Устройство для определения скользящего среднего случайных сигналов

 

П 1И;t! (т Я

Союз Соеетсиик

Социалистически к

Республик

И Е

О («)656075

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву(22) ЗаввлЕно 110477 (21) 2475532/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубли "овано050479. Б® ) -+

Дата опубликования описания 050479 (5l) М. Кл.

606 F 15/38

Государственный коннтет

СССР по де))ан изобретений н открытий (53) УДК 681.3 (088. 8) (72) Автор изобретения

В.И.Тимофеев (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОЛЬЗЯЩЕГО

СРЕДНЕГО СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ

Предлагаемое устройство относится к области вычислительной техники и может быть использовано для определения скользящих средних значений величин, характеризующих любые стационарные случайные процессы, в частности метеорологические.

Известно устройство для статической обработки результатов измерений по скользящей выборке, содержащее входное устройство, коммутатор,. схему задержки, схемы И, счетчики-хранители информации (запоминающее устройство), генератор импульсов, реверсивный счетчик, преобразователь код-аналог, измерительный прибор (1).

Недостатком устройства является большой объем памяти запоминающего устройства. Число счетчиков-хранителей информации равно объему выборки, разрядность этих счетчиков определяется максимальным значением входных чисел.

Наиболее близким по техническому решению к изобретению является устройство для определения скользящего среднего случайных сигналов, содер- жащее преобразователь аналог-частота, выход которого подключен к первым входам счетчика и элемента Н, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого подключен ко второму входу счетчика и к управляющему входу запоминающего блока (2J.

Недостатком устройства является большой объем памяти запоминающего устройства. Разрядность сдвигающих регистров определяется объемом выборки, количество сдвигающих регистров определяется максимальным средним значением измеряемого сигнала эа интервал накоплени)(4„.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения скользящего среднего случайных сигналов введены блок выделения приращения сигнала, сумматор, при этом выходы счетчика подключены к соответствующим информационным входам блока выделения приращения сигнала, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с выходом преобразователя аналог-частота и со вторым выходом блока управления, третий выход которого подключен к первому управляющему входу сумматора, второй управляющий

656075 вход которого соединен с выходом элемента И, информационные входы сумматора подключены к соответствующим выходам запоминающего блока, Выход элемента И 5 соединен с входом сумматора 7.

Устройство работает следующим образом. Время осреднения Т разбито на д равных интервалов t(T =HТ), в течение каждого из которых производится накопление информации.

В конце каждого интервала Г„ определяется приращение

45 т ч 7;((-<7

17 . — среднее значение входного сигнала за интервал 1, N l. — среднее значение входного сигнала за интервал ь1

Приращение Ь1 вырабатывается в блоке выделения приращения сигнала

4. Текущее значение входного сигнала за интервал 1 поступает на вход вычитающего счетчика 17 через элемент ИЛИ 15 и на элемент И 12. В счетчике 17 было записано значение

М <„ „7 . Пусть, например((„,7 = 10, N . = 11. В исходном состоянии триггер 14 подает запрещающий сигнал на элемент И 12, и входные импульсы поступают только на вход счетчика

17, уменьшая его содержимое. После прихода 10 импульсов дешифратор нуля

19 вырабатывает импульс, устанавливающий триггер 14 в состояние 1, Блок-схема устройства представлена на фиг.l; на фиг.2 представлена функциональная схема блока выделения приращения сигнала.

Устройство содержит преобразователь аналог-частота 1, счетчик 2, блок 3 управления, блок 4 выделения приращения сигнала, элемент И 5, запоминающий блок 6, сумматор 7 ° Блок

4 выделения приращения сигнала содержит генератор импульсов 8, элементы И 9,10,11,12, триггеры 13,14, 18 элементы ИЛИ 15,16, счетчики 17,18, дешифратор нуля 19, элемент задержки 20. На вход преобразователя аналог-частота 1 поступает сигнал (например, напряжение), который не- 20 обходимо обработать- Выход преобразователя аналог-частота 1 соединен со входами счетчика 2 и блока 4 выделения приращения сигнала элемента И 5. Первый выход блока управления 3 соединен со входами счетчика

2, блока выделения приращения сигнала 4, запоминающего блока 6. Второй выход блока управления 3 соединен со входом сумматора 7. Третий выход блока управления 3 соединен со входом элемента И 5. Входы запоминающего блока б соединены с выходами блока выделения приращения сигнала 4, выходы запоминающего блока б соединены с входами сумматора 7. 35 подавая разрешение на элемент И 7?. и остаток (й =11 †10} за;шшется в счетчик 18 ."яряз элементы И 12 и

