SU1675903A1 - Device to define the arithmetic mean creeping - Google Patents

Device to define the arithmetic mean creeping Download PDF

Info

Publication number
SU1675903A1
SU1675903A1 SU873178097A SU3178097A SU1675903A1 SU 1675903 A1 SU1675903 A1 SU 1675903A1 SU 873178097 A SU873178097 A SU 873178097A SU 3178097 A SU3178097 A SU 3178097A SU 1675903 A1 SU1675903 A1 SU 1675903A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
elements
inputs
adder
Prior art date
Application number
SU873178097A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Валерианович Белинский
Владимир Александрович Калинников
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8251
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-8251 filed Critical Предприятие П/Я В-8251
Priority to SU873178097A priority Critical patent/SU1675903A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1675903A1 publication Critical patent/SU1675903A1/en

Links

Abstract

Изобретение относитс  к средствам специализированной цифровой вычислительной техники дл  определени  среднего арифметического применительно к системам цифрового динамического анализа и может использоватьс  при решении задач аппроксимации, сглаживани  сигналов, изменени  динамических и частотных характеристик выборок в акустике, локации, св зи, медицине, биологии, в системах аварийного контрол   дерной энергетики. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства за счет вычислени  скольз щего трехточечного среднего четных и нечетных величин. Она достигаетс  путем введени  в устройство четырех регистров, двух блоков усреднени , двенадцати элементов И, трех сумматоров, элемента НЕ и двух элементов ИЛИ. Наибольший эффект от использовани  изобретени  достигаетс  при эксплуатации его в системах цифрового динамического спектрального анализа сигналов в скольз щем режиме обработки. Высокое быстродействие позвол ет включать его в аппаратуру наблюдени , слежени , контрол , работающую в услови х реального масштаба времени. Устройство предназначено дл  двух ступеней сглаживани  сигналов. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.The invention relates to specialized digital computing devices for determining the arithmetic average as applied to digital dynamic analysis systems and can be used in solving problems of approximation, signal smoothing, changes in the dynamic and frequency characteristics of samples in acoustics, location, communications, medicine, biology, in emergency systems. nuclear energy control. The aim of the invention is to enhance the functionality of the device by calculating a sliding three-point average of even and odd values. It is achieved by introducing into the device four registers, two averaging blocks, twelve AND elements, three adders, a NOT element, and two OR elements. The greatest effect from the use of the invention is achieved when it is used in systems of digital dynamic spectral analysis of signals in a sliding processing mode. High performance allows it to be included in the monitoring, tracking, and control equipment operating in real-time conditions. The device is designed for two stages of signal smoothing. 1 hp f-ly, 4 ill.

Description

Изобретение относитс  к средствам специализированной цифровой вычислительной техники дл  определени  среднего арифметического применительно к системам цифрового динамического анализа и может использоватьс  при сглаживании цифровых сигналов в област х акустики, сейсмологии, гидролокации, медицины, биологии , св зи, в системах диагностики  дерных энергетических установок.The invention relates to specialized digital computing techniques for determining the arithmetic average as applied to digital dynamic analysis systems and can be used in smoothing digital signals in the areas of acoustics, seismology, sonar, medicine, biology, communications, and diagnostic systems for nuclear power plants.

Целью изобретени   вл етс  расширение .функциональных возможностей за счет возможности вычислени  скольз щего трехточечного среднего четных и нечетных величин.The aim of the invention is the expansion of functional capabilities due to the possibility of calculating a sliding three-point average of even and odd values.

Устройство предназначено дл  вычислени  скольз щего среднего арифметического цифровых последовательностей на базе трехточечного алгоритма усреднени  с возможностью получени  сглаженных цифровых последовательностей относительно четных и нечетных величин по номерам дискретных значений входного сигнала. Устройство позвол ет путем сглаживани  цифровых последовательностей вли ть на частотные характеристики обрабатываемых сигналов, например, перед их спектральным анализом, устран ть нежелательные пики в цифровых сигналах, сглаживать дребезг огибающей цифрового сигнала.The device is designed to calculate a moving average of arithmetic numerical sequences based on a three-point averaging algorithm with the possibility of obtaining smooth digital sequences with respect to even and odd values from the numbers of discrete values of the input signal. The device allows, by smoothing the digital sequences, to influence the frequency characteristics of the processed signals, for example, prior to their spectral analysis, to eliminate unwanted peaks in the digital signals, to smooth out the bounce of the envelope of the digital signal.

