Устройство для определения текущей оценки среднего значения

 

Изобретение относится к системам экспресс-обработки измерительной информации. Целью изобретения является расширение области применения. Цель достигается за счет оценки математического ожидания с помощью рекурсивных алгоритмов упорядоченных входных величин. Устройство содержит группу сумматоров 1, группу цифроаналоговых преобразователей 2, группу компараторов 3, элементы И-НЕ 4, триггеры 5, элементы ИЛИ 6, блок сравнения 7, блок уравновешивания 11, сумматор 14, ЦДЛ 15, регистры 16-18, счетчик 19, делитель частоты 20, генератор импульсов 21, распределитель импульсов 22. 2 ил.

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

251 А1

09) (l 1) (51)1 Б 06 F 15/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3809308/24-24 (22) 29.10.84 (46) 30.12.87. Вюл, N- 48 (71) Новосибирский электротехнический институт (72) Г.А.Сырецкий (53) 681.333(088.8)! (56) Авторское свидетельство СССР

Р 326557, кл. G 05 В 23/00, 1971, Авторское свидетельство СССР

9 1161978, кл. 0 06 F !5/36, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕКУЩЕЙ ОЦЕНКИ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к системам экспресс-обработки измерительной информации. Целью изобретения является расширение области применения.

Цель достигается эа счет оценки математического ожидания с помощью рекурсивных алгоритмов упорядоченных входных величин. Устройство содержит группу сумматоров 1, группу цифроаналоговых преобразователей 2, группу компараторов 3, элементы И-НЕ 4, триггеры 5, элементы ИЛИ 6, блок сравнения 7, блок уравновешивания 11, сумматор 14, ЦАП 15, регистры 16-18, счетчик 19, делитель частоты 20, генератор импульсов 21, распределитель импульсов 22. 2 ил, 1363251

Изобретение относится к автоматике и информационно-измерительной технике и предназначено для использова" ния в контрольно-измерительных систе5 мах, системах экспресс-обработки измерительной информации.

Целью изобретения является расширение области примекения.

На фиг. 1 представлена блок".схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 — блок-схема блока управления.

Устройство (фиг. 1) содержит группу сумматоров 1, группу цифроаналоговых преобразователей 2, группу ком- 15 параторов 3, элементы И-НЕ 4, триггеры 5, элементы ИЛИ 6, блок 7 сравнения, содержащий делитель 8 напряжения, цифроаналоговый преобразователь 9 и компаратор 10; блок 11 уравновеши- 20 вания, содержащий блок 12 управления и цифроаналоговый преобразователь 13, сумматор 14, цифроаналоговый преобразователь 15, регистры 16-18, счетчик 19, делитель 20 частоты, генера- 25 тор 21 импульсов, распределитель 22 импульсов. Блок 12 управления (фиг.2) содержит регистр 23, группу элементов И 24, элемент ИЛИ 25, элемент

НЕ 26.

Устройства для определения текущей оценки среднего значения наперед заданной порядковой статистики (члена вариапиакн. -.: а ряда) работает следующим образом, Перед началом рабаты элементы 35 системы устанавливаются в следующее исходное состояние". цифроаналоговый преобразователь

15 имеет нулевое.выходное напряжение (U =O);

40 регистр 16 обнулен; счетчик 19 импульсов установлен в состояние, соответствующее единичному коэффициенту передачи (К,=!) умножающих цифроаналоговых преобра- 45 зователей 2; в регистр 17 записан кад, соответствующий рангу (r) вычисляемой порядковой статистики; в распределитель 22 :. àíåñåí.à информация, необходимая для его работы в течение одного цикла.

Работа устройства начинается по сле запуска генератора 21 импульсов.

С появлением первого импульса на вхо-55 де синхронизации распределителя 22 формируются: сигнал логического ну= ля на его втором выходе,устанавливающий íа Ц-выходах D-триггеров 5 уровни логического нуля; уровень ;агическай единицы на выходе "Установка нуля". распределителя 22, над воздействием которого напряжение на аналоговом выходе блока 11 уравновешивания устанавливается разным нулю с атрицательньм знакам.

Второй синхронизирующий импульс обеспечивает появление "1" на первом и втором выходах распределителя 22, на выходе (КИН) установки кода максимального напряжения (11 „ ) — логическагс нуля. В этом случае на аналоговом выходе блока 11 уравновешивания устанавливается уровень напряжения — U „,,. .При этом импульсы с выхода делителя 20 частоты не влияют на рабату блока 11 уравновешивания.

