RU211968U1 - Device for calculating the probability of information transmission - Google Patents
Device for calculating the probability of information transmission Download PDFInfo
- Publication number
- RU211968U1 RU211968U1 RU2022103766U RU2022103766U RU211968U1 RU 211968 U1 RU211968 U1 RU 211968U1 RU 2022103766 U RU2022103766 U RU 2022103766U RU 2022103766 U RU2022103766 U RU 2022103766U RU 211968 U1 RU211968 U1 RU 211968U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- block
- probability
- message
- errors
- inputs
- Prior art date
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 10
- 230000002441 reversible Effects 0.000 claims description 12
- 241001442055 Vipera berus Species 0.000 claims description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 16
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использована для научных исследований, в которых необходимо проведение вычисления вероятности передачи информации с учетом возникновения ошибок в канале связи при заданном максимальном количестве ошибок в элементе передаваемого сообщения. Устройство предназначено для непосредственного вычисления вероятности передачи информационного элемента сообщения от источника получателю с учетом возникновения ошибок в канале связи, описанных биномиальным законом распределения. Цель создания полезной модели - создание технического средства определенного назначения (вычисление вероятности передачи информационного элемента сообщения заданной длины, с учетом возникновения в элементе сообщения битовых ошибок, описываемых биномиальным законом распределения). Вычисление вероятности передачи информационного элемента осуществляется с использованием известных выражений теории вероятности и комбинаторики. Технический результат данной полезной модели заключается в том, что при реализации и использовании данного устройства обеспечивается расширение арсенала средств определенного назначения, позволяющих проводить вычисление вероятности передачи информационного элемента сообщения от источника получателю. The utility model relates to the field of automation and computer technology and can be used for scientific research in which it is necessary to calculate the probability of information transmission, taking into account the occurrence of errors in the communication channel for a given maximum number of errors in the transmitted message element. The device is designed to directly calculate the probability of transmitting an information element of a message from the source to the recipient, taking into account the occurrence of errors in the communication channel, described by the binomial distribution law. The purpose of creating a utility model is to create a technical tool for a specific purpose (calculating the probability of transmitting an information element of a message of a given length, taking into account the occurrence of bit errors in the message element, described by the binomial distribution law). The calculation of the probability of transmitting an information element is carried out using well-known expressions of probability theory and combinatorics. The technical result of this utility model is that the implementation and use of this device provides an expansion of the arsenal of tools for a specific purpose, allowing the calculation of the probability of transmitting an information element of a message from the source to the recipient.
Description
Полезная модель относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использована для научных исследований, в которых необходимо проведение вычисления вероятности передачи информации с учетом возникновения ошибок в канале связи при заданном максимальном количестве ошибок в элементе передаваемого сообщения.The utility model relates to the field of automation and computer technology and can be used for scientific research in which it is necessary to calculate the probability of information transmission, taking into account the occurrence of errors in the communication channel for a given maximum number of errors in the transmitted message element.
Устройство предназначено для непосредственного вычисления вероятности передачи информационного элемента сообщения от источника получателю с учетом возникновения ошибок в канале связи, описанных биномиальным законом распределения.The device is intended for direct calculation of the probability of transmission of the information element of the message from the source to the recipient, taking into account the occurrence of errors in the communication channel, described by the binomial distribution law.
Известно вероятностное устройство нахождения аналитической вероятности для полной группы несовместных событий в неориентированном графе (Патент РФ на полезную модель № 188000, опубликовано 23.03.2019, бюл. № 9). Данное устройство позволяет находить аналитическую вероятность для полной группы несовместных событий и выполнять арифметические операции сложения и умножения над операндами, представленными в виде вероятностных отображений. Однако в данном устройстве отсутствуют блоки вычисления факториала числа, необходимые для расчета числа сочетаний ошибок в переданном информационном элементе сообщения. Таким образом, вычисление вероятности передачи по каналу связи от источника получателю комбинации символов, в которой возникают битовые ошибки, описанные биномиальным законом распределения ошибок, не представляется возможным.A probabilistic device for finding the analytical probability for a complete group of incompatible events in an undirected graph is known (RF Patent for utility model No. 188000, published on March 23, 2019, bull. No. 9). This device allows you to find the analytical probability for a complete group of incompatible events and perform arithmetic operations of addition and multiplication on operands represented as probabilistic mappings. However, this device does not have blocks for computing the factorial of a number necessary to calculate the number of combinations of errors in the transmitted information element of the message. Thus, the calculation of the probability of transmission over the communication channel from the source to the recipient of a symbol combination in which bit errors occur, described by the binomial error distribution law, is not possible.
