Устройство для определения среднего значения

 

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано для оценки параметров случайных нестационарных сигналов. Цель изобретения - повышение эффективности оценки среднего значения нестационарного случайного сигнала - достигается за счет автоматического выбора оценок, подвергаемых дальнейшей обработке. Устройство содержит интеграторы 1, элементы задержки 2, 3 и 6, вычитатели 4, 7, сумматоры 5, 11 и 12, пороговые элементы 8, триггеры 9, ключи 10, блок 13 деления, генератор импульсов 14. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 06 G 7/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1140134 (21) 4460009/24 (22) 14.07.88 (46) 30.07.91. Бюл. ¹ 28 (71) Северо-Западный заочный политехнический институт (72) О,Л,Соколов (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1140134, кл. 6 06 G 7/52, 1985 (прототип). (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ. Ж, 1667115 А2 (57) Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано для оценки параметров случайных нестационарных сигналов. Цель изобретения — повйшение эффективности оценки среднего значения нестационарного случайного сигнала — достигается за счет автоматического выбора оценок, подвергаемых дальнейшей обработке. Устройство содержит интеграторы 1, элементы задержки 2, 3 и 6, вычитатели 4, 7, сумматоры 5, 11 и 12, пороговые элементы 8, триггеры 9, ключи 10, блок 13 деления, генератор 14 импульсов, 1 ил.

1667115

10

30

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано для оценки параметров случайных нестационарных сигналов (СНС) и является дополнительным к авт. св, М 1140134, Цель изобретения — повышение эффективности оценки среднего значения нестационарного случайного сигнала.

На чертеже изображена структурная

1 схема устройства для определения среднего значения.

Устройство для определения среднего значения содержит m интеграторов 1 {m— максимальная степень аппроксимирующего полинома), m-1 первых 2 и m-1 вторых 3 элементов задержки, m-1 вычитателей 4, m-1 сумматоров 5, m-1 дополнительных элементов задержки 6; m-1 дополнительных вычитателей 7, m-1 пороговых элементов (с памятью) 8, m-1 триггеров 9, m-1 ключей 10, первый 11 и второй 12 (m-1)-входовые сумматоры, блок 13 деления, генератор 14 импульсов.

Устройство работает следующим образом, Случайный сигнал одновременно поступает на интегратор 1 и элемент задержки 2.

Первый сглаженный сигнал с выхода интегратора 1 поступает на вычитатель 4, на второй вход которого поступает задержанный на половину интервала сглаживания сигнал, В вычитателе 4 осуществляют первое центрирование сигнала, т.е,. из случайного сигнала вычитают его сглаженное значение, полученное на выходе интегратора 1.

Далее первый центрированный сигнал сглаживают во втором интеграторе 1z и подают на сумматор 5, На другой вход сумматора 5г подают задержанный элементом задержки 32 сигнал с выхода интегратора 1.

В результате на выходе сумматора 5 получают оценку математического ожидания

СНС на.выходе первого каскада устройства.

Эту оценку подают на вычитатель 4з, на второй вход которого поступает случайный сигнал, задержанный элементом задержки

2з на половину интервала сглаживания.

В вычитателе 4з осуществляют второе центрирование сигнала, т.е, из СНС вычитают его оценку математического ожидания с выхода сумматора 5 . Затем второй центрированный сигнал сглаживают в интеграторе

1з и подают на один из входов сумматора 5з.

На другой вход сумматора 5з подают задержанный элементом задержки Зз сигнал с выхода сумматора 5г. В результате на выходе сумматора 5з получают еще одну оценку математического ожидания CHC. Устройство снабжено m подобными каскадами. На выходе сумматора I-ro каскада получают i-ю оценку математического ожидания, а на выходе сумматора m-го каскада — m-ю оценку математического ожидания случайного сигнала.

Для определения характера функции, описывающей изменение математического ожидания СНС, из i-й оценки математического ожидания, задержанной в элементе задержки 6, в вычитателе 7 вычитают гп-ю оценку математического ожидания случайного сигнала. Разность оценок с выхода вычитателя 7 подают на вход I-го порогового элемента 8. Если на интервале анализа разность оценЬк не превышает заданного порогового уровня, то не происходит срабатывание порогового элемента 8. Это означает, что степень полинома, описывающего изменение математического ожидания СНС, меньше величины (2i-1). Если на интервале анализа разность I-й и m-й оценок превышает заданный пороговый уровень, то происходит срабатывание порогового элемента 8. Это означает, что степень полинома, описывающего изменение математического ожидания случайного сигнала, больше или равна величине (2I-1).

