Устройство для определения скользящего среднего случайных процессов

Устройство для определения скользящего среднего случайных процессов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (()) 943743 (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 15.08.78 (2! ) 2655386/18-24 (5l)M. Кл. с присоединением заявки .%— (23) Приоритет

С1 06 F 15/36 (Ъеударстакнны1 кем«тат

- СССР по делам «зебветевнй е вткрцтнй

Опубликовано 15.07.82. Бюллетень М 26 (53) УДК681.З (088.8) Дата опубликования описания 15,07.82

Я. Н. Николайчук, Л. А. Гнатив, Ю. Н. Турчанинав .. и В. И. Фролов

i (72) Авторы изобретения

l !

i ч.Ф .! (7l) Заявитель

Ивано-Франковский институт нефти и газа (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОЛЬЗЯЩЕГО СРЕДНЕГО

СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

1 и

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для обработки случайных процессов путем их скольэяшего сглаживания в реальном масштабе времени, Известно устройство дпя определения скопьзяшего среднего спучайного процесса, содержашее входной блок, ключи, схемы ИЛИ, генератор импульсов, реверсивный счетчик, счетчик разности, счетчик делитель и триггер P).

Недостатком данного устройства явпя- ется низкое быстродействие, обусловленное наличием реверсивного счетчика, ра- 1» ботаюшего дважды на интервале одного измерения. Крометого, известное усч» ройство характеризуется спож;остью и громоздкостью конструкции..

Наиболее близким по техническому.ре- ® шению является устройство для определения скользящего среднего случайного процесса, содержашее формирователь унитарных сигналов (21, Известные устройства характеризуются низким быстродействием вычисления скользяшего среднего, что не позволяет сглаживать случайные процессы в реальном масштабе времени. Это обусловлено наличием реверсивного счетчика, работающего дважды на один цикл вычисления, что приводит к снижению быстродействия вычисления скопьзяшего среднего. При этом быстройействие, определяемое суммарным временем переключений, производимых в счетчике над унитарными кодами текуших отсчетов на один такт вычисления скопьзяшего сред-. него, равно 2 2 > где — время перекл л ключения элемента с кетчнка; k — разрядность . двоичного кода, представляющего результат измерения входных отсчетов.

Кроме того, известные устройства характеризуются неоднородностью структуры, что усложняет технологию его изготовления s виде микроэлектронной схемы.

3 9437

Целью изобретения является повышение быстродействия и однородности структуры устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения скользящего среднего случайных процессов введены однородная вычислительная среда и многоканальный преобразователь унитарных сигналов в двоичный код, выходы котс рого совместно с выходами вы- щ числительной среды являются выходами устройства, а входы преобразователя поразрядно подключены к соответствующим выходам вычислительной среды, тактовый вход которой подключен к первому выходу формирователя унитарных сигналов, другие выходы которого поразрядно подключены к соответствуюшим информационным входам вычислительной среды, причем каждый (»,» )-й элемент « =2,3, ..., 2; » = 2, З...„k ) однородной вычислительной среды содержит полный двоичный сумматор, тактируемый RB-триггер, б - вход которого подключен к прямому выходу триггера (» -1, ) )-го эле- мента среды, С-вход соединен с первым выходом формирователя унитарных сигналов, первый вход сумматора подключен к выходу состояния сумматора (» -1, » )-го элемента среды, второй вход подключен к прямому выходу триггера (1 j )-го элемента среды, третий вход подкшочен к выходу переноса сумматора (»,j -1)-го элемента среды, а выход состояния сумматора подключен к первому входу сум» матора (»»- 1, » )-to элемента среды, Кроме того, с целью упрошения операции деления однородная вычислительная среда содержит 2 (П = 2, 3, .") ряП дов элементов, а выходами устройства

П 4Р являются выходы элементов 2 -го ряда вычислительной среды, начиная с k -го разряда и выходы многоканального преобразователя унитарных, сигналов в двоичный код.

Функциональная схема устройства представлена на чертеже.