Известно вероятностное арифметическое устройство (Патент РФ на полезную модель № 180966, опубликовано 02.07.2018, бюл. № 19). Данное устройство позволяет выполнять арифметические операции сложения, вычитания, умножения, деления и возведения в целую положительную степень над операндами, представленными в виде вероятностных отображений. Однако в данном устройстве отсутствуют блоки вычисления факториала числа, необходимые для расчета числа сочетаний ошибок в переданном информационном элементе сообщения. Таким образом, вычисление вероятности передачи по каналу связи от источника получателю комбинации символов, в которой возникают битовые ошибки, описанные биномиальным законом распределения ошибок, не представляется возможным.A probabilistic arithmetic device is known (RF Patent for utility model No. 180966, published on 02.07.2018, bull. No. 19). This device allows you to perform arithmetic operations of addition, subtraction, multiplication, division and raising to a positive integer power on operands represented as probabilistic mappings. However, this device does not have blocks for computing the factorial of a number necessary to calculate the number of combinations of errors in the transmitted information element of the message. Thus, the calculation of the probability of transmission over the communication channel from the source to the recipient of a symbol combination in which bit errors occur, described by the binomial error distribution law, is not possible.
Цель создания полезной модели - создание технического средства, определенного назначения (вычисление вероятности передачи информационного элемента сообщения заданной длины, с учетом возникновения в элементе сообщения битовых ошибок, описываемых биномиальным законом распределения).The purpose of creating a utility model is to create a technical tool for a specific purpose (calculating the probability of transmitting an information element of a message of a given length, taking into account the occurrence of bit errors in the message element, described by the binomial distribution law).
Распределение ошибок в канале связи достаточно полно описывается биномиальным законом распределения. В соответствии с биномиальным законом распределения ошибок в канале связи вероятность битовой ошибки кратности i среди n символов, передаваемых по каналу связи, определяется как:The distribution of errors in the communication channel is quite fully described by the binomial distribution law. In accordance with the binomial distribution of errors in the communication channel, the probability of a bit error of multiplicity i among n symbols transmitted over the communication channel is defined as:
, ,
где - коэффициент ошибок канала связи;where - coefficient of errors of the communication channel;
- число сочетаний ошибок кратности i среди n символов; - the number of combinations of errors of multiplicity i among n characters;
определяется по формуле: is determined by the formula:
. .
Рассмотрим событие А, заключающееся в том, что при передаче по каналу связи от источника получателю комбинации символов n возникнет не более i битовых ошибок, при условии, что i=2.Consider the event A, which means that when transmitting a combination of symbols n over the communication channel from the source to the recipient, no more than i bit errors will occur, provided that i=2.
Событие А можно рассмотреть как сумму несовместных событий В1, В2, В3,Event A can be considered as the sum of incompatible events B 1 , B 2 , B 3 ,
где В1 - событие, заключающееся в том, что при передаче по каналу связи комбинации символов n возникнет 0 ошибок;where B 1 is the event that when transmitting a combination of symbols n over the communication channel, 0 errors will occur;
B2 - событие, заключающееся в том, что при передаче по каналу связи комбинации символов n возникнет 1 ошибка;B 2 - an event consisting in the fact that when transmitting a combination of symbols n over the communication channel, 1 error will occur;
B3 - событие, заключающееся в том, что при передаче по каналу связи комбинации символов n возникнет 2 ошибки.B 3 - an event consisting in the fact that when transmitting a combination of symbols n over the communication channel, 2 errors will occur.
Тогда вероятность события А с учетом формулы (1) можно представить как вероятность суммы несовместных событий:Then the probability of event A, taking into account formula (1), can be represented as the probability of the sum of incompatible events:
С учетом выражений (1) и (2):Taking into account expressions (1) and (2):
. .