ОABOUT

ч ел о о ыwhat was eating

На фиг, 1 изображена функциональна  схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - схема блока усреднени ; на фиг. 3 - блок-схема операций в блоке усреднени ; на фиг. 4 - временна  диаграмма работы устройства.Fig, 1 shows a functional diagram of the device; Fig 2 is a diagram of the averaging block; in fig. 3 is a block diagram of operations in the averaging block; in fig. 4 - time diagram of the device.

Устройство (фиг. 1) содержит регистры 1-4, блоки 5 и 6 усреднени , триггеры 7 и 8, элементы И 9-18, элементы ИЛИ 19 и 20, стробирующий вход 21, информационный вход 22 и выходы 23 и 24.The device (Fig. 1) contains registers 1-4, averaging blocks 5 and 6, triggers 7 and 8, elements AND 9-18, elements OR 19 and 20, a gate input 21, information input 22 and outputs 23 and 24.

Блок усреднени  (фиг, 2) содержит сумматоры 25-27, элементы И 28-33, элемент НЕ 34, элементы ИЛИ 35 и 36, входы 37 и 38 блока и выход 39 блока.The averaging unit (Figs. 2) contains adders 25-27, elements AND 28-33, element NOT 34, elements OR 35 and 36, inputs 37 and 38 of the block, and output 39 of the block.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Текущие дискретные значени  Xi(i), где i - номер значени , начина  от единицы, t - врем , поступают на входы регистров 1 и 2 и вход элемента И 15. В зависимости от стробировани  регистров 1 и 2 от элементов И 12 и 11 соответственно нечетные значени  X2i-i(t) могут быть записаны либо в регистр 1, либо в регистр 2, а также переданы на выход 23 первой ступени сглаживани , т.е. на выход элемента ИЛИ 19.The current discrete values Xi (i), where i is the value number, starting from one, t is the time, arrive at the inputs of registers 1 and 2 and the input of element 15, depending on the gating of registers 1 and 2 from elements 12 and 11, respectively. the odd X2i-i (t) values can be written either in register 1 or in register 2, and also transmitted to the output 23 of the first smoothing stage, i.e. at the output of the element OR 19.

Все устройство имеет две ступени сглаживани  по четным и нечетным значени м и соответственно два выхода 23 и 24. Во второй ступени сглаживани  обработанный первый раз сигнал подвергаетс  повторно му сглаживанию (фиг, 4).The whole device has two stages of smoothing at even and odd values and, accordingly, two outputs 23 and 24. In the second stage of smoothing, the signal processed for the first time undergoes repeated smoothing (Fig. 4).

С помощью блока 5 усреднени  организуетс  режим сглаживани  четных значений X2i(t) по соседним нечетным значени м X4i-3(t) и X/ii-i(t) при отсчете I относительно синхроимпульсов С (фиг. 4),Using the averaging block 5, the smoothing mode of even values X2i (t) is organized over the neighboring odd values X4i-3 (t) and X / ii-i (t) when I is measured relative to the sync pulses C (Fig. 4),

На выход элемента ИЛИ 19 подаютс  либо истинные нечетные значени  X2i-i(t) через элемент И 15, либо сглаженные четные значени  Xai (t) через элемент И 16.At the output of the element OR 19, either the true odd values of X2i-i (t) through the element 15, or the smoothed even values of Xai (t) through the element 16 are fed.

Во второй ступени сглаживаютс  нечетные значени  X2i+i(t) по соседним четным значени м, При этом в регистры 3 и 4 записывают величины X4i-2(t) и X4i(t) соответственно (фиг, 4), на основе которых енблоке 6 вычисл етс  сглаженное значение Х2Н-1. Через элементы И 17 и 18 и ИЛИ 20 данные передаютс  на второй выход 24 устройства. Сущность работы второй ступени аналогична работе первой ступени.In the second stage, odd values of X2i + i (t) are smoothed over adjacent even values. At the same time, registers 3 and 4 record the values of X4i-2 (t) and X4i (t), respectively (FIG. 4), on the basis of which the enblock 6 the smoothed x2H-1 value is calculated. Through elements AND 17 and 18 and OR 20, the data is transmitted to the second output 24 of the device. The essence of the work of the second stage is similar to the work of the first stage.

Управление устройством производитс  следующим образом.The device is controlled as follows.

