Устройство для определения среднего значения модуля и среднеквадратичного отклонения случайной величины

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

< и 662943

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву--(22) 3аявлеио 15Л1.76(21) 2420443/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51)М. Кл.2 06 Г 15/36

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий

Опубликовано 15.05.79, Бюлдлетень № 18

Дата опубликования описания 16.05.79

f (53) УДК681. 3 (088.8) М . и 4сФ4Ж: (72) Авторы изобретения

Ф.Г.Гордон и И.Я.Вертлнб (71) Заявитель ф "4 - Мъж- k»»" Ъ МЙ ъ49яй. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО

ЗНАЧЕНИЯ МОДУЛЯ И СРЕДНЕКВАДРАТИЧНОГО

ОТКЛОНЕНИЯ СЛУЧАЙНОЙ ВЕЛИЧИНЫ

Устройство для определения сред него значения модуля и.среднеквадратичного отклонения случайной ве-, личины относится к области вычислительной техники и может быть использовано для определения и контроля среднего значения модуля и среднеквадратичного отклонения случайных величин, например, краевых искажений в каналах передачи данных.

Известно устройство для измерения среднего значения модуля случайной величины, содержащее блок управления подключенный ко входу устройства, первый интегратор, подключенный к источнику постоянного напряжения и ко входу второго интегратора, компаратор, соединенный со.входами сброса первого и второго интеграторов, третий интегратор, четыре управляемых переключателя и блок запоминания fl).

Недостатком такого устройства является его сложность.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для определения среднего значения модуля и среднеквадратично-. го отклонения случайной величины j2j, содержащее блок отображения первый 0 счетчик, счетный вход которого под-! ключен к выходу первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого триггера, а второй вход является первым входом устройства, второй и третий входы устройства подключены соответственно к 3 и К входам J --К триггера, Р - J триг" гер.

Недостатком известного устройства также является его сложность.

Целью изобретения является упрощение устройства.

С этой целью в устройство для определения среднего значения модуля и среднеквадратичного отклонения случайной величины введены ключи, два элемента И, второй счетчик н счетчик событий, при этом счетный вход второго счетчика подключен к выходам первого и второго ключей, первый вход первого ключа объединен с первым входом второго элемента И и соединен со вторым входом устройства, второй вход второго элемента

И объединен с С входом 3 -К триггера, с первым входом третьего элемента И, с первым входом второго ключа, со счетным входом счетчика событий и подключен к выходу третьего ключа, информационный вход кото662943

15

30

40

85 рого является четвертым входом устройства,, а управляющий вход соединен с выходом счетчика событий, выход первого счетчика подключен ко второму входу первого ключа и к0 входу к-J триггера,K u R входы которого объединены и .соединены с третьим входом устройства, выход второго триггера подключен ко второму входу второго ключа, а выход второго счетчика соединен со входом блока отображения.

Елок-схема устройства представлена на фиг.1. на фиг.2 приведена временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит: первый 1, второй 2, третий 3 элементы И, третий ключ 4, J -К триггер 5, счетчик событий 8, первый счетчик 7, Ч-3 триггер 8, первый 9 и второй 10 ключи, второй счетчик 11, блок 12 отображения.

Устройство работает следующим образом. на первый вход устройства поступает последовательность квантующих импульсов (фиг.2,а), частота следования которых в l1 раз выше частоты следования импульсов, поступающих на второй вход (фиг.2,6) .

Импульсная последовательность, поступающая на третий вход (фиг.2,в), сдвинута по фазе на 180 относительно последовательности, поступающей на вход 2.

На четвертый вход (фиг.2,r) поступают импульсы случайно смещенные относительно своего математического ожидания (относительно отрицательных перепадов импульсов на фиг.2,6) .

Элементы И 2 и И 3 представляют собой фазовые детекторы, на выходе которых появляются импульсы в зависимости от зоны смещения импульсов последовательности (фиг.2,г) относительно имйульсов (фиг,2,б,в) . Если импульсы на входе (фиг.2,r) появляются йри положительном значении импульсов на втором входе (фиг.2,6), то на выходе элемента И 2 появляется импульс, устанавливающий триггер .5 в состояние 1 . Если импульсы на четвертом входе появляются при положительном значении импульсов на третьем входе (фиг.2,в), то на вйходе элемента И 3 появляется импульс, устанавливающий триггер 5 в состояние 0 . Отрицательные перепады импульсов на втором входе устанавливают триггер 5 в состояние„ 1

) а отрицатель ные перепады на входе

3 — в состояние 0 . .

Допустим, что к моменту прихода импульса 1 (фиг.2,r) счетчик 7 был

Установлен на 0 . При поступлении на четвертый вход импульса 1 (фиг.2,г),триггер 5 переходит в состояние 1 (фиг.2,д) момент t1 ) по

4 сигналам управления, поступающим на входы С и 8 этого триггера. При этом на выходе элемента И 1 появляется пакет импульсов, поступающий на вход счетчика 7. Через интервал времени, равный n/2 периодов следования квантующих импульсов, поступающих на первый вход, на выходе счетчика 7 появляется импульс 1 (фиг.7,ж) и триггер 8 переходит в состояние 1 .

Через ключ 9 этот импульс не проходит, так как ключ 9 в это время закрыт отрицательным импульсом (фиг,2 6) .