Таким образом, можно описать вероятность передачи от источника получателю любого информационного элемента сообщения (информационный пакет, адресная часть, контрольная сумма, квитанция), содержащего n символов и не более i битовых ошибок.Thus, it is possible to describe the probability of transmission from the source to the recipient of any information element of the message (information packet, address part, checksum, receipt) containing n characters and no more than i bit errors.
На фиг. 1 представлена структурная схема устройства.In FIG. 1 shows a block diagram of the device.
Устройство содержит первый, второй и третий регистры 1, 2, 3, блок вычитания 4, реверсивный счетчик 5, первый, второй и третий блоки вычисления факториала 6, 7, 8, первый и второй блоки возведения в степень 9, 12, блок вычитаний из единицы 10, первый и второй блоки умножения 11, 15, блок деления 13, первый и второй блоки элементов И 14, 17, накапливающий сумматор 16, первый, второй и третий информационные входы устройства 18, 19, 20 и информационный выход устройства 21.The device contains the first, second and
Первый, второй и третий информационные входы устройства 18, 19, и 20 соединены с первым, вторым и третьим регистрами 1, 2 и 3 соответственно, выходы первого регистра 1 соединены со входами блока вычитания 4 и первого блока вычисления факториала 6, выход второго регистра 2 соединен со входом реверсивного счетчика 5, выходы третьего регистра 3 соединены со входами первого блока возведения в степень 9 и блока вычитания из единицы 10, выходы блока вычитания 4 соединены со входами второго блока вычисления факториала 7 и второго блока возведения в степень 12, выходы реверсивного счетчика 5 соединены со входами блока вычитания 4, первого блока возведения в степень 9, третьего блока вычисления факториала 8 и второго элемента И 17, выход первого блока вычисления факториала 6 соединен со входом блока деления 13, выходы второго и третьего блоков вычисления факториала 7 и 8 соединены со входами первого блока умножения 11, выход первого блока умножения 11 соединен со входом блока деления 13, выход блока вычитания из единицы 10 соединен со входом второго блока возведения в степень 12, выходы первого и второго блока возведения в степень 9 и 12 и блока деления 13 соединены со входами первого блока элементов И 14, выходы первого блока элементов И соединены со входами второго блока умножения 15 и реверсивного счетчика 5, выход второго блока умножения 15 соединен со входом накапливающего сумматора 16, выход накапливающего сумматора 16 соединен со входом второго элемента И 17.The first, second and third information inputs of the
В качестве блоков вычисления факториала возможно использование устройства для вычисления факториала [Патент СССР на изобретение № 1297071].As blocks for calculating the factorial, it is possible to use a device for calculating the factorial [USSR Patent for Invention No. 1297071].
Устройство функционирует следующим образом. С первого, второго и третьего информационных входов 18, 19, 20 поступают данные о длине информационного элемента, максимально допустимом количестве ошибок в информационном элементе, коэффициенте ошибок в канале связи на первый, второй и третий регистры 1, 2, 3 соответственно. С первого регистра 1 данные о длине информационного элемента считываются в блок вычисления факториала 6 и в качестве уменьшаемого - в блок вычитания 4. Со второго регистра 2 данные о максимально допустимом количестве ошибок в информационном элементе считываются в реверсивный счетчик 5. С третьего регистра 3 данные о коэффициенте ошибок в канале связи считываются в блок вычитания из единицы 10 и в качестве числа, возводимого в степень, - в первый блок возведения в степень 9. Реверсивный счетчик 5 выдает свое текущее значение на блок вычитания 4 в качестве вычитаемого, на первый блок возведения в степень 9 в качестве степени возводимого числа, и на третий блок вычисления факториала. С блока вычитания 4 значение полученной разницы считывается во второй блок вычисления факториала 7 и во второй блок возведения в степень 12 в качестве степени возводимого числа. Со второго и третьего блоков вычисления факториала 7, 8 результаты вычисления поступают на первый блок умножения 11. С первого блока вычисления факториала 6 результат вычисления считывается в блок деления 13 в качестве делимого, а с первого блока умножения 11 результаты вычисления считывается в блок деления 13 в качестве делителя. С блока