Устройство для определения статистических характеристик

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для определения математического ожидания и дисперсии сигналов в реальном масштабе времени. Цель изобретения - обеспечение помехоустойчивости оценок статистических характеристик. Устройство содержит блок 1 вычитания, квадратор 2, три блока 3, 4 и 13 усреднения, три блока 5, 6 и 7 деления, два блока 8 и 9 умножения, два блока 10 и 11 масштабирования, сумматор 12, блок 14 экспоненциального преобразования и инвертор 15. Устройство обеспечивает устойчивость вырабатываемых им оценок математического ожидания и дисперсии исследуемых сигналов по отношению к помехам и сбоям регистрирующей аппаратуры. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sos G 06 G 7/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4731583/24 (22) 20.07.89 (46) 07.07.91. Бюл. М 25 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт космоаэрогеологических методов (72) В.А.Блинов (53) 681.3(088.8) (56) Цветков Э,И. Основы теории статистических измерений, Л.: Энергия, 1979, рис.

3 — 15, с. 64.

Авторское свидетельство СССР

М 721821, кл. G 06 F 15/36, 1978.. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для

„„. ЖÄÄ 1661802 Al определения математического ожидания и дисперсии сигналов в реальном масштабе времени, Цель изобретения — обеспечение помехоустойчивости оценок статистических характеристик, Устройство содержит блок 1 вычитания. квадратор 2, три блока 3,4 и 13 усреднения, три блока 5-7 деления, два блока 8 и 9 умножения, два блока 10 и 11 масштабирования, сумматор

12, блок 14 экспоненциального преобразования и инвертор 15. Устройство обеспечивает устойчивость вырабатываемых им оценок математического ожидания и дисперсии исследуемых сигналов по отношению к помехам и сбоям регистрирующей аппаратуры, 1 ил.

1661802 — — + Пг /no. о «с

10 (0 (а -U}

") т4(а) = — ехр

% го

20

По =M Uexp

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение при определении математического ожидания и дисперсии сигналов в реальном масштабе времени, Цель изобретения — обеспечение помехоустойчивости оценок статистических характеристик.

На чертеже изображена структурная схема устройства для определения статистических характеристик.

Устройство для определения статистических характеристик содержит блок 1 вы-читания, квадратор 2, третий 3 и второй 4 блоки усреднения, третий 5, второй 6 и первый 7 блоки деления, второй 8 и первый 9 блоки умножения, первый 10 и второй 11 блоки масштабирования, сумматор 12, первый блок 13 усреднения, блок 14 экспоненциального преобразования и инвертор 15.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал U(t) центрируется в блоке 1 вычитания сигналом обратной связи с первого выхода устройства, который в начальный момент времени равен нулю.

После прохождения этого сигнала через квадратор 2, блок 5 деления, блок 14 экспоненциального преобразования, блок 9 умножения, на выходе блока 3 усреднения формируется выборочная оценка величины

П 1 — M Uexp го3 где M — символ математического ожидания, 0 — оценка М (U(t)); о4 — оценка среднеквадратического отклонения U(t), а на выходе блока 13 — выборочная оценка величины

По этим оценкам на выходе блока 6 деления вырабатывается итоговая оценка 0 математического ожидания сигнала U(t), которая удовлетворяет уравнению

U = П1* / Bo).

Выходной сигнал блока 4 усреднения, представляющий собой выборочную оценку величины

П2 =M (U — U) exp(— ) го3 пройдя чере сумматор 12 и блок 7 делен я, превращается в итоговую оценку с4 2 дисперсии сигнала U(t), которая, как явствует из схемы, удовлетворяет уравнению

Реализованный в устройстве алгоритм получения оценок О и о4 обеспечивает минимизацию функционала

I =,) (p4 т4) оа, где о4 (а) — реальный закон распределения значений сигнала U его гауссовская аппроксимация.

Формула изобретения

Устройство для определения статистических характеристик, содержащее блок вычитания, квадратор, два блока деления, сумматор и первый блок умножения, причем выход блока вычитания через квадратор подключен к первому входу блока умножения, выход сумматора Соединен с входом делимого первого блока деления, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения помехоустойчивости оценок статистических характеристик, в него введены три блока усреднения, второй блок умножения, третий блок деления, инвертор,блок экспоненциального преобразования и два блока масштабирования, причем информационный вход устройства соединен с первым входом второго блока умножения и с входом уменьшаемого блока вычитания, вход вычитаемого которого подключен к выходу второго блока деления, выход квадратора соединен с входом делимого третьего блока деления, выход которого через инвертор соединен с входом блока экспоненциального преобразования, выход которого подключен к вторым входам первого и второго блоков умножения и к входу первого блока усреднения, выход которого подключен к входам делителя первого и второго блоков деления, выход первого блока деления через первый блок масштабирования подключен к входу делителя третьего блока деления и через второй блок масштабирования — к первому входу сумматора, второй вход которого через второй блок усреднения соединен с выходом первого блока умножения, выход второго блока умножения через третий блок усреднения подключен к входу делимого второго блока деления, выходы второго и первого блоков деления являются соответственно выходами оценок математического ожидания и дисперсии устройства.