Адаптивное устройство для вычисления среднего значения случайного процесса
АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА, содержащее первый сумматор-вычитатель, группу.из четырех регистров, выход каждого иэ которых , кроме последнего, подключен к информационному входу последующего регистра, вьпсод первого регистра группы соединен с вы 1итающим входом первого сумматора-вычитателя, суммирующий вход которого объединен с информационным входом первого регистра группы и является информационным входом устройства, от л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены три сумматора-вычитателя, две группы элементов И, блоки деления, элемент ИЛИ и вычитатели, суммирукяцие входы сумматоров-вычитателей, кроме первого , объединены и являются информационным входом устройства, вычитающие входы сумматоров-вычитателей кроме первого, соединены с выходами одноименных регистров группы, входы синхронизации регистров группы объединены и являются входом синхронизации устройства, выход каждого сумматора-вычитателя соединен с первым входом одноименного элемента И первой группы, выход каждого элемента И первой группы через одноименньй блок деления подключен к соответствующему входу элемента РШИ, выход KOTQporo является выходом устройства, выход первого регистра группы соединен с первыми входами первого, второго , третьего, четвёртого пятого и шестого вычитателей, выход второго регистра группы подключен к вторым входам третьего и четвертого и к первым входам седьмого и восьмого вычитателей, выход третьего регистра группы соединен с вторыми входами второго и пятого вычитателей, выход с S четвертого регистра группы подключен к вторым входам первого, шестого, (П седьмого и восьмого вычитателей, выход первого вычитателя соединен с с первыми входами элементов И второй группы, выход второго вычитателя подключен, к втррьм входам первого и второго элементов И второй группы, выход третьего вычитателя соединен с третьим входом первогоэлемента И второй группы, выход четвертого вычитателя подключен к третьему входу второго элемента И 44 второй группы, выход пятого вычита о теля соединен.с вторыми входами .4iihi третьего и четвертого элементов И второй группы, выход седьмого вычитателя подключен к третьему входу третьего элемента И второй группы, выход восьмого вычитателя соединен с третьим входом четвертого элемента И второй группы, выход каждого элемента И второй группы подключён к второму входу одноименного элемента И первой группы, третий вход четвертого элемента И первой группы соединен с выходом шестого вычитателя.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)4 С 06 F 15/36
ВСЕМЮЗИИ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ъ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ мента И первой группы через одноименный блок деления подключен к соответствующему входу элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства, выход первого регистра группы соединен с первыми входами первого, второ- го третьего, четвертого, пятого и шестого вычитателей, выход второго регистра группы подключен к вторым входам третьего и четвертого и к первым входам седьмого и восьмого вычитателей, выход третьего регистра группы соединен с вторыми входами второго и пятого вычитателей, выход четвертого регистра группы подключен к вторым входам первого, шестого, седьмого и восьмого вычитателей, выход первого вычитателя соединен с первыми входами элементов И второй группы, выход-второго вычитателя подключен. к вторым входам первого и второго элементов И второй группы, выход третьего вычитателя соединен с третьим входом первого. элемента И второй группы, выход четвертого вычитателя подключен к третьему входу второго элемента И второй группы, выход пятого вычитателя соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов Ивторой группы, выход. седьмого вычитателя подключен к третьему входу третьего элемента И второй группы, выход восьмого вычитателя соединен с третьим входом четвертого элемента И второй группы, выход каждого элемента И второй группы подключен к второму входу одноименного элемента И первой группы, третий вход четвертого элемента И первой группы соединен с выходом шестого вычитателя.
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3600486/24-24 (22) 01.06 ° 83 (46) 30.07.85, Бюл. N 28 (72) В.Ф.Голиков (53) 681; 333 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР и 769551, кл. С 06 Р 15/36, 1980.Авторское свидетельство СССР
У 855669, кл. С 06 F 16/36, 1981. (54)(57). АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ
ВЫЧИСЛЕНИЯ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА, содержащее первый сумматор-вычитатель, группу из четырех регистров, выход -каждого иэ которых, кроме последнего, подключен к информационному входу последующего регистра, выход первого регистра группы соединен с вычитающим входом первого сумматора-вычитателя, суммирующий вход которого объединен с ин" формационным входом первого регистра группы и является информационным входом устройства, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что,. с целью повышения:точности, в него введены три сумматора-вычитателя, две группы элементов И, блоки деления, элемент
ИЛИ и вычитатели, суммирующие входы сумматоров-вычитателей, кроме первого, объединены и являются информационным входом устройства, вычитающие входы сумматоров-вычитателей, кроме первого, соединены с выходами одноименных регистров группы, входы синхронизации регистров группы объединены и являются входом синхронизации устройства, выход каждого сумматора-вычитателя соединен с первым входом одноименного элемента И первой группы, выход каждого элеЛИ„„1 04 4 А
x (j аМ1 x((i-1) ht)t-. +х ((1-in) ht) E 1-, .при «(1 ) x/(j-k) at);
0 в остальных случаях, 1:, при«(1 аЦ xl(1 1)а11,х(1а x((j-k)at((2) ..
О, в остальных случаях, {
1:, при х((1-21И)сх(1a%)exp()- ЯМ),Х (1-1)ht)ix((1-5) at)> (3) )
О, в остальных .случаях, (4)
1 у при x(j at)» ((1 3) Й 1
1, xxr» x(tj-xjxö x(jxtj x (jj 2!ВЪ)>х((.ijxt) >x(jj-xjxt)
О, в остальных случаях (5) 1 117
Изобретение относится к вычислительным .устройствам для цифровой обработки случайных процессов и может использоваться, в системах инфор" мационного обеспечения динамических объектов, а также в системах контроля технического состояния объектов.
