Статистический анализатор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ЙЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИБЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено15.04.74 (21) 2013850/24 (51) M. Kn.

G 06 F 15/36 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изовретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано25.03.77. Бюллетень ¹ 1 (45) Дата опубликования описания 23 06.77 (53) У ДК 68 1. 3 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. К, Мезин, Ю. А. Орлов и Ю. Т. Кумайгорсдский (71) Заявитель (54) СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР

Изобретение относится к вычис ительной технике и может быть использовано при пределении среднего и дисперсии случайного процесса, Известен стати=тический анализатор, 5 содержащий счетчики и сумматор-накопитель. Недостатком этого устройства является его сложность.

Известен также статистический анализатор, содержащий счетчик и логический блок. Недостатком этого анализатора является то, что он не позволяет определить дисперсию.

Наиболее близким техни"-".еским решением к данному изобретению является статис- Гб тический анализатор, содержащий счетчик объема выборки, выход которого подключен к первому входу блока регистрации, а вход — к первому выходу аналого-цифрового преобразователя, второй выход ко- gp торого подключен ко входу сумматора, выход которого соединен с гервым входом делителя, первый выход которого соединеч со вторым входом блока регистрации, а второй выход — с первым входом блока вы- 25 числения доверительного интервала, выход которого соединеч с третьем входом блока регистрации, а второй выход — с первым выходом блока вычисления среднего квадратического отклонения, выход которого подключен к четвертоклу входу блока регистрации. Недостатком этого анализатора яьляется его аппаратурная избыточность.

Цель изобретения — упрощение анализатора.

Это достигается те;л, что сн содержит первый и второй блоки r амяти, блок сравнения, первый и второй блоки окончания цикла, блок вычисления размаха, выход которого подключен ко входу блока вычисления среднего квадратического отклонения, а входы — к выходу первого блока окончания цикла и к первому выходу второго блQ ка окон:.ания цикла, в орой выход ;-.второго соединен с пятым входом блока реги< трации ".1 со входом делителя, первый вхол— с перьь&4 входом первого олока Окончания цикла и с выходом счетчика Объема выборки, вторые входы блоков скончания цикла соединены с первыми выходами бло551651 ков памяти соответственно, вторые выходы и входы которых соединены соответственно со входами и выходами блока сравнения, другой вход которого подключен ко второму выходу аналого-цифрового преобразователя, На чертеже представлена схема предлагаемого анализатора . Анализатор содержит аналого-цифровой преобразователь 1, счетчик объема выборки 2, первый и второй щ блоки памяти 3 и 4, блок сравнения (по минимуму и максимуму) 5, блоки окончания цикла 6 и 7, сумматор 8 делитель (на объем выборки) 9, блок вычисления размаха 1 О, блок вычисления сред- ц него квадратического отклонения (выборочного среднего) 11, блок вычисления доверительного интервала 12 и блок регистрации 13. Выход счетчика объема выборки 2 подключен к первому входу блока регистрации13, а вход — к первому выходу аналого-цифрового преобразователя 1, второй выход которого подкгпочен ко входу сумматора 8, выход которого соединен с первым входом делителя 9, первый выход которого соединен со вторым входом блока регистрации 1 3, а второй выход — с первым входом блока вычисления доверительного интервала 12, выход которого соединен с третьим входом блока регистрации 13, а второй вход — с первым выходом блока вычисления среднего квадратического отклонения 11, выход которого подключен к четвертому входу блока регистрации 13. Выход блок вычисления размаха 10 подключен ко входу блока вычисления среднего квадратического отклонения 11, а входы — к выходу первого блока окончания цикла 6 и к первому выходу второго блока окончания цикла 7, второй выход которого соединен с пятым @ входом блока регистрации 13 и с вторым входом делителя 9, первый вход — с первым входом первого блока окончания цикла 6 и с выходом счетчика объема выборки 2, вторые входы блоков окончания циклов 6, 7 соединены с первыми выходами блоков памяти 3, 4 соответственно, вторые выходы и входы которых соединены соответственно со входами и выходами блока сравнения 5, другой вход которого подключен ко второму выходу аналого-цифрового преобразователя 1.

Анализатор работает следующим образом.

На входы блоков 5 и 8 из блока 1 поступают значения случайных величин Х; измеренные значения = 1, 2,..., .и .

