Вычислитель статистических моментов

 

Вычислитель статистических моментов относится к вычислительной и информационно-измерительной технике и может быть использован при построении статистической информационноизмерительной системы. Цель изобретения - повышение точности. Цель достигается тем, что в вычислитель статистических моментов, содержащий усилитель 1, сумматоры 3-5, усреднители 2, 12-14, блоки 8, 10 вычисления квадратного и кубического корней, генераторы 6, 11 эталонного и пилообразного напряжения, дополнительно вводятся два масштабных блока 7 и 9. Благодаря этому исключается ошибка, возникающая при искажении пилообразного напряжения в блоках 8 и 10. 1 ип. а S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (И) (51)4 G 06 С 7/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3759005/24-24 (22) 26.06.84 (46) 30.07.87. Бюл. Ф 28 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В.И. Синица и О. В. Иванов (53) 681.333(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 318033, кл. G Об F 15/36, 1970.

Авторское свидетельство СССР

В 815733, кл. С 06 G 7/52, 1978. (54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬ СТАТИСТИЧЕСКИХ МОМЕНТОВ (57) Вычислитель статистических моментов относится к вычислительной и информационно-измерительной технике и может быть использован при построении статистической информационноиэмерительной системы. Цель изобретения — повышение точности. Цель достигается тем, что в вычислитель статистических моментов, содержащий усилитель 1, сумматоры 3-5, усреднители 2, 12-14, блоки 8, 10 вычисления квадратного и кубического корней, генераторы б, 11 эталонного и пилообразного напряжения, дополнительно вводятся два масштабных блока 7 и 9.

Благодаря этому исключается ошибка, возникающая при искажении пилообразного напряжения в блоках 8 и 10. 1 ип. с

1327133 тических моментов. 10

На чертеже представлена блок-схема вычислителя.

Вычислитель статистических моментов содержит усилитель 1, усреднитель 2, сумматоры 3, 4, 5 и генератор 6 пилообразного, напряжения, масштабный блок 7, блок 8 вычисления квадратного корня, масштабный блок 9, блок 10 вычисления кубического корня, усреднители 12, 13 и 14, генератор

11 эталонного напряжения.

< (1

Вычислитель статистических моментов работает следующим образом.

При отсутствии входного сигнала с .выхода генератора 6 напряжение 25

1t — i Т

=u — — — - )

"(Т„ (1) (5) пило"

t„= „- T„(U„

К

$ = - 2/2

Бл

Т„

$ = 2/3

T(9

8 Б2

Т

$4 = 3/4 -7

Uï (9) /- U = -U 10)

Т 1

9(2а( и

Ua д 9

Т

О

Н4

Х (2) (12) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для измерения числовых характеристик совокупности стационарных и нестационарных случайных процессов с высокой точностью.

Целью изобретения является повышение точности вычислителя статисгде U — амплитуда;

Т„- период напряжения U< образной формы; — номер периода Ut, поступает на вторые входы сумматора 3 непосредственно, сумматора 4 — в виде (81U<, так как проходат маоатабаакт блок 7 и блок 8 вычисления квадратного корня, и сумматора 5 — в виде (ГКтб,, так как проходит блок 9 к блок 10 вычисления кубического корня.

Благодаря постоянному смещению Ug поступающему с выхода генератора. 11 эталонного напряжения, на третьи входы сумматоров 3 и 5, для которых

= 0 при U,„„-0, при отсутствии входного сигнала на выходах сумматоров 3 и 5 напряжение отсутствует, а на выходе сумматора 4 напряжение симметрично и центрировано, поэтому на выходах вычислителя статистических моментов в результате получают нулевые выходные сигналы.

При поступлении входного сигнала через усилитель 1 этот сигнал усредняется в усреднитель 2, на выходе которого получают первый статистический момент

Кроме того, Ug поступает на первые входы сумматоров 3"5, смещая переменные напряжения на выходах

5 сумматоров 3-5 и в результате на

Ф выходах усреднителей 12-14 получают величины: т

1 Г (3)

* - s at

3 Т1 Ь (4)

1 $ Jte

4 ) 4 о где $2 и S - площади "вершин" переменного напряжения на входах усреднителей 12 и 14;

$8 - разность площадей положительной и отрицательной частей переменного напряжения на входе усреднителя 13.

Указанные площади равны:

t2 (6) (U„

Ф8

8 "Tn"

8, - (,(U, - к,9абт; (8) б Тп

30 где 2, t и t4- длительность импульсов, образующих площади $2, S> $4.

Коэффициенты К1 и К 2 масштабных блоков 7 и 9 выбираются таким образом, чтобы напряжение U> генератора 6, пройдя блоки 7 и 8 или 9 и 10, достиЗб гало за каждый период Т „ той же величины амплитуды U что и недеформированное пилообразное напряжение П поступающее на второй вход сумматора

3 непосредственно. Для канала, содержащего блок 8 вычисления квадратного

1 корня, К = U„ а для канала, содержащего блок 10 вычисления кубического корня, К2 = U„ Благодаря этому ам2 плитуды пилообразного напряжения на входе каждого из сумматоров одинаковы и равны амплитуде напряжения U„ ãåíå ратора 6.

Время t< для формул (6) — (8) находят из условия (КН „+ tк,/T „) — U„, БО,т е (14) ты в спектре сигнала. изобретения

Формула

Составитель И. Мухин

Техред В.Кадар Корректор М. Пожо

Редактор M. Бандура

Заказ 3393/47 Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 13271

Коэффициенты при П„" известны, они являются параметрами генератора 6 и могут быть всегда устранены выбором соответствующих коэффициентов при интегрировании. Окончательно получают величины.

7, = 1/Т U„ dt (13) т т, = /X)V„ dr.; т

Т, = 1/T ) U, dt; (15) в т.е. на выходах усреднителей 12-14 образуется соответственно второй, третий и четвертый статистический. моменты.

В предлагаемом устройстве производится возведение исследуемого сигнала в требуемую степень по мгно-: венным значениям с последующим усреднением полученных результатов, поэтому частота пилообразного напряжения должна отличаться не менее чем на два порядка от крайней частоВычислитель статистических моментов, содержащий усилитель, генератор пилообразного напряжения, генератор эталонного напряжения, блок вычисления. квадратного корня, блок вычисления кубиЧеского корня, четыре усреднителя и три сумматора, вход усилителя яв33

4 ляется входом устройства, выход усилителя подключен к первым входам сумматоров и к входу первого усреднителя, выход которого является выходом математического ожидания вычислителя, выход генератора пилообразного напряжения соединен с вторым входом первого сумматора, выход которого подключен к входу второго усреднителя, выход которого является выходом дисперсии вычислителя, выход блока вычисления квадратного корня соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого подключен к входу третьего усреднйтеля, выход которого является выходом третьего момента вычислителя, 1 выход блока вычисления кубического корня соединен с вторым входом третьего сумматора, выход которого подключен к входу четвертого усреднителя, выход которого является выходом четвертого момента вычислителя, третий вход первого сумматора объединен с третьим входом третьего сумматора и соединен с выходом генератора эталонного напряжения;- о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены два масштабных блока, входы которых объединены и подключены к выходу генератора пилообразного напряжения, выход первого масштабного блока соединен с входом блока вычисления квадратного корня, выход второго масштабного блока подключен к входу блока вычисления кубического корня.