Устройство для вычисления статистических характеристик, ^

328452

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублин

Зависимое от авт. свидет.льства №вЂ”

Заявлено 13.l f.1970 (№ 1402457/18-24) М. Кл, G 06f 7/38 с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет

Оп1 бликовано 02.ll.1972. Бюллетень ¹ 6

Комитет 00 делам изооретений и открытий ори Совете Министрае

СССР

",ДК 681.3:519.2 (088.8) Дата опубликования описания 23.III.1972

Авторы изобретения

В. С. Гладкий и А. П. Уриков

Морской гидрофизический институт АН Украинской ССР

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЪ|ЧИСЛЕНИЯ СТАТИСТИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в специализированных устройствах для вычисления статических характеристик (математического ожидания и корреляционной функции) случайных последовательностей.

В известных приборах для измерения статистических характеристик имеет место следующее: a»aлоговыс коррелометры дают высокую методичсскуlo погрешность, пе позволяют использовать стандартные элементы цифровой техники; известные тины цифровых коррелометров требуют наличия запоминающего устройства большой емкости, а также громоздкого множительного устройства.

Предлагаемое устройство позволяет обсчитывать ряды любой длины, представленные многоразрядными числами, использует множительное устройство, работающее на статистическом принципе, имеет малые габариты и высокую надежность. Входная информация устройства может быть представлена как в аналоговой, так и в цифровой форме, а получаемый на входе результат в двоичном коде позволяет легко сопрягать устройство с цифровой вычислительной машиной.

На чертеже приняты следующие обозначения: числовой вход 1; аналоговый вход 2; схема 8 разделения; входной регистр 4; блок 5 числовых регистров сдвига; коммутатор 6 чисел; блок 7 управления; два вероятностных двоичных элементов 8; генерагор 9 тактирующих импульсов (ГТИ); блок 10 оконечных счетчиков.

5 Числовой вход является буферным элементом между датчиком цифровой информации и устройством и представляет собой обычный регистр числа. Аналоговый вход является буферным элементом между датчиком аналого10 вой информации и устройством, включает в себя преобразователь «аналог-код», работа которого сипхронизована с ГТИ блоком управления.

Схезта разделения обеспечивает работу уст15 ройства как с числовой, так и аналоговой формой информации. Эта схема состоит из набора элементарных схем разделения.

Входной регистр служит для занесения входной информации в блок числовых регистров

20 сдвига и представляет собой обычный регистр числа.

Блок числовых регистров сдвига предназначен для хранения и сдвига исследуемой информации и состоит из т регистров сдвига, каж25 дый из которых содержит l разрядов (здесь т определяется разрядностью одного числа исследуемого ряда, а t — числом точек корреляционной функции).

В предлагаемом устройстве входная инфор30 мация ппедставлсна восьмиразрядными

328452 двоичными числами и предназначена для вычисления, сорока точек корреляционной функции, т. е. т=8, 1=40.

Коммутатор чисел представляет собой сочетание логических схем «И» и «ИЛИ». Блок управления служит для выработки синхронизирующ»x импульсов и потенциалов.

Вероятностный двои шый элемент позволяет получать иа выходе импульсы с определенной ьсроятностью. Он состоит из схемы сравнения 10 и дат шка случайных чисел. Два вероятностных двои шых элемента совместно с логической схемой «ИЛИ» и оконечными счетчиками образуloT множительное устройство. Всроятиостиый двои шый элемент осущестьляст т5 статистическое yiiito>I(ett tte двух чисел за К тактов (I(= 128) .

Генератор тактирующих импульсов служит для сш(хроиизации работы всего устройства, а оконечные счетчики — для накопления конечного результата; их число определястся длиной корреляционной функции.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом ввода информации все управляющие триггеры, счетчики и регистры 25 устанавливаются в нулевое состояние. При этом первый слева разряд верхнего регистра сдвига устанавливается в состояние «1», что необходимо для фиксации заполнения входной информацией блока числовых регистров сдви- ЗО

ra.

Входная информация, представленная двоичным кодом, сопровождается синхронизирующими импульсами СИ. Занесение инфор- 55 мац1ш в блок числовых регистров сдвига осуществляется через числовой вход, схему разделения, входной регистр при помощи импульсов

«Сдвига». Этот >кс импульс устанавливает управляющий триггер 11 в сдиии шое состоя- 40 иис. Последний, в свою очередь, подает разрешающий потенциал иа первый вход IICIITtfля 12.