Срабатывание порогового. элемента 8 вызывает перевод триггера 9 во второе устойчивое состояние, в котором на инверсном выходе появляется нулевой уровень напряжения. Нулевой выходной сигнал триггера 9 поступает на управляющий вход ключа 10, закрывает его. В результате I-я оценка математического ожидания СНС с выхода элемента задержки 6 не поступает на соответствующий вход сумматора 12, Благодаря этому происходит автоматическое отключение оценки математического ожидания СНС с выхода i-го каскада сумматора 5, которая будет содержать ошибку смещения, обусловленную тем, что степень полинома, описывающего изменение математического ожидания случайного сигнала, больше или равна величине (2i-1). Одновременно нулевой выходной сигнал триггера

9 поступает на соответствующий вход сумматора 11. Таким образом, на выходе сумматора 11 в соответствующем масштабе отображается число каскадов, подключенных к сумматору 12, т.е, это число тех каскадов, на выходе которых оценка математического ожидания СНС не содержит ошибки смещения и которые участвуют в формировании эффективной оценки математического ожидания, получаемой с помощью блока 13 деления. На вход делимого блока 13 деления с выхода сумматора 12 поступает сумма напряжений оценок математического ожидания СНС, которые не содержат ошибки смещения. На вход

1667115 торых равно m-i. На выходе сумматора 11 получаем напряжение, отображающее в заданном масштабе число каскадов m-l, подключенных к сумматору 12. Напряжение с выходов сумматоров 11 и 12 поступают на соответствующие входы блока 13 деления, на выходе которого получают несмещенную, эффективную оценку математического ожидания СНС, дисперсия которой в m-i меньше дисперсии оценки математического ожидания с выхода i-ro каскада, Составитель Е.Хуртин

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор Э,Лончакова

Редактор M.Êåëåìåø

Заказ 2527 Тираж 389 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 делителя блока 13 деления с выхода сумматора 11 поступает напряжение, отображающее в заданном масштабе число каскадов, подключенных к сумматору 11.

На выходе блока 13 деления получают 5 эффективную оценку математического ожидания СНС. дисперсия которой в (m-)) раз меньше дисперсии оценки математического ожидания с выхода )-ro каскада, где ) определяет номер того каскада, начиная с кото- 10 рого разность оценок )-й и m-й не превышает заданного порогового уровня.

Число m-j представляет собой число каскадов, подключенных к входам сумматора 11, на выходах которых отсутствует ошибка 15 смещения оценки математического ожидания СНС() > i).

Рассмотрим теперь случай, когда степень полинома, описывающего изменение математического ожидания СНС, меньше 20 величины (2(-1), В этом случае сигнал на выходе вычита, теля 7 не превышает величину порогового уровня порогового элемента 8, т.е. не происходит переброс триггера 9 во второе ус- 25 тойчивое состояние. На инверсном выходе триггера в течение всего интервала анализа сохраняется высокий (единичный) уровень напряжения. Единичный уровень напряжения триггера 9 поступает на вход ключа 10 30 и одновременно на соответствующий вход сумматора 11. В результате i-я оценка математического ожидания СНС поступает на выход ключа 10 и далее на вход второго сумматора 12. На выходе сумматора 12 пол- 35 учаем напряжение, отображающее в заданном масштабе сумму несмещенных оценок математического ожидания СНС, число коФормула изобретения

Устройство для определения среднего значения по авт. св. !ч 1140134, от л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности оценки среднего значения нестационарного случайного сигнала, в него введены m-1 триггеров (m — максимальная степень аппроксимирующего полинома), два(т-1)-входовых сумматоров, m-1 ключей, блок деления и генератор импульсов, причем выход i-го (! = 1, m-1) порогового элемента соединен с установочным входом I-го триггера, инверсный выход которого соединен с управляющим входом I-го ключа и с i-м входом первого (m-1)-входового сумматора, информационный вход i- o ключа соединен с выходом i-го дополнительного элемента задержки, выход !-го ключа соединен с !-м входом второго (m-1)-входового сумматора, выход которого подключен к входу делимого блока деления, вход делителя которого соединен с выходом первого (m-1)-входового сумматора, выход блока деления является выходом математического ожидания устройства, выход генератора импульсов подключен к входам сброса m-1 триггеров.