вычитания из единицы результат вычисления поступает на второй блок возведения в степень в качестве числа, возводимого в степень. С первого и второго блоков возведения в степень 9, 12 и с блока деления 13 результаты вычисления через первый блок элементов И 14 поступают на второй блок умножения 15, при этом с первого блока элементов И 14 на реверсивный счетчик 5 поступает сигнал об уменьшении значения реверсивного счетчика 5 на единицу. Со второго блока умножения 15 результат вычисления поступает в накапливающий сумматор 16. При возникновении ситуации, когда значение реверсивного счетчика 5 станет равным нулю, реверсивный счетчик 5 посылает положительный сигнал на второй блок элементов И 17 и с накапливающего сумматора через второй блок элементов И 17 общий результат вычисления вероятности поступает на информационный выход блока вычисления вероятности 21.The device functions as follows. From the first, second and
Таким образом, при создании полезной модели решена техническая проблема создания средства определенного назначения (вычисление вероятности передачи информационного элемента сообщения заданной длины, с учетом возникновения в элементе сообщения битовых ошибок, описываемых биномиальным законом распределения). Заявленная полезная модель является техническим решением, относящимся к устройству, т.к. формула полезной модели содержит совокупность относящихся к устройству существенных признаков (а именно перечень используемых элементов и связей между ними), достаточную для решения указанной задачи и достижения технического результата. Приведенные признаки относятся к существенным, т.к. они влияют на возможность получения технического результата, т.е находятся в причинно-следственной связи с указанным результатом. Отсутствие одного или нескольких признаков приведет к неработоспособности устройства и не позволит получить заявленный результат.Thus, when creating a utility model, the technical problem of creating a means of a specific purpose was solved (calculating the probability of transmitting an information element of a message of a given length, taking into account the occurrence of bit errors in the message element, described by the binomial distribution law). The claimed utility model is a technical solution related to the device, since the utility model formula contains a set of essential features related to the device (namely, a list of the elements used and the relationships between them) sufficient to solve the specified problem and achieve a technical result. The above signs are essential, because. they affect the possibility of obtaining a technical result, i.e. they are in a causal relationship with the specified result. The absence of one or more of the signs will lead to the inoperability of the device and will not allow you to get the claimed result.
Реализация и использование предлагаемой полезной модели позволяет проводить вычисление вероятности передачи информационного элемента сообщения заданной длины, с учетом возникновения в элементе сообщения битовых ошибок, описываемых биномиальным законом распределения.The implementation and use of the proposed utility model makes it possible to calculate the probability of transmitting an information element of a message of a given length, taking into account the occurrence of bit errors in the message element, described by the binomial distribution law.
Технический результат данной полезной модели заключается в том, что при реализации и использовании данного устройства обеспечивается расширение арсенала средств определенного назначения, позволяющих проводить вычисление вероятности передачи информационного элемента сообщения от источника получателю.The technical result of this utility model is that the implementation and use of this device provides an expansion of the arsenal of tools for a specific purpose, allowing the calculation of the probability of transmitting an information element of a message from the source to the recipient.
Представленное устройство может также быть использовано при проведении моделирования процессов обмена информацией между источником и получателем, для получения в качестве исходных данных вероятностных значений передачи информационных элементов сообщения.The presented device can also be used when modeling the processes of information exchange between the source and the recipient, to obtain as initial data the probabilistic values of the transmission of information elements of the message.