В блоке 8 происходит их суммирование 60

4 для дальнейшего определения выборочного среднего Х в блоке 9 .

1„1

Первое по порядку значения Х;записывается через блок 5 в блоки 3 и 4. С приходом следующих по порядку значений Xq X происходит их сравнение с величинами, записанными в блоках 3 и 4.

После окончания цикла выборки в блоке

3 будет находиться минимальное значение выборки, а в блоке 4 — максимальное.

По окончании цикла схемы окончания цикла блоки 6, 7 выдают разрешающие сигналы перезаписи минимальной и максимальной величины из блоков 3, 4 в блок 10, где вычисляется размах выборки R, — X

ТЛ Я Х tn1 tl

В блоке 11 по размаху выборки определяется среднее квадратическое отклонение выборочного среднего 0 п.М б

Огде G — среднее квадратическое отклонение единичного отсчета (измерения), Л т "т т табуттттоованнт ти коэффициент зависящтий от объема выборки, т1 объем вьтборктт

j Io выт»тттспенчытм значениям Х и +g B блоке 12 определяется доверительный интервал, в котором находится измеряемая величина <о при выбранной доверительной вероятности, Х-Кб-„ K Х ХФ Кб-„т где К вЂ” коэффициент, зависящий от выбранной доверительной вероятности и объема выборки (табулирован).

Нужно отметить, что выбор необходимых при вычислениях коэффициентов h u

К может быть осушествлен переключениями в соответствующих вычислительных блоках.

Таким образом, упрощение анализатора достигается за счет вычисления среднего квадратического отклонения по размаху выборки, что не требует сложных запоминающих и логических блоков, которые необходимы при определении среднего квадратического отклонения по статистическому моменту второго порядка. Кроме того, предложенный анализатор позволяет решить более широкий круг задач, таких, как определение выборочного среднего Х, среднего квадратического отклонения единичного отсчета

8, выборочного среднегоб„- и доверительного интервала X + Кб X с последующей регистрацией их в блоке 1 3, в котором регистрируется также и объем выборки и .

Если распределение случайных результатов измерений нормально, анализатор

551651 обеспечивает получение оценки среднего квадратического отклонения с точностью не хуже, чем IIG статистическому моменту второго порядка при относительно небольшом объеме выборки, не превышаюшем 10-12 некоррелированных отсчетов. В случае неустойчивых законов распределения измеренных величин, но близких к симметричным, точность оценки среднего квадратического отклонения по размаху, как и по статисти- ц ческому моменту второго порядка, определяется с некоторой неопределенной степенью. точности, но оценки среднего квадратического отклонения по размаху выборки и по статистическому моменту второго порядка 15 практически равноточны между собой при любом объеме выборки. Примером конкретной области применения данного устройства, где оно по точности не уступает известным устройствам, может быть область 20 пеленгования, где при оценке пеленгов из-за отсутствия времени приходится пользоваться выборками 5-10 отсчетов.

Формула изобретения

Статистический анализатор, содержащий счетчик объема выборки, выход которого подключен к первому входу блока регистрации, а вход — к первому выходу аналого-- цифрового преобразователя, второй выход которого подключен ко входу сумматора, выход которого соединен с первым входом делителя, первый выход которого соединен со вторым входом блока регистрации, а второй выход- с первым входом блока вычисленияя доверительного интервала, выход которого соединен с третьим входом блока регистрации, а второй вход — с первым выходом блока вычисления среднего квадратического отклонения, выход которого подключен к четвертому входу блока регистрации,отличающийся тем, что, с целью упрошения анализатора, он содержит первый и второй блоки памчти, блок сравнения, первый и второй блоки окончания цикла, блок вычисления размаха, выход которого подключен ко входу блока вычисления среднего квадратического отклонения, а входы — к выходу первого блока окончания цикла и к первому выходу второго блока окончания цикла, второй выход которого соединен с пятым эходом блока регистрации и с вторым входом делителя„первый вход— с первым входом первого блока окончания цикла и с выходом счетчика объема выборки, вторые входы блоков окончания дикла соединены с первыми выходами блоков памяти соответственно, вторые выходы и входы которых соединены соответственно со входами и выходами блока сравнения, другой вход которого подключен ко второму выходу аналого-цифрового преобразователя.