Многоканальный адаптивный стохастический преобразователь

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<щ780009 к АвтовскомМ сеиднельсте (61) Дополнительное к авт, сеид-еу(22) Заявлена 13.07.78 (21) 2646864/18"24

Р1 М Р„3

G 06 F 15/36 с присоединением заявки Hо

1осударственный комитет

СССР по делам кзобретеяяй е открытий (23) Приоритет (53) УДЫ 681.

° 333(088.8) Опубликовано 15.11 80 бюллетень Hо 42

Дата опубликования описания 16. 11. 80 (723 Автор изобретения

С. К. Турченкова

P1) Заявитель —;= ° --.-:-" ., уь .. г, (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ АДАПТИВНЬЯ СТОХАСТИЧЙСКИЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к средствам специализированной измерительной и вычислительной техники и предназначено для адаптивного кодирования многомерных. квазистационарных случайных процессов. Устройство может использоваться в многоканальных иэмерительно-вычислительных комплексах, предназначенных для сбора и об-. работки информации о процессах, описывающих различные параметры сложных объектов (в медицине, металлургии, телеметрии, ядерной физике и. т.д. ), Известны одноканальные адаптивные преобразователи (1Я2), в которых с помощью автономных. устройств для измерения дисперсии, математнческого ожидания, функции распределения адаптивно выбираются диапазон кодирования, распределение уровней кванта . вания по диапазону, смещение диапазона.

Недостатками этих устройств является невозможность автоматического выбора шагов квантования по времени многомерных случайных процессов и необходимость использования N таких устройств для обработки М реализацией со сложным управлением.

Иаиболее близким техническим решением к данному йзобретению является адаптивный стохастический преобразователь (31, состоящий из блока коди- рования., содержащего блоки квантования по уровню и времени, блок уплотнения, измерители текущих плотностей распределения по уровню и по интер10 валу, причем к вХоду блока квантования по уровню блока кодирования под.ключен случайный процесс, а выходы

:блоков квантования по времени и по уровню соединены между собой и бло ком уйлотневия, измерители текущих плотностей распределения по уровню и по интервалу по входам и выходам соответственно соединены с соответт ствующими выходами и входами блока уплотнения, другие выходы измерителей текущих плотностей распределения по уровню и интервалу соединены соответственно с входами блоков квантования по уровню и по времени блока коцирования, выходы измерителей текущих плотностей распределения по уровню и по интервалу соответственносоединены с выходами блоков квантования no уровню блока кодирования и блока уплотнения.

780009

Недостатками данного устройства являются большое время адаптации ша- га квантования по времени, жесткость программы адаптации и необходимость использования М.таких устройств для обработки М реализаций процесса со сложным управлением.

Целью изобретения является повышение быстродействия, Поставленная цель достигается тем, что многоканальный адаптивный стохастический преобразователь, содержащий М одноканальных адаптивных преобразователей, первый вход каждого из которых является соответствующим входом многоканального преобраэдйфтеля, дополнительно содержит блок коммутации, М межблочных уп. равляющих регистров, первый, второй и третий управляющие регистры, сумматор, делитель н блок программного управления, причем входы н выходы сумматора, делителя и общего блока программного управления соответственно через первый, второй и третий управляющие регистры, а группа входов и выходов каждого одноканального адаптивного преобразователя через одноименный межблочный управляющий регистр подключены к соответствующим входам и выходам блока коммутации. Кроме того, каждый из одноканальных адаптивных преобразователей дополнительно содержит блок кодирования, преобразователь кодвременной интервал, амплитудный дискриминатор уровней, преобразователь, временной интервал-код, коммутатор, первый, второй, третий, четвертый .и пятый регистры и блок управления . причем группы входов и выходов блока кодирования, преобразователя код.временной интервал, амплитудного дискриминатора уровней, преобразователя временной интервал-код и блока .уйравлеиия соответственно через первый, второй, третий, чет-вертый и пятый регистры подключены соответственно к первой, .второй,. третьей, четвертой и пятой группам входов и выходов коммутатора, шестая группа входов и выходов которого является группой входов и вы-. ходов одноканального адаптивного преобразователя-, выход преобразователя код-временной интервал соединен с первым входом блока кодирования, второй вход которого соединен с входом амплитудного дискриминатора уров яей и является первым входом одноканального адаптнвного преобразова» теля, -выход амплитудного дискримина-. тора уровней соединен с входом преобразователя временной интервал-код.

Влок-схема многоканального преобразователя представлена на чертеже.

