RU2580452C1 - Signature smoothing digital device - Google Patents
Signature smoothing digital device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2580452C1 RU2580452C1 RU2015111331/08A RU2015111331A RU2580452C1 RU 2580452 C1 RU2580452 C1 RU 2580452C1 RU 2015111331/08 A RU2015111331/08 A RU 2015111331/08A RU 2015111331 A RU2015111331 A RU 2015111331A RU 2580452 C1 RU2580452 C1 RU 2580452C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- sign
- counter
- output
- elements
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах и устройствах для сглаживания стационарных и медленно меняющихся случайных процессов.The invention relates to automation and computer engineering and can be used in digital systems and devices for smoothing stationary and slowly changing random processes.
Известно адаптивное цифровое сглаживающее устройство (патент РФ №2444123, МПК Н03Н 17/04, 27.02.2012, бюл. №6), содержащее сумматор, два компаратора, блок задания соотношения отклонений, блок управления динамической характеристикой и два реверсивных счетчика. Устройство имеет сложную схему коммутации узлов и большой объем оборудования.Known adaptive digital smoothing device (RF patent No. 2444123, IPC Н03Н 17/04, 02/27/2012, bull. No. 6), containing the adder, two comparators, a unit for defining the ratio of deviations, a control unit for the dynamic response and two reversible counters. The device has a complex circuit switching nodes and a large amount of equipment.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа сигнатурное цифровое сглаживающее устройство (А.с. СССР №1092519, МПК G06F 15/353, 1982), содержащее сумматор, реверсивный счетчик, блок управления режимом работы и блок формирования серий отклонений одного знака подряд. Устройство также имеет относительно большой объем оборудования.The closest in technical essence to the claimed device is a signature digital smoothing device (AS USSR No. 1092519, IPC G06F 15/353, 1982), selected as a prototype, comprising an adder, a reversible counter, an operating mode control unit and a deviation series generation unit one character in a row. The device also has a relatively large amount of equipment.
Техническая задача для предлагаемого устройства заключается в упрощении устройства, т.е. снижении аппаратурных затрат при его реализации.The technical problem for the proposed device is to simplify the device, i.e. reduction of hardware costs during its implementation.
Поэтому в сигнатурном цифровом сглаживающем устройстве, содержащем сумматор, блок приращений из двух элементов И и реверсивного счетчика, информационный вход которого подключен к первому входу сумматора и информационному входу устройства, второй вход сумматора соединен с инверсным выходом реверсивного счетчика; блок управления режимом работы (БУРР), включающий в себя два формирователя импульсов смены знака отклонений, элемент ИЛИ, два элемента И, счетчик отклонений одного знака подряд и триггер, инверсный («0») выход которого заведен на вторые входы обоих элементов И блока приращений, выход второго элемента И БУРР подключен к шине записи реверсивного счетчика, знаковый разряд сумматора напрямую и через ключ (элемент НЕ) подсоединен к соответствующим входам обоих формирователей импульсов БУРР и к первым входам обоих элементов И блока приращений, выходы которых подключены, соответственно, к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика; блок формирования серий одного знака подряд, содержащий элемент задержки, компаратор, регистр и элемент И, выход которого заведен на третьи входы обоих элементов И блока приращений, информационный вход регистра является входом задания параметра сглаживания, а выход регистра подключен к первому входу компаратора, для решения поставленной задачи информационный выход счетчика отклонений одного знака подряд БУРР напрямую подключен ко второму входу компаратора блока формирований серий одного знака подряд.Therefore, in the signature digital smoothing device containing the adder, an increment block of two AND elements and a reverse counter, the information input of which is connected to the first input of the adder and the information input of the device, the second adder input is connected to the inverse output of the reverse counter; operating mode control unit (BURR), which includes two pulse shapers of a change in the sign of deviations, an OR element, two AND elements, a deviation counter of one sign in a row and a trigger whose inverse ("0") output is wound to the second inputs of both elements AND of the increment block , the output of the second element AND BURR is connected to the write bus of the reversible counter, the sign discharge of the adder is directly and through a key (element NOT) connected to the corresponding inputs of both pulse shapers BURR and to the first inputs of both elements AND the increment block, in passages which are connected respectively to the summing and subtracting input of down counter; a series unit of one character in a row containing a delay element, a comparator, a register and an AND element, the output of which is connected to the third inputs of both elements and an increment block, the register information input is the input of the smoothing parameter setting, and the register output is connected to the first comparator input, to solve of the assigned task, the information output of the counter of deviations of one sign in a row BURR is directly connected to the second input of the comparator of the unit of formation of series of one sign in a row.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены: на фиг. 1 - блок-схема устройства; на фиг. 2 - таблицы результатов моделирования работы устройства и прототипа.The invention is illustrated by drawings, which depict: in FIG. 1 is a block diagram of a device; in FIG. 2 - tables of the results of modeling the operation of the device and prototype.
