Устройство для оценки среднего значения нестационарного случайного процесса

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<щ855669

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 06. 11. 79 (21) 2840110/18-24 (51)М. Кл. с присоединением заявки Йо

G 06 F 15/36

Государственный комитет

СССР яо делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.81, Бюллетень N9 30 (53) УДК 681.3 (088. 8) Дата опубликования описания 15. 08. 81 (72) Автор изобретения

P.Ý. Гут

3»

1

I ( (71) Заявитель.» (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ

НЕСТАЦИОНАРНОГО СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА

Изобретение относится к технике оценки характеристик случайных процессов и может быть использовано для аппаратурного определения текущего среднего значения оценки математического ожидания случайного процесса.

Известно устройство для оценки среднего значения нестационарного случайного процесса по одной реали-. зации, содержащее преобразователь значения случайного процесса в унитарный код (в число импульсов), образованного соединением входного. блока и блока, названного счетно-. импульсным модулятором, суммирующего узла (счетчик импульсов) со схемой считывания и регистрирующим устройством и узлов, осуществляющих вывод информации из счетчика, его обнуление и перезапуск устройства по окончании очередного цикла P1).

Однако данное устройство характеризуется недостаточной точностью получаемой оценки, так как эта оценка отражает изменение математического ожидания нестационарного случайно го процесса не непрерывно,а лишь в дискретные моменты времени.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для оценки среднего значения нестационарного случай9 нсцо процесса содержащее накапливающий сумматор-вычитатель, входы сложения которого являются соответствующими информационными входами устройства (2 ).

Недостатком данного устройства является аппаратурная сложность.

Цель изобретения — упрощение устройства.

С этой целью устройство для оценки среднего значения нестационарного случайного процесса содержит п-сдвиговых регистров, при. этом выходы сдвиговых регистров подключены к входам вычитания накапливающего сумматора-вычитателя, информационные входы сдвиговых регистров являются соответствующими информационными входами устройства, управляющие входы сдвиговых регистров объединены и являются входОм устройства.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит и сдвиговых регистров 1, накапливающий сумматор30 вычитатель 2.

855669

Устройство работает следующим образом.

Если исследуемый случайный процесс (t) сразу представлен в цифровой форма, то числа, представляющие мгновенные значения реализации, поданы непосредственно на устройство. Если же процесс (t) непрерывный, он первоначально переводится в цифровую форму с помощью аналого-цифрового преобразователя (не показан).

Мгновенные значения реализации исследуемого нестационарного случайного процесса $ (Kdt), К = 0,1.. в виде двоичных чисел, поступают на входы регистров 1 с периодом д t.

Цифра младшего (нулевого) разряда поступает на вход верхнего (по схеме) регистра 1, цифра единичного разряда — на вход второго сверху регистра и т.д. Первое число (О), записанное.в первые ячейки регист- 20 ров 1, одновременно вводится в накапливающий сумматор-вычитатель 2 и запоминается в нем. Далее перед поступлением следующего числа (дс) на управляющий вход устройства поступает импульс, который осуществляет сдвиг знаков, записанных в первые ячейки каждого из регистров 1, во вторые ячейки этих регистров. Второе число ((

1, подается иа суммирующие входы сумматора-вычитателя 2, где суммируется с ранее записанным в нем числом (О) и полученной суммой g (О) + g (at) запоминается в нем. Поступивший далее импульс на управляющий вход вновь производит сдвиг информации, записанной в первых двух ячейках регистров 1, на 40 одну ячейку вправо.

Описанный процесс продолжается до тех пор, пока двоичные цифры, соот ветствующие значению ф (0),которые первыми поступают на входы устройст- 45 ва, не достигнут последних ячеек регистров 1, т.е. каждый из этих регистров заполнен. Если обозначить количество ячеек в регистре 1 через m, то к укаэанному моменту в 50 сумматоре-вычитателе записываетсячисло

Б = $ (0)+ g (да)+,+ 1((1м-4ЪО.

Далее перед тем как на устрой ство поступает следующее число (иМ) импульс, поступивший на вход устройства, вновь производит сдвиг знаков вправо, число ((o) записанное в последних ячейках регистров, стирается иэ этих регистров и поступает на вычитающие входы соответствующих раз- 40 рядов сумматора-вычитателя 2. При этом из суммы S, записанной в сумматоре-вычитателе 2, вычитается чис.ло (р). Поступившее вслед за тем на устройство число ф (пдву) записывается 65 в первые ячейки регистров 1 и суммируется в сумматоре-вычитателе 2 с числом S - (0). В результате в нем оказывается записанным число

g = 5 - g (о) + g (м д ) = (д >+ „. + g (п1аО

Аналогичйым образом после поступления на вход устройства значения ((m+1)ht) в сумматоре-вычитателг 2 окажется записанным число

Ь =y (2iю+ ° ° - g ((и+1)дю

2 и иосле поступления числа g((m+i ) gt) () = 0,1,...) в сумматоре-вычитателе

2 эапйсано число

5„.„= N(K-++)

1+1 K=1+1

Таким образом, в сумматоре-вычитателе 2 в каждый момент времени Kdt оказывается записанной сумма последних чисел, поступивших на устройство.

Поскольку объем выборки m, по которой производится оценивание,известен,величина оценки математического ожидания однозначно связана с текущим значением суммы на основе соотношения ((ь+1)дц= — "5; „(=о,.,)

В особенности удооно получить такую оценку, если число m равно целой степени двойки (m 2 ). В этом случае оценка д может быть получена непосредственно из сумматора-вычитателя

2,если его (: младших разрядов считать разрядами двоичной дроби,т.е. отделить запятой.

Кз принципа работы предлагаемого устройства следует, что оно получает текущую оценку среднего значения, обновляющуюся с шагом дt в отличие от известного, в котором оценка среднего значения получается с шагом

Т у nut. Поскольку в интервалах между моментами, кратными Т, такая оценка устаревает, предлагаемое устройство имеет более высокую точность оценивания. формула изобретения

Устройство для оценки среднего значения нестационарного случайного процесса, содержащее накапливающий сумматор-вычитатель, входы сложения. которого являются соответствующими информационными входами устройства, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит и-сдвиговых регистров, при этом выходы сдвиговых регистров подключены к входам вычитания накапливающего сумматора-вычитателя, информационные входы сдвиговых регистров являются соответствующими

855669

Составитель Л. Григорьян-Чтенц .

Редактор Н. Минно с Техред Т.Маточка Корректор С. Шомак

Заказ 6915/69 Тираж 745 Подписное

BHHHtIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,4 информационными входами устройства, управляющие входы регистров объединены и являются входом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 377788, нл. 6 06 Р 15/36, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

278227, кл. С 06 F 15/36 1969 (прототип).