запуск преобразователя 1 "аналог в к".Одновременно с этим на втором выходе синхронизатора 3 вырабатывается последовательность импульсов(фиг. Зб), которая действует на всемпротяжении цикла измерения, тактируя сдвиги в многокаскадном регистре 2, а также работу элементов 4-4,(последняя связь на схеме не показана).В процессе измерения с выходапреобразователя 1 "аналог-код" синхронно с тактовыми импульсами на первые входы элементов 4. -4 (фиг. Зв)и первый вход первого каскада регистра 2 сдвига поступает унитарный код(пачка импульсов фиг. Зг) отсчетаслучайного процесса. При этом вкаждом канале на выходе элемента получается число импульсов (фиг. Зд),равное абсолютной разности междутекущим и хранимым в 1-ом каскадерегистра 2 сдвига значением входного случайного процесса. По каждому импульсу, поступающему на вход формирователя 5 в нем происходит счет нечетных чисел и передача их кодов в накопитель б-% где коды нечетных числе складываются с ранее полученной суммой,Таким, образом, в каждом цикле измерения предлагаемое устройство обеспечивает одновременное выполнение операций получения абсолютных разностей отсчетов, сдвинутых во времени в каждом канале, суммирование в накопителях 6,1-6квадратов этих разностей и сдвиг информации в многокаскадном регистре 2 сдвига. После щ циклов измерений с выходных зажимов накопителей б-б снимаются коды точек структурной функции входного случайного процесса.5 8Число измерений, необходимыхдля получения структурной функции,выбирается кратным десяти или целой степени числа 2, исходя изусловий простой реализации операцийделения в накопителях.В первом случае формирователи инакопители реализуются в двоичнодесятичном коде, что позволяетотобразить выходную информациюна цифровом индикаторе, во второмслучае - в Двоичном коде, что обеспечивает непосредственный ввод информации в ЭВМ,/Формирователь кодов нечетных чисел реализуется на базе суммирующего двоичного счетчика. Причем получение последовательности нечетныхчисел обеспечивается предустановкойвсех триггеров счетчика в единичноесостояние и подключение выхода соответствующего сдвигового регистрак входу второго триггера счетчика,Формула изобретенияМногоканальное устройство для вычисления структурной функции, содержащее многокаскадный регистр сдвига, синхронизатор, первый выход которого соединен с первым входом преобразователя "аналог-код", второй вход которого является входом уст 40924 6ройства, а выход соединен с входомпервого каскада многокаскадного регистра сдвига,сдвиговые входы каж -дого каскада которого подключены квторому выходу синхронизатора,в каж -.5дом канале, накопитель,о т л и ч а ю -щ е е с,я . тем, что, с целью увеличения быстродействия устройства,в нем в каждый канал введен элемент 1 оИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и формирователь последовательности нечетных чисел,выход которого соединен с входомнакопителя своего канала, первыйвход подключен к первому выходу син,хронизатора, а второй вход формирователя последовательности нечетныхчисел в каждом канале соединен с выходом соответствующего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого"аналог-код , а вторые входы всехэлементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключены к выходу соответствующего каскадамногокаскадного регистра сдвига, 25 при этом выходы накопителей являются соответствующими выходами устройства.Источники информац ч,принятые во внимание при экспертизе Зо 1, Авторское свидетельство СССРУ 206908, кл. С 06 Г 15/34.2. Авторское свидетельство СССРУ .337784, кл. С 06 Г 15/34 (прототип).а г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Фил Пате 3 Тираж 745НИИПИ Государственного по делам изобретений113035, Москва, Ж, Р Подписноекомитета СССРи открытийушская наб., д. 4/5