Устройство содержит сумматор 1, инвертор 2, блок 3 управления режимом работы, содержащий формирователи импульсов 4, элемент ИЛИ 5, счетчик 6 отклонений одного знака подряд, два элемента И 7.1 и 7.2 и триггер 8, блок приращений 9, содержащий два элемента И 10 и реверсивный счетчик 11, блок 12 формирований серий отклонений, включающий в себя компаратор 13, регистр 14, элемент И 15 и элемент задержки 16, информационный вход 17, вход 18 ввода параметра сглаживания m, информационный выход 19 и тактовый вход 20.The device comprises an
Предложенное устройство, как и прототип, реализует модифицированный сигнатурный рекурсивный алгоритм сглаживания Фабиана (Сенин А.Г. Распознавание случайных сигналов. СО АН СССР, «Наука», 1974):The proposed device, like the prototype, implements a modified signature recursive Fabian smoothing algorithm (Senin A.G. Recognition of random signals. SB USSR Academy of Sciences, Nauka, 1974):
где Xn и Yn-1 - текущие дискреты исходной и сглаженной дискретной последовательности; ΔXn=(Xn-Yn-1) - текущее отклонение от медианы процесса;where X n and Y n-1 - the current discrete source and smoothed discrete sequences; ΔX n = (X n -Y n-1 ) is the current deviation from the median of the process;
Z=Πm j=1 (Xn+1-j-Yn-j), где j=(1÷m), m=(2÷М) - параметр сглаживания или серия отклонений одного знака подряд. Причем функция σ(Z)=1 (истинна), когда текущие отклонения достигают m заданных отклонений одного знака подряд и σ(Z)=0 (ложна) при любом другом сочетании знаков отклонений. В устройстве функция σ(Z) реализуется в блоке 12 формирований серий отклонений.Z = Π m j = 1 (X n + 1-j -Y nj ), where j = (1 ÷ m), m = (2 ÷ M) is the smoothing parameter or a series of deviations of the same sign in a row. Moreover, the function σ (Z) = 1 (true), when the current deviations reach m given deviations of one sign in a row and σ (Z) = 0 (false) for any other combination of signs of deviations. In the device, the function σ (Z) is implemented in
Принцип сигнатурного сглаживания использует симметричность кривой плотности распределения сглаживаемых случайных процессов, т.е. появление «+» и «-» отклонений текущих дискрет процесса от его медианы для большинства известных законов распределения (нормального, равномерного и др.) равновероятно. Тоже можно утверждать о вероятности появления разнознаковых серий m отклонений одного знака подряд, которая для статистически независимых случайных процессов подчиняется геометрическому закону распределения (Дж. Поллард. Справочник по вычислительным методам статистики. М., «ФС», 1982, § 10.10, стр. 121)The principle of signature smoothing uses the symmetry of the distribution density curve of smoothed random processes, i.e. the appearance of “+” and “-” deviations of the current discrete process from its median for most known distribution laws (normal, uniform, etc.) is equally probable. It can also be argued about the probability of occurrence of heterogeneous series of m deviations of the same sign in a row, which for statistically independent random processes obeys the geometric distribution law (J. Pollard. Handbook of Computational Methods of Statistics. M., “FS”, 1982, § 10.10, p. 121 )
где q=½ - вероятность разнознаковых серий.where q = ½ is the probability of different series.