ИЛИ 16. Знак ирирашения снимается с триггера 14 (состояния 0 и 1 соответствуют знакам плюс и минус соответственно) ПОсле ОКОнча— ния интервала Г; поступают импульс

КОнец с устройства управления который, пройдя через элемент задержки 20, установит в 0 состояние триг гера 14, и через элементы И 11 запишет в счетчик 17 новое значение й-„,. ° Если NТ(„. l) — 10, И:p„- 8 то после прихода всей пачки импульсоэ в счетчике 17 записано 10-8=2 импульса, триггер 14 в состоянии 0, †.е подает разрешение на элемент И 10. Импульс Конец Т, пройдя через элемент И 10, установит триггер 1.3 в состояние 1, подавая разрешение на элемент И 9, на другой вход которого по тупают импульсы с генератора 8. С выхода элемента И 9 импульсы через элемент

ИЛИ 15 поступают на вход счетчика

17, уменьшая его содержимое до нуля, что возвратит в исходное нулевое состояние триггер 13, Для этого необходимо 2 импульса, которые поступают также на счетчик 18 через элемент ИЛИ 16. Знак приращения с триггера 14 и модуль приращения с выходов счетчика 18 подаются на входы запоминающего устройства. После этого импульс Конец т, пройдя через элемент задержки 20, приведе". в исходное соотояние остальные элементы узла. Ксли N, -<1,,7 счетчик 17 находится в состоянии 0 „ дешифратор нуля 19 подает запрещающий сигнал на вход элемента И 10, импульс Koíåö . не пройдет через этот элемент. Iloлученное значение Ь (модуль и знак) записываются э запоминающее устройство б, счетчик 2 обнуляется, после чего начинается новый период накопления и т.д. Каждое значение приращения появляется на выходе запоминающего устройства б через П тактов (через время To) и поступает на вход пуска сумматора 7, на выходе которого появляется восстановленное значение N, =н +gj

После включения устройства первая пачка с. выхода преобразователя аналог-частота 1 за интервал .„, через элемент И 5 записывается в сумматор 7, который начинает функционировать через время Т, начиная с (и+1) такта. В любой момент времени в устройстве хранится информация о среднем значении входного сигнала за время осреднения Т в блоке выделения приращения сигнала 4 хранится среднее значение

656075

4Ь2. 1 2 2

Составитель 11.Григорьян-Чтенц

Редактор С.Раааа Техред З.фанта Корректор Д.Мельниченко

Заказ 1"28/40 Тираж 779 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва 5-35 Рариская наб. д.4(5

Филиал ППП Патент, r.Óæãîpä, ул.Проектная,4 аходногG сигнала эа последний интерг а запоминающем блоке 6 хранятся модули и знаки приращений (разности) между дв умя соседними интервалами

Lв и С((„), в сумматоре 7 хранится среднее значение входного сигнала за интервал Г „ „), отстоящий от настоящего момента времени на Il тактов (на время осреднения Т ).

Технико-экономический эффект предлагаемого устройства заключается а уменьщении объема памяти запоминающего устройства, что обусловлено тем, что необходимо хранить только разности (приращения) между соседними значениями входного сигнала за интервалы

Формула изобретения

Устройство для определения скользящего среднего сл "- айных сигналов, содержащее преобразователь аналогчастота, выход которого подключен к первым входам счетчика и элемечта

И, второй вход которого соединен с пераьм выходом блока управления„ второй выход которого подключен ко второму входу счетчика и к управляю! щему входу запоминающего блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены блок выделения приращения сигнала и сумматор, при этом выходы счетчика подключены к соотаетст5 вуюшим информационным входам блока выделения приращения сигнала, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с выходом преобразователя аналог-часто10 та и со вторым выходом блока управления, третий выход которого подключен к первому управляющему входу сумматора, второй управляющий вход которого соединен с выходом элемента И, информационные входы сумматора подключены к соответствующим выходам запоминающего блока, информационные входы которого соединены с соответствующими выходами блока выделения приращения сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР

М 278227, кл. 606 Е 15/36, 1969.

25 2. Заявка В 2454151/18-24, по которой принято положительное реждение о выдаче авторского свидетельства.