Устройство для контроля изменения стандартного отклонения случайной величины

 

i .

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 12.V.1968 (№ 1239873/18-24) с присоединением. заявки №

Приоритет

Опубликовано 06.1.1970. Бюллетень ¹ 4

Дата опубликования описания 14.V.1970

Кл. 42m>, 15/36

МПК G 06f

УДК 66.012.1 (088.8) комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

Ю. С. Новиков и М. М. Владимирский

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ

СТАНДАРТНОГО ОТКЛОНЕНИЯ СЛУЧАЙНОЙ ВЕЛИЧИНЫ

Ур, fx,— m(x)f = к, 10

Изобретение относится к области техники контроля изменения стандартного отклонения случайного процесса с известным или равным нулю математическим ожиданием.

Известны измерители стандартных отклонений (дисперсии) случайных процессов, Однако в этих устройствах необходимо осуществлять нелинейные преобразования (операции умножения, возведения в квадрат) физических величин.

Предложенное устройство отличается тем, что нулевой вход первого триггера и единичный вход второго триггера соединены с первым входным зажимом, единичный вход первого триггера через электронный ключ соединен со вторым входным зажимом, счетный вход второго триггера соединен с третьим входным зажимом, первые входы схем «И» соединены с четвертым входным зажимом, второй вход первой с емы «И» соединен с нулевым выходом перво;о триггера, второй вход второй схемы «И» соединен с единичным входом первого триггера, запрещающие входы схем «И» соединены со входом электронного ключа и нулевым выходом второго триггера, а выходы первой и второй схем «И» соединены с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика соответственно.

Это упрощает устройство за счет того. что

Величина стандартного отклонения контролируется путем измерения суммы абсолютных значений отклонений случайной величины от ее математического ожидания по формуле где р, — вероятность т-го отклонения случайной величины; хт — t-е значение случайной величины;

m (x) — математическое ожидание случайной величины; и — среднее квчдратическое отклонение случайной величины; ч — коэффициент пропорциональности.

На фиг. 1 дана функциональная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы.

Устройство содержит триггер Т,, управляю20 щий схемами совпадения «И», и «И», триггер Т,, осуществляющий запиранис схем совпадения «И», и «И»» и ключа К, схемы совпадения «И»1 и «И»,, выдающие г реверсивный счетчик импульсы счета; реверсивный

25 счетчик РС, осуществляющий накопление и суммирование импульсов счета, поступающих через схемы «И», и «И»з, электронный ключ

К, управляемый потенциалом триггера T„, и находящийся в цепи управчения триггером

Т,.

260970

Зо

3

На первый входной зажим I подается первая регулярная последовательность импульсов (Имп. 1), на второй входной зажим П— вторая регулярная последовательность импульсов (Имп, П), сдвинутая относительно первой на полпериода следования импульсов, на третий входной зажим Пl — случайный сигнал (Имп, lll) и на четвертый:ходной зажим IV — последовательность с,етных импульсов (СИ), частота следования которых существенно больше, чем частота следования импульсов первой и второй последовательностей.

Начало отсчета отклонения определяется моментом появления импульса с,.рии Имп. I, под воздействием которого выходной сигнал триггера Т, открывает схему совпадения «И» и закрывает схему совпадения «И»2, а выходной сигнал триггера I2 снимает запрет со схем совпадения «И» и «И» . Через схему «И», в реверсивный счетчик РС поступают импульсы счета, частота которых определяется необходимой точностью измерения.

При отсутствии отклонения случайной величины (входной сигнал Имп. Ill не поступает) импульс серии Имп. П, сдвинутый по фазе на

180 относительно импульса серии Имп. 1, через электронный ключ К переводит триггер

Т в состояние, когда открыта схема совпадения «И»2 и закрыта схема совпадения «И» .

Через схему совпадения «И»» на реверсивный счетчик PC поступают импульсы счета. Результат суммирования импульсов за период равен нулю (фиг. 2, а).

При появлении входного сигнала. х, до момента поступления импульса серии Имп, П триггер Т2 переводится в состояние, при котором закрываются схемы совпадения «И» и

«И»2. Количество счетных импульсов, поступивших в реверсивный счетчик PC за время от момента появления импульса серии Иип, l до момента появления импульса серии Имп. П соответствует отклонепию х, (фиг. 2, б).

При появлении входного сигнала в момент, превосходящий расстояние между моментами появления импульсов серии Имп. I и Имп. II (фиг. 2,в), импульс серии Имп. II переводит триггер Т> в состояние, при котором закрывается схема совпадения «И»> и открывается схема совпадения «И»». С этого момента импульсы счета поступают в pOBepcHBHbIH счетчик PC через схему совпадения «И» до момента появления входного сигнала Имп. Пl, осуществляющего запрет схемы совпадения

«И»2 через триггер Т2. Результат суммирования счетных импульсов в реверсивном счетчике PC соответствует величине отклонения х отсчитываемой от момента появления импульса серии Имп. III до момента поступления следующего импульса серии Имп. 1, т, е. кратчайшему расстоянию между этими импульсами.

В случае, когда импульс Имп. Ill за время одного периода следования импульсов серии

Имп. 1 появляется и в первой и во второй половинах периода, поступление счетных импульсов в счетчик РС начинается с появлением импульса серии Имп. I и прекращается с первым в данном периоде появлением импульса Имп. III, затем возобновляется в момент второго за данный период появления импульса Имп. Ill и длится до следующего по времени появления импульса Имп. Ш или импульса серии Имп. П (в следующем периоде).

Влияние импульса серии Имп. П в данном периоде исключается электронны л ключом К, управляемым от триггера Т2. Воздействие импульса серии Имп. 1 в начале следующего периода не приводит к изменению состояния схемы устройства, так как триггер Т1 в этот момент находится в положении, при котором схема совпадения «И»1 уже открыта (фиг. 2,г), Количество счетных импульсов, регистрируемых реверсивным счетчиком РС, соответствует сумме отклонений х,. При определенной величине выборки этот результат можно рассматривать как оценку среднеквадратического отклонения случайной величины.

Предмет изобретения

Устройство для контроля изменения стандартного отклонения слу айной величины, содержащее два триггера, электронный ключ, две схемы «И» и бинарный реверсивный счетчик, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, нулевой ьход первого триггера и единичный вход второго триггера соединены с первым Входным зажимом, единичный вход первого триггера через электронный ключ соединен со вторым входным зажимом, счетный вход второго триггера соединен с третьим входным зажимом, первые входы схем

«И» соединены с четвертым входным зажимом, второй вход первой схемы < И» соединен с нулевым выходом первого триггера, второй вход второй схемы «И» соединен с единичным входом первого триггера, запрещающие входы схем «И» соединены со входом электронного ключа и нулевым выходом второго триггера, а выходы первой и второй схем

«И» соединены с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика соответственно, 260970

ИИО.

Инп.

Иг

PC

Имп и, Ипп

Иип

Имп.

PC

Имп

Иип.

Имп. и, PC фиг,2

Составитель В. М. Шумский

Редактор Л. А. Утехина Техред Л. В. Куклина Корректор Т. А. Абрамова

Заказ 1058/12 Тираж 500 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2