Устройство работает в двух режимах. В первом (режим сглаживания) - после образования в первом такте на выходе сумматора 1 знака текущего отклонения (Xn-Yn-1) тактирующий импульс со входа 20 через блок 12 и разрешения от триггера 8 блока 3 управления режимом работы формирует во втором такте приращение +1 при положительном отклонении (или -1 при отрицательном) в реверсивном счетчике 11 в соответствии с сигнатурной функцией (2).The device operates in two modes. In the first (smoothing mode) - after the formation of the current deviation sign (X n -Y n-1 ) in the first clock at the output of the
Второй режим работы - динамический, на который устройство автоматически выходит при возрастании (или убывании), например, почти скачкообразном, медианы входной дискретной последовательности. Момент смены режима наступает при появлении серии из М отклонений одного знака подряд, причем величина М должна исключить появление такой серии на стационарном режиме. Пусть М=8, тогда из (3) имеем вероятность Р(х=М)=1/512≈0.002, т.е. ничтожно мала. Величина М=8 определяет разрядность счетчика 6. При поступлении 8-го подряд импульса со входа 20 в счетчик 6 «1» старшего (4-го) его разряда установит триггер 8 в «1». Последний разрешит запись текущих дискрет со входа устройства в счетчик 11 и блокирует через элементы И 10 работу блока приращений 9. По завершении динамического режима и выхода на стационарный в сумматоре 1 неизбежно возникают отклонения разных знаков, а при смене знака с «+» на «-» (или наоборот) начинают срабатывать формирователи импульсов 4, последние обнуляют счетчик 6 и триггер 8, т.е. устройство опять переходит на стационарный режим сглаживания.The second mode of operation is dynamic, which the device automatically enters when increasing (or decreasing), for example, almost spasmodically, the medians of the input discrete sequence. The moment of regime change occurs when a series of M deviations of one sign in a row appear, and the value of M should exclude the appearance of such a series in stationary mode. Let M = 8, then from (3) we have the probability P (x = M) = 1 / 512≈0.002, i.e. negligible. The value M = 8 determines the bit depth of
Блок 12 формирования серий m отклонений одного знака подряд работает следующим образом. Со входа 18 в регистр 14 перед началом работы устройства записывается код серии m, определяющий заданную степень сглаживания. Тактирующий импульс со входа 20 при совпадении кода счетчика 6 блока управления 3 с m (выход компаратора «А=В») в зависимости от знака отклонения реализует оператор сглаживания (1).