Синхроимпульсы С (фиг. 4) поступают на счетный вход триггера 7. который с помощью элементов И 9 и 10 разбивает их на нечетные и четные стробы,Sync pulses C (Fig. 4) are fed to the counting input of the trigger 7. which, using the elements 9 and 10, breaks them into odd and even gates,

С помощью триггера 8, на счетный вход которого поступает четна  последовательность стробов, и элементов И 13 и 14 формируютс  последовательности стробов с номерами 4i-2 и 4| относительно синхроимпульсов , по которым производитс  запись вUsing the trigger 8, the counting input of which receives an even sequence of gates, and elements 13 and 14 form a sequence of gates with numbers 4i-2 and 4 | relative to the sync pulses that are recorded in

регистры 3 и 4.registers 3 and 4.

На элементах И 12 и 11 формируютс  стробы с номерами 4I-3 и 4i-i, по которым производитс  запись данных в регистры 1 и 2.On elements 12 and 11, gates with the numbers 4I-3 and 4i-i are formed, which are used to write data to registers 1 and 2.

0 По стробу с выхода элемента И 9 через элемент И 15 передаютс  все истинные нечетные значени  с информационного входа 22, Этот же строб открывает элемент И 18 дл  прохода усредненных нечетных значе5 ний. По стробу с выхода элемента И 10 открываютс  элементы И 16 и 17 дл  прохода усредненных четных значений.0 The strobe from the output of the AND 9 element And 15 transmits all true odd values from the information input 22, The same strobe opens the element AND 18 for the passage of averaged odd values. The strobe from the output of the element And 10 opens the elements And 16 and 17 for the passage of the averaged even values.

Блок 5 усреднени  (фиг. предназначен дл  вычислени  среднего X2i(t) в системеAveraging unit 5 (fig. Is intended to calculate the average X2i (t) in the system

0 скольз щего сглаживани  сигналов по трехточечному алгоритму. Она работает следующим образом.0 sliding signal smoothing using a three-point algorithm. It works as follows.

По записанным в регистрах 1 и 2 данным с помощью сумматора 25 производитс According to the data recorded in registers 1 and 2 with the help of adder 25,

5 сравнение X2i-i(t) и Xai+i(t). Если Xan-ift) X2i-i(t), то в соответствии с состо нием первого выходаэлемента И 29, управл ющего элементами И 30 и 31, через элементы И 30 и ИЛИ 35 значени  X2i-n(t) поступают5 comparison of X2i-i (t) and Xai + i (t). If Xan-ift) X2i-i (t), then, in accordance with the state of the first output of the And 29 element controlling the And 30 and 31 elements, the And 30 and 35 elements of the X2i-n (t) arrive

0 на вход А, а значени  X2i-i(t) через элементы И 33 и ИЛИ 36 - на вход В второго сумматора 26. При X2i-n(t) X2i-i(t) - наоборот: X2i-i(t) через элементы И 31 и ИЛИ 35 поступает на вход A, a X2i+i(t) через элементы И 32 и ИЛИ0 to input A, and the values of X2i-i (t) through AND 33 and OR 36 elements to input B of the second adder 26. For X2i-n (t) X2i-i (t) - vice versa: X2i-i (t) through elements AND 31 and OR 35 enters input A, a X2i + i (t) through elements AND 32 and OR

5 36 - на вход В сумматора 26.5 36 - to the input of the adder 26.

С помощью элемента И 28 определ етс  признак суммировани  Z: если X2i-i(t) и X2n-i(v) имеют разные знаки - признак сложени , иначе - признак вычитани , которыйThe element 28 is used to determine the summation attribute Z: if X2i-i (t) and X2n-i (v) have different signs — a sign of addition; otherwise, a sign of subtraction, which is

0 подаетс  на функциональные входы сумматора 26. Посредством этих операций определ етс  ХмаксМ И ХминМ.0 is applied to the functional inputs of the adder 26. Through these operations, HmaxM and HminM are determined.

В конечном счете в сумматоре 26 вычисл етс  число, Q abs{ XM3Kc(t) - ХМинМ /2}Ultimately, a number is computed in adder 26, Q abs {XM3Kc (t) - XMinM / 2}

5 (знак не учитываетс ), которое затем в сумматоре 27 вычитаетс  из Хмакс(1). На выходе 39 сумматора 27 формируетс  среднее5 (the sign is ignored), which is then subtracted from Hmax (1) in adder 27. The output 39 of the adder 27 is formed average

арифметическое Xcp(t) XMaicc(t) - Q, т.е X2i(t) X2i±i(t)-Q.Arithmetic Xcp (t) XMaicc (t) - Q, i.e. X2i (t) X2i ± i (t) -Q.

0 Блок 6 работает и стробируетс  аналогично блоку 5,Block 6 operates and is gated like block 5,

На фиг. 3 представлена блок-схема выполнени  операций при работе блока усреднени . На фиг. 4 слева номерамиFIG. 3 is a flowchart of operations during the operation of the averaging unit. FIG. 4 left numbers

5 обозначены блоки на фиг. 1.5 denotes blocks in FIG. one.