Занесение первых сорока чисел в блок Itlcловых регистров сдвига происходит без otic- 45

P2LIIIй Умножении, ITo (11икси17УcT У11PHII Islloщий тршггср И. 11ри заполнении числовых регистров сдвига на триггсрс И вырабатывается pitapeuiaiomtttf потенциал па второй вход

il,IITif 75I. Такт пруtoUltte импульсы 1срсз за(иный вентиль и разделительную схему 14 поступают на вход вероятностного двои шого элемента для сго вкл(очсния и иа вхо.(управляющих счетчиков. С этого момента иачииастc5t операция умнов(ения. 55

Восьмиразрядное число, находящееся в первом крайнем столбце блока числовых регистрoH сдвига, постоянно закоммутироваио на схему сравнения первого вероятностного дво-!

Iчного элемента. На схему сравнения второго 60 всроятностного двоичного элемента через коммутатор чисел закоммутированы все сорок

itoñüмиразрядиых чисел. Коммутатор чисел совместно с дсшифратором блока управления производит поочередиую выборку coìío>êèòå- 65

;felt и пода 1у Ilх Ita В Од схемы срашlсни51 второго вероятностного двоичного элемента.

Г(а другие входы сх и сравнения всрояттиосиых двоичных элементов заведены выходы с шестнадцатиразрядного датчика случайных чисел 110 восемь на каждую. 5тим обеспечиьается поступление независимых слу (айиых величин на каждую из схем сравнения.

Результат сравнения выдастся через выходной вентиль и поступает на один из оконечных (1стчиков, выбранный дсшифратором. Цикл операции умно. кения производится за 128 тактов, которые вырабатываются генератором тактирующих импульсоь и фиксируются в управляющем счетчике. 1исло, ll(ll(ollлсииое в

1 езулы ате вы шслсьпш в каждом из оконечных счетчиков, отнесенное к числу по ttttix исиыташш, и будет конечным результатом.

В первом оконечном счетчш(с будет фиксироваться значение и М(х- ), во втором пЯ(т), в третьем пР(2т) ..., в сороковом и 1((39т).

Здесь п= 1281V, где V — число членов исследуемого ряда.

Для вычисления математического ожидания

I.cïo.7üçócTc5I задержа1шый в лшпш задержки 15 тактирующий импульс, которьш совместно с результатом иа схеме сравнения первого вероятностного двоичного элемента через вентиль 16 заносит информацию в счетчик m,-, Очевидно, что в результате вычисления в данном счетчике будет накоплено число пт„-, где п = 128N.

Информация, представленная в аналоговой форме, поступает иа аналоговый вход. Работа устройства начинается нажатием кнопки

«Пуск», после чего входная информация, преобразованная в цифровой код, через схему разделения и входной регистр сиихроимпульсами из блока управления передается в блок числового регистра сдвига.

Дальнейшая работа устройства аиалоп«ша в ы ш е О и 51 с а и н О м у .

В блокс управления счетчик 17 и дешифратор 18 производят выборку o iepc;Ifiot.o числа из числового pciистра сдвига и соответствующие им окоп "tittle счетчики в блоке Окоисчíых c icT шков. Счетчик 19 предназначен для фиксации числа 1лсиов исследуемого ряда.

Пре (мет изобретения

Ъ стpottcTIIO 7,.75I Dot Itic 7eit list статисти (сских характеристик случайны: процессов, содержа1цсс приемный регистр, преобразователь «аиалог-К03», Олок lite,10 вых регистров с 1 пи! <1, блок управления, коммутатор чисел, два вероятностных двоичных элемента, блок оконечных счетчиков, схемы «И» и схемы «ИЛИ», or tè÷øoèrååñÿ тем, что, с целью упрощен(гя устройства, выходы приемного регистра if выходы преобразователя «аиалог-код» через схел у «ИЛИ» соединены с входами блока числовых регистров сдвига, выходы которого через коммутатор чисел соединены с первыми вхо328452

Составитель В. Шумский

Тскрси T. Ускова

Коррскгор Н. Шевченко

Рспактор Л. Батыгин

Заказ 657/15 Р!зд. ¹ 299 Тираж 4-!8 Р!одиисиос !.!111!!!!!И Кози<тсга по делам из<и<рс г<и<ии и отк!»<тип ири (<»«. «М<и<и гров С(СР

Москва, <К-35, Раун:скан ««б., д..1, 5

Типогра<ри«, пр. Сапунова, 2 дами двух вероятностных двоичных элементов, выходы последних через схемы «И» соединены со входами блока оконечных счетчиков, а выходы блока управления соединены с управля!ощими входами коммутатора чисел, входами блока числовых регистров сдвига и вторыми входами вероятностных двоичных элементов.