Устройство для определения дисперсии

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (i1) 7446О4 (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 170377 (21) 2462558/18-24

Р1)м К 2

G 06 F 15/36 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР о делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 3006.80. Бюллетень №24 (53) УДК 681. 3 (088. 8) Дата опубликования описания 3006.80 (72) Автор изобретения

С. С. Кукушкин (71 ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСИИ

Изобретение относится к области .автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для оперативной обработки быстроменяюшихся случайных процессов.

Известно устройство для определения дисперсии случайных процессон, содержашее усилитель, квантонатель, блок оценки математического ожидания, регистр, накопитель, сумматор, умножитель и блок запоминания (1) .

Наиболее близким к изобретению . по техническому решению является устройство, содержащее блок вычитания, первый вход которого непосредственно,15 а второй через элемент задержки подключен к первому входу устройства, накапливаюший сумматор, квадратор (2), Недостатком известных устройств является низкое быстродействие при определении дисперсии быстроменяюшихся процессов.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигнута тем, что в устройство для определения дисперсии введены к дополнительных блоков вычитания, к + 1 дополнительных элементов задержки, блок опреде- ЗО ления абсолютной разности, блок управления, управляемый делитель частоты, блок умножения, блок памяти и сдвоенный многопозиционный переключатель. При этом перные входы К-х дополнительных блоков вычитания и первый вход блока. определения разности соединены через сдвоенный многопозиционный переключатель с первым Вхо дом устройства, выход K -го дополнительного блока нычитания подключен к первому нходу блока определения абсолютной разности непосредственно, а ко второму входу — через (К+ 1) -й дополнительный элемент з адержки, выход которого соединен с первым входом накапливающего сумматора, второй вход которого объединен с первым входом квадратора и соединен с выходом управляемого делителя частоты, первый вход которого янляется вторым входом устройства, а второй вход соединен с выходом блока управления.

Выход накаплинаюшего сумматора подключен к первому входу блока умножения, второй вход которого соединен через сдвоенный многопозиционный переключатель с выходом блока памяти, выход блока умножения подключен к первому выходу устройства и ко второму вхо744604

1 где У; У;+ значения исследуемого случайного процесса;

К вЂ” порядок разности;

А„= И/2(4/1Я- коэфФициент пропорциональности;

N — объем статистической выборки. 40

Последовательность случайных величин поступает на первый вход выбранного переключателем блока вычитания или. блока определения абсолютной разности, где определяются разности 45

К-1-го порядка и.абсолютные разности

К-ro порядка между значениями исследуемого случайного процесса. АбсолютHblB разности усредняются в накапливающем сумматоре 4 путем вывода по 50 командам с управляемого делителя 9 частоты чи сел со ст агших разр ядов счетчика. Блок управления задает дискретные интервалы времени усреднения, при котором объем статистической выборки ранен: N =10", где г =2, 3, Средние значения абсолютных разностей умножаются в блоке 5 на соответствующий порядку разности коэффициент пропорциональности, хранящийся в блоке 7 памяти. Результаты вычислений 60 на выходе блока умножения представляют собой оцейки среднеквадратического отклонения значений случайного. процесса, Последние, будучи возведенными в квадрат в кнадраторе 6, 65 ду квадратора, выход которого является нторым выходом устройства, и выход блока вычитания подключен к первому входу первого дополнитеЛьно го блока вычитания. Первый вход каждого дополнительного блока вычитания, кроме первого, соединен с выхо5 дом предыдущего дополнительного блока вычитания.

Блок-схема устройства представлена на чертеже, Устройство содержит блок 1 вычи- 10 тания, дополнительные блоки 1,..., 1 вычитания, элемент 2о задержки, дополнительные элементы 2л, ..., 2к,„ задержки, блок 3 определения абсолютной разности, накапливающий сумматор

4, блох 5 умножения, квадратор 6, блок 7 памяти, блок 8 управления, управляемый делитель 9 частоты, сдвоенный многопозиционный переключатель 10 ° 20

Устройство работает следующим образом, Теоретической предпосылкой достижения цели является следующая формула вычисления среднеквадратического отклонения и дисперсии:

1а"1= —, ),- „„1,2 N -„л 1 +"

4 М л л

2)= — а"- а" характеризуют дисперсию исследуемого, случайного процес са.

Выводом чисел из устройства заканчивается цикл вычислений.

Вычисления повторяются дЛя новой статистической выборки. С повышением порядка разности фильтрующие свойства выбросов случайных процессов усиливаются, а вычисленные оценки оказываются близкими к энтропийным оценкам среднеквадратичес— кой погрешности.

Повышение быстродействия устройства достигается за счет уменьшения числа вычислительных операций.

Формула изобретения

Устройство для определения дисперсии, содержащее блок вычитания, первый вход которого непосредственно, а второй через элемент задержКи подключен к первому входу устройств а, накапливающий сумматор, квадратор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства н него введены к дополнительных блоков вычитания, к + 1 дополнительных элементов задержки, блок определения абсолютной разности, блок управления, управляемый делитель частоты, блок умножения, блок памяти и сдвоенный многопозиционный переключатель, при этом первые входы К-х дополнительных блоков вычитания и первый вход блока определения разности соединены через сдвоенный многопозиционный переключатель с первым входом устройства, выход к -ro дополнительного блока вычитания подключен к первому входу блока определения абсолютной разности . непосредственно, а ко второму входучерез К + 1-й дополнительный элемент задержки, выход которого соединен с первым входом накапливающего сумматора, второй вход которого объединен с первым входом квадратора и соединен с выходом управляемого делителя час( тоты, первый вход которого является вторым входом устройства, а второй вход соединен с выходом блока управления, выход накапливающего сумматора подключен к первому входу блока умножения, второй вход которого через сдвоенный многопозиционный переключатель соединен с выходом блока "памяти, выход блока умножения подключен к первому выходу устройства и ко второму входу квадратора, выход которого является вторым выходом устройства, выход блока вычитания подключен к первому входу первого допоЛнитель1 чого блока вычитаний, перный вход каждого дополнительного блока нычитания, кроме первого, соединен с ныхо744604

Составитель Л. Григорьян-Чтенц

Редактор И. Грузова Техред Ж. Кастелевич Корректор М.Вигула

Заказ 3663/4 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæroðîä, ул.Проектная,4 дом предыдущего дополнительного блока вычитания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское

9 424159 кл. G

2 . Авт орск ое

Ф 377704, кл. G (прототип). свидетельство СССР

06 F 15/36, 1972. свидетельство СССР

06 F 15/36 1970