При необходимости устройство может быть расширено за-счет подключени  аналогичных секций сглаживани  со схемами усреднени . Внешний процессор по мере необходимости можег считывать данные сIf necessary, the device can be expanded by connecting similar smoothing sections with averaging schemes. The external processor can read data from

любого из выходов 23 или 24. При выполнении устройства на быстродействующих элементах возможно проводить вычислени  с интервалом времени между данными до 5 не.any of the outputs 23 or 24. When the device is executed on high-speed elements, it is possible to perform calculations with the time interval between the data up to 5 ns.

Claims (2)

Формула изобретени  1. Устройство дл  определени  скольз щего среднего арифметического, содержащее два триггера, четыре элемента И и первый элемент ИЛИ, причем пр мой выход первого триггера соединен с первым входом первого элемента И, пр мой выход второго триггера соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, первый вход которого соединен со стро- бирующим -входом устройства, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем вычислени  скольз щего трехточечного среднего четных и нечетных величин, оно содержит п тый, шестой, седьмой, восьмой, дев тый и дес тый элементы И, второй элемент ИЛИ, четыре регистра и два блока усреднени , причем стробирующий вход устройства соединен с вторым входом первого элемента И и синхровходом первого триггера, инверсный выход которого соединен с информационным входом первого триггера и вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с синхровходом второго триггера и первыми входами четвертого, п того и шестого элементов И, выход первого элемента И соединен с первыми входами седьмого, восьмого, дев того и дес того элементов И, второй вход четвертого элемента И соединен с вторым входом восьмого элемента И, информационным входом второго триггера и инверсным выходом второго триггера, пр мой выход которого соединен с вторым входом седьмого элемента И, выходы второго и четвертого элементов И соединены с входами разрешени  записи первого и второго регистров соответственно , информационные входы которых соединены с вторым входом шестого элемента И, выходом первого элемента ИЛИ и  вл ютс  первым выходом устройства , информационный вход которого соединен с информационными входами третьего и четвертого регистров и вторым входом дев того элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элементаAn apparatus for determining a moving arithmetic average containing two flip-flops, four AND elements and the first OR element, the direct output of the first flip-flop connected to the first input of the first And element, the direct output of the second flip-flop the second input of which is connected to the output of the third element I, the first input of which is connected to the construction-input device, characterized in that, with the aim of extending the functionality by calculating a sliding valve It contains even, odd and even numbers, it contains the fifth, sixth, seventh, eighth, ninth and tenth elements AND, the second element OR, four registers and two averaging units, with the gate input of the device connected to the second input of the first element AND and the synchronous input the first trigger, the inverse output of which is connected to the information input of the first trigger and the second input of the third element I, the output of which is connected to the synchronous input of the second trigger and the first inputs of the fourth, fifth and sixth elements And, the output of the first The element I is connected to the first inputs of the seventh, eighth, ninth and tenth elements of the AND, the second input of the fourth element I is connected to the second input of the eighth element I, the information input of the second trigger and the inverse output of the second trigger, the direct output of which is connected to the second input of the seventh And, the outputs of the second and fourth elements And are connected to the inputs of the recording resolution of the first and second registers, respectively, the information inputs of which are connected to the second input of the sixth element And, the output of the first element LEE and are the first output device, an information input of which is connected to the data inputs of the third and fourth registers and the second input of a ninth AND gate, whose output is connected to a first input of the first element ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом п того элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого блока усреднени , первый и второй входы которого соединены с выходами третьего и четвертого регистров, входы разрешени  записи которых соединены соответственно с выходами восьмого и седьмого элементов И, выходы первого и второго регистровOR, the second input of which is connected to the output of the fifth element AND, the second input of which is connected to the output of the first averaging unit, the first and second inputs of which are connected to the outputs of the third and fourth registers, the recording resolution inputs of which are connected respectively to the outputs of the eighth and seventh elements And, outputs of the first and second registers соединены с первым и вторым входами второго блока усреднени , выход которого соединен с вторым входом дес того элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом шестого элемента И, выход второго элемента ИЛИ  вл етс  вторым выходом устройства.connected to the first and second inputs of the second averaging unit, the output of which is connected to the second input of the tenth element AND, the output of which is connected to the first input of the second element OR, the second input of which is connected to the output of the sixth element And, the output of the second element OR is the second output of the device . 2. Устройство поп. 1,отличающее- с   тем, что блок усреднени  содержит три2. Device pop. 1, characterized in that the averaging unit contains three сумматора, шесть элементов И, два элемента ИЛИ и элемент НЕ, причем первый вход блока соединен с первым информационным входом первого сумматора и первыми входами первого и второго элементов И, второйan adder, six AND elements, two OR elements and an NOT element, with the first input of the block connected to the first information input of the first adder and the first inputs of the first and second AND elements, the second вход блока соединен с вторым информационным входом первого сумматора и первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы первого и третьего , второго и четвертого элементов И соединены соответственно с пр мым и инверсным выходами шестого элемента И, первый и второй входы которого соединены с выходом преломлени  первого сумматора и выходом элемента НЕ, вход которого соединен с выходом первого сумматора, выходы первого и третьего элементов И соединены с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми информационными входамиthe input of the block is connected to the second information input of the first adder and the first inputs of the third and fourth elements And, the second inputs of the first and third, second and fourth elements And are connected respectively to the direct and inverse outputs of the sixth element And, the first and second inputs of which are connected to the output of refraction the first adder and the output of the NOT element, whose input is connected to the output of the first adder, the outputs of the first and third elements AND are connected to the first and second inputs of the first OR element, the output of which a first data input второго и третьего сумматоров, выходы второго и четвертого элементов И соединены с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым информационным входом второго сумматора , первый и второй знаковые разр ды которого соединены с инверсным и пр мым выходами шестого элемента И, первый и второй входы которого соединены со знаковыми разр дами первого и второго входовthe second and third adders, the outputs of the second and fourth elements And are connected to the first and second inputs of the second element OR, the output of which is connected to the second information input of the second adder, the first and second sign bits of which are connected to the inverse and direct outputs of the sixth element And, the first and the second inputs of which are connected with the sign bits of the first and second inputs блока, выход которого соединен с выходом третьего сумматора, второй информационный вход которого соединен с выходом второго сумматора.unit, the output of which is connected to the output of the third adder, the second information input of which is connected to the output of the second adder. иand VV тt IT Р1IT P1 ыs ЭЛУАГ ELUAG XX eo6si9ieo6si9i
SU873178097A 1987-08-07 1987-08-07 Device to define the arithmetic mean creeping SU1675903A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU873178097A SU1675903A1 (en) 1987-08-07 1987-08-07 Device to define the arithmetic mean creeping