Описанное устройство для вычисления вероятности передачи информации может быть осуществлено с применением известных в области радиоэлектроники узлов и блоков, соединенных между собой, обеспечивающих конструктивное и функциональное единство.The described device for calculating the probability of information transmission can be implemented using nodes and blocks known in the field of radio electronics, interconnected, providing structural and functional unity.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU211968U1 true RU211968U1 (en) | 2022-06-30 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU218829U1 (en) * | 2023-02-17 | 2023-06-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "4 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Device for calculating conditional probabilities of hypotheses when a joint event occurs |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1113630A3 (en) * | 1999-12-31 | 2004-03-24 | Nortel Networks Limited | QoS and performance control techniques for packet-based networks characterized by self-similar traffic |
US20080052494A1 (en) * | 2003-10-24 | 2008-02-28 | Reinhard Weiberle | Method And Device For Operand Processing In A Processing Unit |
RU2677373C1 (en) * | 2017-12-13 | 2019-01-16 | Федеральное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ | Fractal telecommunication traffic transmission quality increasing method |
RU186547U1 (en) * | 2018-10-16 | 2019-01-23 | Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики" | PROCESSOR OF INCREASED OPERATING RELIABILITY |
RU187997U1 (en) * | 2018-11-15 | 2019-03-26 | Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Черноморское высшее военно-морское ордена Красной Звезды училище имени П.С. Нахимова" Министерства обороны Российской Федерации | PROBABILITY OF FINDING AN ANALYTICAL PROBABILITY FOR A GROUP OF JOINT EVENTS IN A DIRECTED GRAPH |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1113630A3 (en) * | 1999-12-31 | 2004-03-24 | Nortel Networks Limited | QoS and performance control techniques for packet-based networks characterized by self-similar traffic |
US20080052494A1 (en) * | 2003-10-24 | 2008-02-28 | Reinhard Weiberle | Method And Device For Operand Processing In A Processing Unit |
RU2677373C1 (en) * | 2017-12-13 | 2019-01-16 | Федеральное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ | Fractal telecommunication traffic transmission quality increasing method |
RU186547U1 (en) * | 2018-10-16 | 2019-01-23 | Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики" | PROCESSOR OF INCREASED OPERATING RELIABILITY |
RU187997U1 (en) * | 2018-11-15 | 2019-03-26 | Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Черноморское высшее военно-морское ордена Красной Звезды училище имени П.С. Нахимова" Министерства обороны Российской Федерации | PROBABILITY OF FINDING AN ANALYTICAL PROBABILITY FOR A GROUP OF JOINT EVENTS IN A DIRECTED GRAPH |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU218829U1 (en) * | 2023-02-17 | 2023-06-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "4 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Device for calculating conditional probabilities of hypotheses when a joint event occurs |
RU220306U1 (en) * | 2023-04-17 | 2023-09-06 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "4 Центральный научно-исследовательский институт" Министерства обороны Российской Федерации | Device for solving the problem of sampling control |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10657442B2 (en) | Deep learning accelerator architecture with chunking GEMM | |
CN109284827A (en) | Neural computing method, equipment, processor and computer readable storage medium | |
CN102103479A (en) | Floating point calculator and processing method for floating point calculation | |
US8977669B2 (en) | Multi-input and binary reproducible, high bandwidth floating point adder in a collective network | |
CN102231101B (en) | Divider and division processing method | |
CN101986259B (en) | Sign-free fixed point divider | |
RU211968U1 (en) | Device for calculating the probability of information transmission | |
CN110222305B (en) | Logarithmic function calculation system and method based on hyperbolic CORDIC | |
WO2023236610A1 (en) | Signal detection method and apparatus, and electronic device and storage medium | |
RU220305U1 (en) | Device for modeling probabilistic characteristics | |
Manohar et al. | Asynchronous signalling processes | |
US20210224035A1 (en) | Xiu-accumulating register, xiu-accumulating register circuit, and electronic device | |
Mopuri et al. | Low-complexity and high-speed architecture design methodology for complex square root | |
EP2735963B1 (en) | Galois field inversion device | |
RU218829U1 (en) | Device for calculating conditional probabilities of hypotheses when a joint event occurs | |
RU213254U1 (en) | Device for estimating the time of information exchange | |
Swetha et al. | Design of FIR Filter Using Low-Power and High-Speed Carry Select Adder for Low-Power DSP Applications | |
Chandu et al. | Design and implementation of high efficiency square root circuit using Vedic mathematics | |
RU217823U1 (en) | Device for calculating the reliability indicators of redundant systems with recovery | |
CN111752532B (en) | Method, system and device for realizing 32-bit integer division with high precision | |
CN114510217A (en) | Method, device and equipment for processing data | |
RU214124U1 (en) | Device for modeling the state of the communication channel | |
CN103699729A (en) | Modulus multiplier | |
CN113515259B (en) | Complex number approximate modulus realization circuit and method suitable for floating point format | |
CN201508545U (en) | Low-complexity and low-latency divider |