Устройство для определения математического ожидания

 

Изобретение относится к вычисли тельной технике и может быть использовано в информационно-измерительном технике, в частности для определения математического ожидания стационарных случайных процессов. Цель изобретения - повышение точности. Устройство содержит аналого-цифровой преобразрва тель 1, ключи 2, 10 и 18, генератор 9 тактовых импульсов, триггеры 12 и 13, счетчики 11 и 19, блок 3 памяти, сумматоры 6 и 8, элемент ИЛИ 14, элемент И 17, вычитатель 4, элемент 16 задержки, делитель на два 5, умножитель 7,0 пороговый элемент 15. В устройстве производится подсчет текущего значения математического ожидания , причем усреднение по числу реализаций , кратному десяти, достигается путем перемещения запятой в сумматоре на соответствующее число декад . 1 ил. с s (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (5D 4 G 06 G 7 52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Г10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3981593/24-24 (22) 25. 11. 85 (46) 30.03.87. Бюл. ¹ 12 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) А.И.Заико (53) 681.3(088.8)

° (56) Авторское свидетельство СССР № 4519999 кл. G 06 F 15/353, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 1136188, кл. G 06 F 7/52, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАТЕИАТИЧЕСКОГО ОЖИДАНИЯ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь— зовано в информационно-измерительной технике, в частности для определения математического ожидания стационарных случайных процессов. Цель изобрете— ния — повышение точности. Устройство содержит аналого-цифровой преобразова тель 1, ключи 2, 10 и 18, генератор

9 тактовых импульсов, триггеры 12 и

13, счетчики 11 и 19, блок 3 памяти, сумматоры 6 и 8, элемент ИЛИ 14, эле- мент И 17, вычитатель 4, элемент 16 задержки, делитель на два 5, умножитель 7,„пороговый элемент 15. В устройстве производится подсчет текущего значения математического ожидания, причем усреднение по числу реализаций, кратному десяти, достигается путем перемещения запятой в сумматоре на соответствующее число декад. 1 ил.

0511 2

50 ющее выражению 1 130

Изобретение относится к вычисли- . тельной технике и может быть использовано в ифнормационно-измерительной технике, в частности для определения математического ожидания стационарных случайных процессов.

Целью изобретения является повышение точности.

На чертеже изображена схема предложенного устройства.

Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, второй ключ

2, блок 3 памяти, вычитатель 4, делитель 5, второй сумматор 6, умножитель 7, первый сумматор 8, генератор 9 тактовых импульсов, первый . ключ 10, первый счетчик 11, второй и первый триггеры 12 и 13, элемент

ИЛИ 14,пороговый элемент 15,элемент

16 17,третий ключ

18 и второй счетчик 19.

Устройство работает слецующим образом.

В исходном состоянии триггер 12, сумматор 8 и счетчик 19 сброшены в

"0", триггер 13 — в единичном состоянии, а в счетчике 11 записано число п — 1 (на единицу меньше емкости).

Ключи 2 и 10 закрыты, а элемент И 17 и ключ 18 открыты. Генератор 9 периодически запускает аналого-цифровой преобразователь 1, который преобразует непрерывный сигнал X(e) в дискретные отсчеты Х;, где; i = 1, 2,...,k,.

В поступлением импульса пуска триггер 12 переводится в единичное состояние и перебрасывает триггер 13 в нулевое состояние. Ключи 2 и 10 открываются, а элемент И 17 и ключ

18 закрываются. Первый же тактовый импульс запускает аналого-цифровой преобразователь 1 и дополняет счетчик 11 до максимального. Импульс с первого выхода заполненного счетчика 11 проходит элемент ИЛИ 14 и элемент 16 задержки записывает в блок

3 памяти первый отсчет Х, сбрасывает счетчик 11 в "0" и переводит триггер 13 в единичное состояние, открывает элемент И 17 и ключ 18.

Второй тактовый импульс записывает "единицу" в счетчики 11 и 19, второй раз запускает аналого-цифровой преобразователь 1 и на выходе ключа 2 появляется второй отсчет Х .

При этом возможны следующие два случая.