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU873178097A SU1675903A1 (en) 1987-08-07 1987-08-07 Device to define the arithmetic mean creeping

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1675903A1 true SU1675903A1 (en) 1991-09-07

Family

ID=20928778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU873178097A SU1675903A1 (en) 1987-08-07 1987-08-07 Device to define the arithmetic mean creeping

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1675903A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 635491,кл.G 06 F15/36, 1977. Авторское свидетельство СССР N 334485. кл. G 06 F 15/36, 1980. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1675903A1 (en) Device to define the arithmetic mean creeping
FR2456954A1 (en) DEVICE FOR CONVERTING THE FREQUENCY OF A SIGNAL INTO A BINARY NUMBER, CALLED FREQUENCY-BINARY CONVERTER
CA1078969A (en) Method and apparatus for transfer of asynchronously altering data words
RU2046251C1 (en) Device for detecting site of pipe line damage
SU1462354A1 (en) Device for fast actual fourier tranformation
SU792262A1 (en) Apparatus for solving equations such as z2=x2+y2
GB1217610A (en) A process and device for identifying frequencies by logical circuits
SU389517A1 (en) FREQUENCY-PULSE DEVICE FOR CALCULATION OF TRIGONOMETRIC FUNCTIONS
SU1633422A1 (en) Device for solving systems of linear algebraic equations
SU419890A1 (en) DIFFERENTIATING SMOOTHING DEVICE
SU991406A1 (en) Data processing device
KR0149998B1 (en) Real time discrete cosine transform
SU1411740A1 (en) Device for computing exponential function
RU1772805C (en) Digital extrapolator
SU1509879A1 (en) Device for computing sums of products
SU960836A1 (en) Function generator
SU1003080A1 (en) Conveyer device for computing sine and cosine functions
SU1725394A1 (en) Counting device
JPH02196371A (en) Differential correlator
SU732929A1 (en) Graphical data readout device
SU864334A1 (en) Device for reading-out information from store
SU1368978A2 (en) Threshold element
SU1628068A1 (en) Predicting filter
SU1208570A1 (en) Device for reading graphic information
Usagawa et al. Analysis of a moving sound source-compensation of the Doppler effect