Патент ссср 402890

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Респубпик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 05.VI,1972 (№ 1793190/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовапо 19.Х.1973. Бюллетень Хо 42

Дата опубликования описания 4.1V. 1974.Ч. Кл. 6 OGg 3,00

Государственный комитет

Совета Министров СССР

llo делам изобретений и открытий

УДК 681.3:519.2(088.8) Авторы изобрстеция

В.-А. В. Буйнявичюс, И. И. Бураускас и С.-P. С. Петрикис

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ЭНТРОПИИ СЛУЧАЙНЫХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области радиоизмерительной и вычислительной техники и может быть использовано при измерении параметров случайных сигналов.

Известное устройство состоит из схемы выборки, ряда пороговых схем, из генератора тактовых импульсов, коммутаторов, сумматоров и логарифмических устройств. Известное устройство имеет тот недостаток, что является очень сложпым, поскольку многократно повторяются такие элементы, как пороговые схемы, коммутаторы и др.

Таким образом, целью изобретения является упрощение рабов ы устройства. Сущность изобретепия заключается в том, что, с целью упрощения работы устройства исследуемый сигнал подается ца первый сумматор, к другим входам которого подключен генератор пилообразг.oro напряжения и генератор меандра. К выходу схемы выборки подключен регистр сдвига, выходы которого через схемы «И» подключеиы к интеграторам. Выходы интеграторов через коммутатор соединены со вторым сум;>raтором через логарифмический усилитель и перемпожитель. К выходу второго сумматора подключен регистратор.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство состоит из сумматора 1, генератора 2 пилообразного напряжения, генератора

3 тактовых импульсов, симметричного ограничителя 4 и генератора 5 мсапдра. Выход ограничителя 4 подсоединен ко входу схемы выборки и, а с пее — ца регистр сдвига 7, выходы которого через схемы «И» 8, управляемые

I оператором 9, подключены к интеграторам

10. Выходы интеграторов через коммутатор 11 подаются на персмцожитель 12 как непосредственно, так и через логарифмический усили10 тель 13. Выход перемиожителя 12 через сумматор !4 подключец к регистратору 15.

Работает устройство следующим образом.

Иа первый сумматор 1 поступают исслсдуемьш случайпьш сигпал X(t), где происходит

15 наложение вспомогательных пилообразного сигнала от гспсратора 2 и меапдра от геисратора 5, необходимого для получения плотности вероятностей, работа которых сипхроиизирована с работой тактового генератора 3. В сим20 метричном ограпичителе 4 суммарный сигнал ограничивается и поступает ца схему выборки (квацтизатор по времеии) 6, которая также сиихропизируется 0Т генератора 3. Выборки с одинаковыми амплитудами поступают иа ре25 гистр сдвига 7, который имеет 2 N количество выходов, разделенных по времени. Общее время задержки регистра сдвига 7 соответствует периоду пилообразного напряжения геиератора 2. Амплитуда пилообразного напряжения

ЗО соответствует исследуемому интервалу напря402890 жений X(t) при указанных условиях на каждом выходе регистра сдвига получают импульсы, несущие информацию о плотности распределения вероятностей сигнала X(t). В случае, когда исследуются сигналы без постоянной составляющей, первые N выходов будут передавать информацию о плотности распределения вероятностей при отрицательных значениях сигнала X(t), а последующие N выходов — при положительных значениях сигнала

X(t).

Информация с регистра сдвига считывается в один определенный момент через ключевые схемы «И» 8, которые открываются синхроимпульсами от генератора 9 один раз за период пилообразного напряжения. Удобно, чтобы они подавались в конце периода пилообразного напряжения.

На интеграторах 10 накапливается постоянное положительное напряжение, которое пропорционально времени пребывания исследуемого сигнала Х() в интервале (, - )" где U — амплитуда пилообразного напряжения, п — целое число +1, +I-2, +3,..., +N.

Чтобы это напряжение было также пропорционально плотности распределения вероятностей Р(Х), необходимо теоретическое условие

N oo. На практике можно с достаточной точностью измерения ограничиться значениями N, равными нескольким десяткам. Коммутатор

11 последовательно передает напряжение с интеграторов 10 на перемножитель 12, На один вход перемножителя напряжение подается через логарифмический усилитель 13.

После перемножителя результирующие импульсы поступают на второй сумматор 14, выход которого соединен с регистром 15, на котором отсчитываются значения энтропии, найденные по алгоритму

Н(Л), Р (Х)1од Р (Х).

Изобретение позволяет построить устройства на базе существующих интегральных схем дискретного действия, что обеспечивает высокую точность измерения.

Предмет изобретения

Устройство для вычисления энтропии случайных сигналов, содержащее интеграторы, коммутатор, регистр сдвига, сумматоры, регистратор, ограничитель, вход которого подключен к выходу первого сумматора, а выход соединен со схемой выборки, другой вход которой подключен к первому выходу генератора тактовых импульсов, второй вход которого подключен ко входам генератора меандра и генератора пилообразного напряжения, первый выход которого соединен со входом генератора управления, выход генератора управления подключен к управляющим входам соответствующих логических схем «И», перемножитель, входы которого соединены со входом и выходом логарифмического усилителя соответственно, отличающееся тем, что, с целью упрощения работы устройства, первый вход первого сумматора соединен со входной клеммой устройства, второй и третий входы первого сумматора соединены с выходами генератор ра пилообразного напряжения и генератора меандра соответственно, выход схемы выборки подключен к первому входу регистра сдвига, второй вход которого соединен со вторым входом схемы выборки, выходы регистра сдвига

40 через схемы «И», интеграторы подключены к соответствующим входам коммутатора, выход которого соединен с соответствующим входом перемножителя, выход перемн через второй сумматор подключен к регистратору.

402890

Составитель Э. Сечина

Текред T. Миронова корректор Т. Хворова

Редактор Е. Семанова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 718/4 Изд. М 2093 Тн ра ж 647 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,5