Если Х отличается от Х,, то на выходе вычитателя 4 образуется раз5

t5

45 ность (Х вЂ” Х<), которая в пороговом элементе 15 образует импульс отличающегося отсчета. Этот импульс проходит через элементы ИЛИ 14, И 17 и поступает на управляющий вход сумматора 8, а через элемент задержки

16 — на управляющие входы блока 3 па: мяти и счетчика I1. В результате этого в сумматоре 8 записывается среднее значение сигнала между первым и вторым отсчетами (Х вЂ” Х )/2, в блоке памяти — Х, а счетчик 11 сбросится в "0".

При Х = Х, на выходе вычитателя

4 — "0", импульс отличающегося отсчета не образуется и значения блока

3 памяти, счетчика. 11 и сумматора 8 не изменяются. Таким образом, при повторяющемся отсчете изменяются только значения счетчиков 11 и 19 на единицу.

С приходом третьего тактового импульса он фиксируется счетчиком 19 и возникают те же два случая. При получении повторяющегося отсчета в счетчике 11 прибавляется единица.При получении отличающегося отсчета на выходе счетчика 11 и на входе сумматора 8 образуются соответственно время между двумя отличающимися отсчетами и среднее значение сигнала за это время, Это время уже зафик— сировано счетчиком 19, а среднее значение сигнала суммируется с уже имеющимися в сумматоре 8.

Счетчик 11 имеет конечную емкость и. Поэтому при максимальном заполнении счетчика 11 импульс с его выхода проходит элемент ИЛИ 14, производит описанные операции и сбрасывает в

"0" счетчик 11 для следующего заполнения.

При равенстве показания И счетчика 19 100, 1000 и т.д. импульс с его выхода возвращает триггер 12 в нулевое состояние и через элементы ИЛИ

14 и И 17 прибавляет в сумматоре 8 последнее значение второго сумматора 6 даже если Х,, повторяет Х, а счетчик 11 не заполнен полностью.

За счет этого достигается окончание работы устройства при точном равенстве показания счетчика 19 N = 100, 1000 и т.д. После перемещения запятой в сумматоре 8 влево соответственно на 2, 3 и т.д. декады íà его выходе получается математическое ожидание ш сигнала X(C) соответству1300511

Составитель В.Орлов

Редактор М.Келемеш Техред И.Попович Корректор Н. Король

Заказ 1152/50 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5,Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4, где и — показание счетчика 11;

1 количество отсчетов 5 суммируемых сумматором

Формула изобретения

Устройство для определения математического ожидания, содержащее аналого-цифровой преобразователь, первый и второй ключи, генератор тактовых импульсов, первый и второй 15 триггеры, первый счетчик, блок памяти, первый и второй сумматоры, элемент ИЛИ, вычитатель, делитель, умножитель, пороговый элемент, элемент задержки, элемент И, причем счетный 20 вход первого счетчика соединен с выходом первого ключа, информационный вход которого соединен с входом запуска аналого-цифрового преобразователя и выходом генератора тактовых импульсов, управляющий вход первого ключа соединен с управляющим входом второго ключа, входом установки в нуль первого триггера и прямым выходом второго триггера, выход аналого- 30 цифрового преобразователя соединен с информационным входом второго ключа, а вход — является информационным входом устройства, выход первого сумматора является выходом устройства, 35 вход установки в единицу второго триг гера является входом запуска устройства, первый вход первого сумматора соединен с выходом элемента И, первый вход которого соединен с входом элемента задержки и выходом элемента

ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом переполнения первого счетчика, информационный выход которого срединен с первым входом умно житсля, второй вход которого соединен с первым входом вычитателя и выходом блока памяти, вход синхронизации которого соединен с входом установки в единицу первого триггера, входом установки в нуль первого счетчика и выходом элемента задержки, информационный вход блока памяти соединен с вторым входом вычитателя и выходом второго ключа, выход первого триггера соединен с вторым входом элемента И, второй вход первого сумматора соединен с выходом второго сумматора, первый и второй входы которого, соединены соответственно с выходом умножителя и выходом делителя, вход которого соединен с входом порогового элемента и выходом вычитателя, выход порогового элемента соединен с вторым входом элемента ИЛИ, о т л и ч аю щ е е с я тем, что с целью повышения точности, в него введены второй счетчик и третий ключ, информационный вход которого соединен с выходом первого ключа, управляющий вход которого соединен с выходом первого триггера, а выход — соединен со счетным входом второго счетчика, выход которого соединен с входом установ- . ки в нуль второго триггера и третьим входом элемента ИЛИ.