Преобразователь содержит 1 †. 1 одноканальные адаптивные преобраэо-, ватели, блоки 2.и 42м кодирования, первые регистры 2 -. 2щ, преобра-. зователи 3 f3 q код-временной ин И тервал, вторые регистры 3 - . 3 g, амплитудный дискриминатор: 4м +4м уровней, третьи регистры 4«+4д,, преобразователи 5 -, 5рд временной интервал-код, четвертые регистры

5 -.5®z, блоки 6 †.б м управления, пятые регистры 6« - . 6®z, коммутаторы 7 - .7м, межблочные управляющие регистры 8 -8, блок 9 коммутации, сумматор 10, первый управляющий регистр 10 т, делитель 11, второй управляющий регистр 11z, блок 12, .программного управления, третий управляющий регистр 12, Реализации:входного процесса

x (t), хм(с) поступают на входы адаптивных йреобразователей 1,. ° ., 1щ. Входы-выходы блока кодирования

20 2и преобразователя код-временной интервал 3 амплитудного дискриминатора уровней 4,И, преобразователя времейной интервал-код 5+, блока б.и управления в адаптивном преобЯ5 раэователе 1 соединены через первый

2, второй 3, третий 4, -четвертый 5 э, пятый 6 регистры с выходами-входами коммутатора 7. Первый отдельный вход блока кодирования

2„„ и отдельный. вход амплитудного дискриминатора уровней 4 соединены с входом первого адаптивного преобразователя 1, второй отдельный

6вход блока 2„, кодирования соединен с выходом преобразователя код-временной интервал Зи, отдельный выход амплитудного дискриминатора уровней 4, соединен с отдельным входом преобразователя временной интервал-код 5н . Входы-выходы пер40 вого 7,...,М-ro 7„„ коммутаторов, сумматора 10, делителя 11, блока

12 программного управления соедин иены соответственно через межблочные управляющие регистры 8,...,8, 4 первый 10р., второй 11, третий 12 управляющие регистры с выходами-входами блока 9 комМутации.

Предложенное устройство работает следующим образом.

В блоке 124 програьыного управле- . ния задается программа П© управле ния всеми М адаптивными преобразователями 1,...1>, При этом с блока

121 программного управления через . третий управляющий регистр 12, блок

9 коммутации, через межблочные управляющие регистры 8 Ф8я, коммутаторы

7 7, пятые регистры 6 6 so sceМ (с 1-ого по М-ый) блоков б+<,..., 6®g управления задаются программы

d0 П„р,° ....,, П р управления внутренними узлами М адаптивных преобразователей

14 g ° ° et 1фе учитывая, что все адаптивные преобраэователй работают одинаково ., Я достаточно рассмотреть принцип .««»

780009

5$

d0

65 работы первого преобразователя 1 по программе П„ . С первого блока

6 управления через пятый регистр

6 1, коммутатор 7л и 1,...,4-ый регистры.2Л,...4лл поступают команды управления блоком 2лл кодирования,амплитудным дискриминатором

4лл уровней, преобразователями код-. временной интервал 3 и временной интервал-код 5лл .

При этом блок 2лл кодирования преобразует аналоговую реализацию

x< (t) в цяФровые отсчеты хД с адаптивным шагом at<, Формируемым преобразователем код-временной интервал

3,,л из циФрового отсчетаа0. адаптивного шага, поступающего через втр рой регистр Зл, коммутатор 7Л, пятый регистр 6„< с блока блл управ,ления.

Параллельно реализация x (t) поступает в амплитудный дискриминатор

4,И уровней, который по командам с третьего регистра 4л определяет интервалы ьс(с., ) существенных ординат (хо, по моментам любых пересечений 4 дискриминаторов 4лл, распределенных по уровню равномерно е шагом ах,„. Интервалы )жtc ) с амплитудного дискриминатора 4 уровней по командам с четвертого регистра 5л поступают в преобразователь 5„ временной интервал-код

5л1, которь:й преобразует интервалы дс(сл) в циФровые отсчеты (aQ„©), Очередной отсчет aQ< через четвертый регистр 5„, коммутатор 7л, первый межблочный управляющий регистр 8Л, блок 9 коммутации, третий управляющий регистр 12 поступает в блок программного управления 121.

Аналогично рассмотренному работают параллельно все М адаптивных преобразователей 1л,...,1 н передают очередные отсчеты а0,..., а0, эв блок программного 12л управ- леййя, где зти отсчеты запоминаются на время определения N текущих средних отсчетов ь0„л,...,а я,л . Опреде- ление средних отсчетов происходит в паузах между моментами появления очередных отсчетов а(}л л,..., aQa < л с помощью сумматора 10л, делителя

114, первого 10, второго 11, третьего 12 управляющих регистров, блока 9 коммутации и блока 12Л программного управления следующим образом.