Так как на вторые входы логических элементов И-НЕ 4 з рассматриваемый момент времени подана логическая единица, то после установки — U „ на вторых входах компараторав 3 при соблюдении условий Д -х с1-U „,!, где х, — отрицательное напряжение на входе i-ro кампаратара 3, происходит срабатывание одного или нескольких ксмпаратараз 3 (при соблюдении указанного выше условия компараторы 3 реагируют лишь на отрицательные вход- ные напряжения. В первом цикле работы з рассматриваемый момент времени камнаратары 3 не срабатывают если (; = ь х 0)), чта вызывает изменение состояния НБ-триггеров 5 и замыкание соответствуют@ х ключей в блоке 7 сравнения. В том случае, когда количество замкнутых ключей разно или больше г, ка выходе блока 7 сравнения появляется уровень логической единицы.

С приходам следующего (третьего) импульса фиксируется уровень выходка" га напряжения блока 7 сравнения.

На втором выходе распределителя

22 появляется сигнал сброса НБ-триггеров 5 з нулевое состояние (логический куль ка Q-выходах).

При появлении на входе синхронизации ачередкага (пятага) импульса

Hp выходе зкаказагG разряда (3P) распределителя 22 устанавливается уровень логического напряжения, соответствующий урозчю напряжения ка выходе блока 7 сравнения в предыдущем такте,в первом цикле при (х„ Π— логический куль) ..Уравечь напряжения на аналоговом выходе блока .1 уравчазешнзания равен макси-.

13632 1!

О мальному значению (в первом цикле—

U»«). В этом такте вновь срабатывают некоторые компараторы 3, триггеры 5 и соответствующие им ключи

5 в блоке 7 сравнения.

При появлении очередного (шестого) импульса на первом выходе распределителя 22 формируется напряжение логического нуля, при наличии которого запрещается прохождение сигналов через логические элементы

И-НЕ 4, В рассматриваемый момент времени в распределителе 22 формируется одновременно и сигнал установ-!5 ки нуля, при наличии которого напря-жение на аналоговом выходе блока ll уравновешивания устанавливается равным нулю. Уровень логического напряжения на входе знакового разряда блока 11 уравновешивания противоположен предыдущему, если на выходе блока 7 сравнения не зафиксирован уровень логической единицы (в первом цикле работы устанавливается при (х;) ъ 0 напряжение логической единицы, при котором блок ll уравновешивания формирует напряжение с положительным знаком). Далее разрешается прохождение тактовых импульсов с выхода делителя 20 частоты на вход блока 12

30 управления.. В дальнейшем все последующие импульсы генератора 21 изменяют уровни выходных напряжений раcïðåделителя 22. Эта ситуация имеет мес- то до момента появления на выходе блока ll уравновешивания сигнала "Конец преобразования".

При поступлении первого импульса с выхода делителя 20 частоты на вход тактовых импульсов блока ll уравно- 40 вешивания на его аналоговом выходе в первом цикле работы устройства устанавливается положительное напряжение !

U „,/2 при положительном значении г-го члена вариационнога ряда. Если после установки этого напряжения срабатывает один или несколько компараторов 3, то в блоке 7 сравнения замыкается соответствующее количество ключей. Если при этом суммарное количество сработавших ключей блока

7 сравнения (с учетом замкнутых ключей, состояние которых было зафиксировано соответствуюшими триггерами

5, сработавшими во время действия пятого синхрсниэирующего иипульса)бсльше или равно г., то на его выходе формируется уровень логической единицы. В этом случае с приходом следующего тактового импульса на аналоговом выходе блока 11 уравновешивания устанавливается íапряжение Б„,„,, z

/2 . Если в этом такте работы устройства на выходе блока 7 сравнения имеет место уровень логического нуля, то после псявления очередного тактового импульса выходное напряжение устанавливается равным u,, „v()/2 +

+1/2 ). После каждого последующего и тактового импульса уровень напряжения изменяется в соответствии с предыдущим уровнем выходного сигнала блокг. 7 сравнения. В конце цикла (n-го такта) на аналоговом выходе (А) блока ll формируется напряжение ( а; 1 — множество коэффициентов, при" нимающих значение 0 или 1 в зависимости от уровня сигнала на выходе блока 7 сравнения, в течение п тактов, а íà его цифровом выходе (Ц) цифровой эквивалент U,. При появлении г+1-го тактового импульса на выходе блока 11 уравновешивания формируется импульс "Конец преобразования", под воздействием которого уве" личивается на единицу содержимое счетчика 19 импульсов. Выходной код сумматора 14, полученный при суммировании выходных кодов блока 11 уравновешивания и регистра 16, заносится в регистр !8 а затем в регистр 16.

По переднему фронту импульса "Конец преобразования" восстанавливается программа работы распределителя 22.

На аналоговом выходе (А) устанавливается напряжение U,, а на цифровом выходе (Ц) — его цифровой эквивалент.

Напряжения, воздействующие на первые входы компараторов 3, становятся равными

v,.=(х,-v,), „+v,I г

1 где i=1,N;

1/2 — коэффициент, задаваемый умножающим цифроаналоговым преобразователем 2, кодом, формируемым на информацион. ном выходе счетчика 19 импульсов, содержимое которого изменяется на единицу в конце каждого цикла.