Как видно из таблиц на фиг. 2, эффективность сглаживания предложенного устройства не хуже и даже несколько выше, чем у прототипа.As can be seen from the tables in FIG. 2, the smoothing efficiency of the proposed device is not worse and even slightly higher than that of the prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015111331/08A RU2580452C1 (en) | 2015-03-27 | 2015-03-27 | Signature smoothing digital device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015111331/08A RU2580452C1 (en) | 2015-03-27 | 2015-03-27 | Signature smoothing digital device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2580452C1 true RU2580452C1 (en) | 2016-04-10 |
Family
ID=55794095
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015111331/08A RU2580452C1 (en) | 2015-03-27 | 2015-03-27 | Signature smoothing digital device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2580452C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2665908C1 (en) * | 2017-07-17 | 2018-09-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") | Adaptive smoothing device |
RU2714613C1 (en) * | 2019-05-14 | 2020-02-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") | Adaptive digital smoothing device |
RU2720218C1 (en) * | 2019-06-07 | 2020-04-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") | Digital predictive device |
RU2720219C1 (en) * | 2019-06-07 | 2020-04-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") | Adaptive digital predictive device |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU864292A1 (en) * | 1979-10-26 | 1981-09-15 | Научно-Исследовательский Институт Прикладных Физических Проблем Белорусского Государственного Университета Им. В.И.Ленина | Digital smoothing device |
SU1092519A1 (en) * | 1982-12-03 | 1984-05-15 | Предприятие П/Я М-5953 | Signature digital smoothing device |
JPS62163167A (en) * | 1986-01-13 | 1987-07-18 | Advantest Corp | Smoothing differential arithmetic device |
US7277983B1 (en) * | 2004-12-15 | 2007-10-02 | Netlogic Microsystems, Inc. | Method and apparatus for smoothing current transients in a content addressable memory (CAM) device |
-
2015
- 2015-03-27 RU RU2015111331/08A patent/RU2580452C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU864292A1 (en) * | 1979-10-26 | 1981-09-15 | Научно-Исследовательский Институт Прикладных Физических Проблем Белорусского Государственного Университета Им. В.И.Ленина | Digital smoothing device |
SU1092519A1 (en) * | 1982-12-03 | 1984-05-15 | Предприятие П/Я М-5953 | Signature digital smoothing device |
JPS62163167A (en) * | 1986-01-13 | 1987-07-18 | Advantest Corp | Smoothing differential arithmetic device |
US7277983B1 (en) * | 2004-12-15 | 2007-10-02 | Netlogic Microsystems, Inc. | Method and apparatus for smoothing current transients in a content addressable memory (CAM) device |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2665908C1 (en) * | 2017-07-17 | 2018-09-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") | Adaptive smoothing device |
RU2714613C1 (en) * | 2019-05-14 | 2020-02-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") | Adaptive digital smoothing device |
RU2720218C1 (en) * | 2019-06-07 | 2020-04-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") | Digital predictive device |
RU2720219C1 (en) * | 2019-06-07 | 2020-04-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный энергетический университет" (ФГБОУ ВО "КГЭУ") | Adaptive digital predictive device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2580452C1 (en) | Signature smoothing digital device | |
RU2451328C1 (en) | Adaptive digital predictor | |
US11301749B2 (en) | Method for calculating an output of a neural network | |
CN111385299A (en) | Multi-mode arbitration system based on time iteration and negative feedback mechanism | |
RU2446454C1 (en) | Digital predictor | |
US20220035528A1 (en) | Method, electronic device and computer program product for managing storage space | |
CN105956921A (en) | Method and device for selecting bankcard number by user himself/herself | |
RU2517317C1 (en) | Adaptive digital predicting and differentiating device | |
RU2475831C1 (en) | Adaptive digital predicting and differentiating device | |
CN108595146B (en) | Division operation method, device and equipment | |
RU2517322C1 (en) | Adaptive digital predicting and differentiating device | |
RU2515215C1 (en) | Digital predicting and differentiating device | |
RU2535467C1 (en) | Adaptive digital differentiating and predicting device | |
RU2680217C1 (en) | Digital predictor | |
RU2622852C1 (en) | Adaptive digital smoothing and predictive device | |
RU2444123C1 (en) | Adaptive smoothing device | |
RU2459241C1 (en) | Digital predictor | |
RU2707140C1 (en) | Mobile objects group movement process optimization device | |
CN111030649B (en) | Random frequency jittering circuit, control method, control device and medium thereof | |
RU2629641C1 (en) | Digital predictor | |
CN106155629A (en) | Random number high rate bioreactor device and its implementation | |
CN115857655B (en) | Method, device, equipment, medium and program product for controlling power consumption of GPU | |
Maksymovych et al. | Investigating the statistical characteristics of poisson pulse sequences generators constructed in different ways | |
CN116416115B (en) | GPU control method, device, equipment, storage medium and program product | |
RU2643645C2 (en) | Digital predictive device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170328 |