Предыдущий средний отсчет дал. +л н текущий отсчет aQ<+c блока.12л программного управления через третий управляющий регистр 12 Ä блок 9 коммутации поступают через второй управляющий регистр 112Ä в делитель

11л, а оценка aQл д|, кроме того, через первый управляющий регистр

102, поступает в суъматор 10 . Делитель 11 определяет вспомогатель4 с

«4 ные отсчеты 2 ьЦ„ци 2 aQ, который через второй управляющий регистр 11, блок 9 коммутации, первый управляющий регистр 102 поступает в сумматор 10л, определяющий текущий средний отсчет

5 }6 = 4 +2 ь8 2 + 9 л,М л,»4 1Р ь 1,М-A.

4 где 2 — весовой коэФФкциент

4"-4,М- число циклов усреднения.

Полученный .текущий средний отсчет

И Д с сумматора 10q через первый управляющий регистр 10, блок 9 коммутации, третий управляющий регистр 12 поступает в блок 12л програимкого упракления иа место преды15 дущей оценки a(}y,е 4После каждых"И циклов усреднения полученные текущие средние оценки

aQ< >,...,ц@,„нс блока 12л программного управлений через третий управ;И) ляющий регистр 122,. коммутаторы 7,, -l, вторые регистРы Зла —.За, поступают в преобразователи код-временной ин- . тервал Злл -3axq всех М адаптивных нреобразователей 1л 1„„, Прк этом каждый преобразователь код.-временной интервал З щл преобразует текущий средний отсчет, напр:;мер а9л н > в новый адаптивный шаг at, квантования реализации xq(t) из рассмотрения работы видно, М что в предложенном устройстве определения адаптивнык шагов (а с „)оптимального квантования по времени квазистационарных реализаций )х„,(t)(процесса x(t) производится минимально

35 возможныи числом внутренних узлов адаптивных преобразователей 1,...,М и миикиальныи числом внешних узлов при максимально быстром асинхрон; иом двустороннем обмене данными

g0 между лвбыии функциональнымн узлами устройства. Это позволяет существенно ковыскть быстродействие адаптацик временных параметров в многоканальньи адаптивных стохасткческкх преобразЬвателях при одновременном максимально возможном упрощении устройства путем наиболее полного использования возможностей его Функциональных узлов.

Формула изобретения

1. Многоканальный адаптивный стохастический преобразователь, содержащий И одноканальных адаптивных преобраэователей, первый вход каждого нз которых является соответствующим входом многоканального преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, он содержит блок коммутации, M межблочных управляющих регистров, первый, второй и третий управляющие регистры, сумматор, делитель и блок программного управления, причем входы и выходы сумматора, де780009

Составитель О. Майоров

Редактор А, Морозова Тех д Н.Граб Ко ектор Л. Ивай

Заказ 9327/15 . Тираж 751 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва )Х-35, Раушская наб;, д. 4 5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 лителя и блока Программного управ- ления соответственно через первый, второй и третий управляющие ре"гйстры, а группа входов и выходов каждого одноканального адаптивного преобразователя через одйоименный межблочный управляющий регистр подключены к соответствующим входам и выходам блока коммутации.

2. Преобразователь по п, 1, о тл и ч а ю шийся тем, что каждый из одноканальных адаптивных преобразователей содержит блок кодирования, преобразователь код временной интервал, амплитудный дискри- минатор уровней, преобразователь временной интервал-код, коммутатор, первый, второй, третий, четвертый и пятый регистры и блок уйравления, причем группы входов и выходов блока кодирования, преобразователя кодвременной интервал, амплитудного дискриминатора уровней, преобразователя временной интервал-код и бло ка управления соответственно через первый, второй, третий, четвертый и пятый регистрИ подключены соответственно к первой, второй, третьей, четвертой и пятой группам входов и выходов коммутатора, шестая группа вхоцов и выходов которого является группой входов и выходов одноканального адаптивного преобразователя, выход преобразователя кодвременной интервал соединен с первым входом блока кодирования, второй вход которого соединен с входом.ам® плитудного дискриминатора уровней и является первым входом одноканального адаптивного преобразователя, - выход амплитудного дискриминатора уровней соединен с входом преобраtj зователя временной интервал-код.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 334567, кл. G 06 6 7/52, 1972.

Щ 2. Авторское свидетельство СССР

Р 352392, кл, G 06 G 7/52, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР

9 491962, кл. G 06 G 7/52, 1975 (прототип).