Устройство содержит формирователь унитарных сигналов 1, однородную вычислительную среду 2, многоканальный преобразователь унитарных сигналов в

50 двоичный код 3, тактируемые К5-триггера 4, полные двоичные сумматоры 5.

Устройство работает следующим образом.

Обработка результатов измерений путем определения скользящего среднего происходит за один такт работы устройства, В начале каждого такта работы на

43 4 первом выходе входного устройства формируется короткий импульс, по фронту нарастания которого происходит сдвиг информации, хранимой в вычислительной среде 2, т.е. двоичные состояния триггеров 4 каждого (», » )-ro элемента вычислительной среды 2 присванваются

RS-òðèããåðó 4 соответствуюшего (»+ 1, 1 )-го элемента среды. При этом в элементы 4 вычислительной среды 2 первого ряда (»=1, » ) заносятся результаты текущего измерения с выходов входного устройства 1, а состояние триггеров

4 элементов вычислительной среды 2 (2, ) )- го ряда стирается.

Таким образом, после выполнения операций сдвига в вычислительной среде 2 на выходах устройства 6»-6П > являюшихся выходами многоканального преобразователя унитарных сигналов в двоичный код 3 и выходами элементов последнего 2 -го ряда вычислительной среды

Yl

2 (начиная с k -го разряда), получаем код скользящего среднего.

Число рядов вычислительной среды целесообразно выбирать равным 2", что позволяет упростить операцию деления и реализовать ее путем отбрасывания всех разрядов последнего 2 -го ряда выTl числительной среды, включая k -1 разряд, Многоканальный преобразователь унитарных сигналов в двоичный код ностроен на полных двоичных сумматорах и имеет однородную структуру, что вместе с вычислительной средой, которая также имеет однородную структуру, повышает однородность структуры устройства.

Устройство по сравнению с другими известными устройствами, содержащими реверсивный счетчик, позволяет на интервале времени одного такта работы входного устройства (например, выполняюшего операцию измерения и аналого-цифрового преобразования сигналов) получитьг двоичный код текущего среднего с высоким быстродействием.

Формула изобретения

Устройство для определения скользящего среднего случайных процессов, содержащее формирователь унитарных сигналов, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и однородности структуры устройства, оно содержит однородную вычислительную среду и многоканальный преобразо3 6 мента среды подключен к выходу суммы сумматора ((-1> j )-го эпемента среды, второй вход сумматора подключен к прямому выходу триггера (j )-го элемента вычислительной среды, третий вход сумматора (j, j )-го,эпемента вычислительной среды подключен к выходу переноса сумматора (j, -1)-го эпемента вычислительной среды, выходами устройства явпяются выходы эпементов 2 -го ряда

fl вычиспитепьной среды начиная с k -го разряда и выхода многокананьного преобразоватепя унитарных сигнапов в двоичный код.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N) 438016) кп. Gr 06 Р 15/36, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

34 278227, кп. Cj 06 Р 15/36, 1970 (прототип ).

5 94374 ватель унитарных сигнапов в двоичный код, при этом входы преобразователя унитарных сигнапов в двоичный код по» разрядно подключены к соответствуюшим выходами вычислительной среды, управля- 5 юший вход которой подключен к первому . выходу формироватепя унитарных сигналов, другие выходы которого поразрядно подключены к соответствуюшим информационным входам вычислитепьной среды, t0 причем каждый (1, ) )-й элемент (2, 3, ...,,3 ; j « 2, 3, ..., k ) однородной вычислнтепьной среды содержит полный двоичный сумматор и тактируемый К&триггер, 5 — выход которого подкшочен !5 к прямому выходу триггера (a -1, j )-го элемента среды, С .входы триггеров объединены и являются управляюшим входом вычислительной среды, 9 -входы триггеров первого ряда являются информапион- 20 ными входами вычислительной среды, первый вход сумматора (s,) )-ro эпе943743

Составитель Л Григорьян-Чтенц

Редактор А. Допинич Техред З.Палий Корректор Г. Огар

Заказ 6113/57 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4