При появлении на третьем входе отрицательного перепада (фиг.2,в) триггер 5 переходит в состояние 0 (момент tz ), à в счетчике 7 будет записано х1 импульсов, где к количество импульсов, поступающих на первый вход (фиг.2,а) за время от момента появления импульса 1 на четвертом входе до момента отрицательного перепада на входе 2(фиг.2,6), При появлении на втором входе (фиг.2,6) очередного отрицательного перепада триггер 5 переходит в состояние 1 (фиг.2,д MDMeHT tg ) до момента появления на четвертом входе очередного импульса 2 (фиг.2,г) и триггер 5 переходит в состояние 0 (фиг.2,д момент44) . Пакет импульсов с выхода элемента И 1 (фиг.2,е) поступает на вход счетчика 7, в котором уже было записано х1 импульсов. Счетчик 7 досчитывает до п/9 импульсов и на выходе счетчика 7 появляется импульс 2 (фиг.2,ж), при этом триггер 8 (фиг.2,э) переходит в состояние 1 и открывает ключ

10 ° При появлении на четвертом входе (фиг.2,r) импульса 2 этот импульс проходит через открытый ключ 10 на вход счетчика 11, и в него записы вается импульс (фиг.2,к). К моменту времени 14 (фиг.2,д) в счетчике будет записано К1= Хf + Х2-- импульсов.

„и

От момента времени t> дО момента времени 1 (фиг.5,д)в счетчик 7 будет записано еще И/2 импульсов, а поскольку импульс 3 (фиг.2,ж) не переносится в счетчик 11, то к моменту в счетчике 7 будет записано К1 импульсов °

В период времени от tz до ts формируется очередной пакет импульсов.

К моменту времени ts в счетчике 7 будет записано K= К1 + (Х 4 — )и = К < + Х > имйульсов, причем импульс 4 (фиг.2,ж) в счетчик 11 записан не будет. В моменты времени от 1 .до t (фиг.2,д) формируется пакет импульсов (фиг.2,е) и при очередном заполнении счетчика 7 на его выходе появляется импульс 5 (фиг.2,ж) который проходит через открытый ключ 9, и в счетчик 11 записывается

662943

Формула изобретения

Вх. 2 очередной импульс. К моменту времени

ty появление очередного отрицательного перепада на втором входе (фиг.2,б) в счетчике 7 будет записано число

К2 + Х --", а к моменту t o/фиг.2,д) в счетчике 7 будет записано число

КЭ= К +Хф- « + 2 = К + Х . Импульс 5

П и

6 (фиг.2,ж) во второй счетчик ll не записывается.

Таким образом счетчики 7 и ll осуществляют последовательное суммирование пакетов импульсов Х(, 10

Х Хэ, Х1 ......, т. е. суммируют отклонения моментов появления импульсов на третьем входе (фиг.2,г) от их математического ожидания.

Счетчик событий 6 емкостью Й опре- 15 деляет объем измеряемых событий (например, измерение ведется в течение Й событий) .

Так как среднее значение модуля

z/õ;

m = ) и

am= 0,86, то& 1,2m

Таким образом, для измерения среднеквадратичного отклонения достаточно увеличить емкость счетчика событий 6 в 1,2 раза (1,2 Й вместо

Й ).

Технико-экономический эффект от предложенного устройства состоит в измерении в цифровом виде среднего значения модуля и среднеквадратичного отклонения случайной величины.

Устройство для определения среднего значения модуля и среднеквадратичного отклонения случайной ве- личины, содержащее блок отображения первый счетчик, счетный вход которого подключен к выходу первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого триггера, а вто- рой вход является первым входом устройства, второй и третий входы устройства подключены соответственно к и К входам Э -К триггера, Й -3 триггер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены ключи, два элемента И, второй счетчик и счетчик событий, при этом счетный вход второго счетчика подключен к выходам первого и второго ключей, первый вход первого ключа объединен с первым входом второго элемента И и соединен со вторым входом устройства, второй вход второго элемента И объединен с С входом ) -К триггера, с первым входом третьего элемента И, с первым входом второго ключа и, со счетным входом счетчика событий и подключен к выходу третьего ключа, информационный вход которого является четвертым входом устройства, а управляющий вход соединен с выходом счетчика событий, выход первого счетчика подключен ко второму входу первого клю-, ча и к 3 входу Я вЂ” Jтриггера,,К иЯ входы которого объединены и соединены с третьим входом устройства, выход второго триггера подключен ко второму входу второго ключа, а выход второго счетчика соединен со входом блока отображения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. лвторское свидетельство

Р 363995, кл. Cj 06 Q 7/52,. 1972.

2. авторское свидетельство

Р 260970, кл. g 06 Г 15/36, 1972.

662943

1 г 8 — т

-4х д

)Д ф

t5 t6 t7 t8 t9 10

3 4 б б

Фиг 2

Редактор Н.Веселкина

Заказ 2703/51

Составитель Л.Григорьян-Чтенц

Техреду Алферова КорректорМ. Вигила

Тирам 779 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР йб делам изобретейий и открытий

113035m Москваа й-35и Рариская нао.с 8 4)5

Филиал ППП Патент :, г.Ужгород, ул.Проектная,4