В первом цикле формируется "мгновенное" значение наперед заданной порядковой статистики. Второй и все

63251

U,=Ц ++(2 -U,) у

5 l3 последующие циклы работы устройства начинаются при наличии импульса "Конец преобразования" с момента прихода на вход синхронизации очередного первого импульса генератора 21 импульсов. В этот момент времени распределитель 22 формирует сигналы сброса BS-триггеров 5 в нулевое состояние, установки нуля на аналоговом выходе блока ll уравновешивания с отрицательным знаком. Прекращается воздействие импульсов делителя .20 частоты на работу блока 12 управления.

Устройство работает при появлении на входе синхронизации каждого очередного импульса по изложенному выше правилу.

При появлении в конце L-ro цикла работы устройства сигнала "Конец преобразования" счетчик 19 импульсов изменяет свое состояние и запрещает прохождение импульсов с генератора

21. На этом работа устройства прекращается.

На аналоговом и цифровом выходах устройства сформированы в это время величины, соответствующие среднему значению r-й порядковой статистики за L циклов! где Š— значение r-й порядковой г статистики в х-м цикле,равное одному из текущих зна, чений входных сигналов устройства.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для определения текущей Оценки среднего значения, содержащее группу из Я цифроаналоговых преОбраэователейр группу из М компараторов, счетчик, первый цифроаналоговый преобразователь, регистры, выход i-го (i=1,2р...,И) цифроаналогового преобразователя группы подклю» чен к информационному входу -го компаратора группы, о т л и ч а ющ е е с я тем,.что, с целью расширения области применения путем определения среднего значения знакопеременных сигналов, в него введены распределители импульсов, второй и третий цифроаналоговые преобразователи, группа из N сумматоров, компаратор, сумматор, делитель частоты, делитель напряженияр триггеры, элементы И-НЕ, элементы ИЛИ, блок управления, содержащий, регистр, группу элементов

И, элемент ИЛИ, элемент НЕ, вход элемента НЕ подключен к первому выходу первого распределителя импульсов, причем в блоке управления, выход элемента НЕ соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу установки в "0" регистра, выход i-го разряда которого (I.=l-m) соединен с первым входом i-го элемента И группы, вторые входы элемен15.тов И группы подключены к второму выходу первого распределителя импульсов, (N+1)-й выход регистра блока управления соединен с вторым входом элемента ИЛИ блока управления и с входом ".Пуск" первого распределителя импульсов, информационный вход и вход синхронизации регистра блока управления подключены соответственно к выходу компаратора и к выходу делителя р5 частоты, выход i-ro элемента И группы соединен с информационным;входом

i-ro разряда первого цифроаналогового преобразователя, знаковый вход которого подключен к третьему выходу

ЗО первого распределителя импульсов вход синхронизации которого соединен с первым вцходом второго распределителя импульсов и с входом делителя частоты, второй выход второго рас- . пределителя импульсов соединен со

З5 счетным входом счетчика, вход сброса которого объединен с входами сброса первого и второго регистров и подключен к выходу (0+1)-го разряда регистра блока управления, информацион4О ные цифровые входы цифроаналоговых преобразователей группы объединены и соединены с выходом счетчика, а их аналоговые входы — с выходами состветствующих сумматоров группы, пер45 вый вход i-го сумматора группы является i-м ичформационным входом устройства, вторые входы сумматоров группы объединены и подключены к выходу второго цифроаналогового преобБО РазОвателя р вьiлОД EDTGPoI О ЯвлЯетсЯ аналоговым выходом устройства, входы задания порогов компараторов группы объединены и соединены с выходом первого цифроаналогового преобразо55 вателя, выход i-го компаратора группы подключен к первым входам i-va элемента И-НЕ и i-го элемента ИЛИ соответственно, вторые входы элементов И-НЕ объединены и соединены с

1363251

Составитель И.Мухин

Редактор А.Маковская ТехГед М.Иоргентал Корректор С.Шекмар

1ираж б71 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5И

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 четвертым выходом первого распределителя импульСов, выход i-го элемента И-НЕ подключен к входу установки в "1" i-ro триггера, входы устанонки в "0" триггеров объединены и соединены с пятым выходом лервого распределителя импульсов, вход начальной установки которого подключен к выходу компаратора, прямой выход -го 10 триггера соединен с вторым входом

i-rо элемента ИЛИ, выход которого соединен с i-м входом делителя напряжения, выход которого подключен к информационному входу компаратора, вкод задания порога которого соединен с выходом третьего цифроаналогового преобразователя информационный вход которого подключен к выходу третьего регистра, выход сумматора соединен с информационным входом первого регистра, выход которого подключен к информационному входу второго регистра, выход которого соединен с входом второго цифроаналогового преобразователя и с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу регистра блока управления.