Цель изобретения — повышение точности вычисления математического ожидания случайного процесса. . 10
На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг.2 — структурная схема узла управления для m =4 вариант.
Схема устройства (фиг.1) содержит 15 и -разрядовый сдниговый регистр 1, состоящий из щ последовательно соединенных ячеек 2< памяти, сумматороввычитателей 3;, узел 4 управления, jn групп элементов И 5< узлы 6 деле-20 ния, элемент ИЛИ 7, информационные входы 8 устройства, синхронизирующий вход 9 устройства, выход устройства 10.
Структурная схема узла управления:25 для m =4 содержит и --разрядные выПриведенные формулы позволяют осуществлять оптимальную обработку случайного процесса по критерию мак 40 симального.правдоподобия.
Адаптивное устройство для вычисления среднего значения случайного процесса работает следующим образом.
Мгновенные значения случайного 45 процесса x(gg, где g =1,2,3,..., в виде параллельного двоичного кода поступают на вход сдвигового регистра 1 (вход 8) с периодом dt . Первое число х(Й ) записывается в первую 50 ячейку 2„ памяти регистра и одновременно в р накапливающих сумматороввычитателей. 3„. и запоминается в них. Перед поступлением очередного числа X (2 dt ) на вход 9 синхрониза- SS ции устройства подается импульс, кс торый осуществляет сдвиг числа, записанного в 21, в ячейку 2, а так0464 г читатели 11-18, 4 элемента И 19-22, один элемент ИЛИ, информационные входы узла управления R;, информационные выходы узла управления П .
Схема предлагаемого устройства реализует следующие алгоритмы, обработки случайного процесса.
X (i jtt) x(id<)+ x ((S-tldt) ((Ф=
+„, где R — случайный коэффициент., при= нимающий значение 0 или 1, Z R;=-1, ъФ1
1-(Q«/(1g)a$) скользящее среднее с объеtxxO мом выборки.
Величина R; для .т.=4 в установившемся режиме усреднения рассчитывается узлом управления по формулам же подачу этого числа на вычитающий вход З . Число х(2dt) записывается в
2 регистра 1, а также суммируется с числом x(dk), записанным ранее в сумматорах-вычитателях 3; . Таким образом, в З оказывается запйсанным число
5,(М)-х(аЦ-x(at)+x(«t) =«(>«) в остальных сумматорах-вычитателях61(2М) = Х(Ы)+ К(2 М).
После подачи второго. синхронизирую щего импульса и третьего числа х(ЗД) в З„записано
6,(5ьЦ - х(2й)- х (2Ы)+ х (5а ) = x { а ) °
5,()at) х (at) x(2at) -х(аЦ+
x(bat) х(2аЦ+х(ЬаС);
1170464
Пример 1. Если в остальных
S; x(at)+х (Яь1)+x(3at) .
После заполнения всех ячеек 2; памяти в произвольный момент т, 141 5 в сумматорах-вычитателях записаны следующие числа 1(gьЦ*K(jat,) а(!&Ц *д x((j-jai<) at);
Р&1 з
5«(!at)-Е «(()-(a.)аа);
\ ,1
&„,(! а1) =K «((j-(a«) at).
p--
Суммы 8, (j d) поступают на первые входы элементов 5, на вторые входы
1 которых поступают управляющие сигнак 2О лы. R с t-ro выхода узла управления. Узел управления при и) =4 (фиг.2) работает следующим образом.
Числа с входов 21 поступают на вычитатели 11-1 8.Если в вычитателе окажется, что уменьшаемое меньше вычитаемого, то формируется сигнал займа для старшево разряда. Таким образом, после сравнения чисел на выходах некоторых вычитателей формиру- 30 ются сигналы займа, .которые поступают на входы элементов И 19-22. Для каждого набора анализируемых чисел на все входы определенного элемента
19-22 поступают сигналы займа, в ре- 35 зультате чего на выходе этого элемента формируется управляннций сигнал, который поступает на ) -ю группу элементов 5.
x(jat) x((j-2)&а)<
x((!.a)at «((а-!)at) > то на дц«оде вычитателя 13 формируется сигнал займа, который в качестве 4-го управляющего сигнала поступает на 5 .
Пример 2. Если
« f(j т а) «(! &а)< «((j -i) &t), õ (j &t) > «((!.«) аа) °
1 то формируются -сигналы займов на выходах вычитателя 11, 16 и 17, котррые поступают на входы <элемента 20, с выхода которого снимается сигнал, который в качестве. 2-го управляющего сигнала поступает на 5з.
Сумма S;(j at), для которой К() 1,ñ выхода 5 j, поступает на входы узла
6, деления. Значение коэффициента
5-го узла деления равно значению д
Узлы деления, коэффициент деления которых кратен степени числа 2, где к к=0,1,2».... устроены как трансляторы кода со сдвигом младших разрядов на величину, равную к. Остальные узлы деления могут быть выполнены по известным схемам.
Число, равное выбранному .скользящему среднему, поступает на соответствующие входы элемента ИЛИ 7, назначение которого — об<ьедииение выходов узлов деления. Число, равное усредненному значению случайного Ilpo цесса, снимается в виде параллельного двоичного кода с выходов 10.
1110464
1170464
Составитель И.Мухин
Техред А.Бабинец Корректор В.Синицкая
Редактор,Е.Копча
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Заказ 4705/46 Тираж 710 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
