Адаптивный вычислитель оценки математического ожидания

 

<1 > 674636

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCKOhA)r СВИДИЕЛЬСУВМ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено23.06.77 (21) 2489479/18-24 с присоединением заявки №(23) Приоритет

Опубликовано 16.07.79.Бюллетень № 26 (51) М. Кл

G 06 Р 15/36

Государственные комитет

СССР пе делам изабрвтвней и аткритий (53) УДК 681.3 (088.8 ) Дата опубликования описания 18.07.79 (72) Автор изобреТения

В. А. Добрыдень

Харьковский йнжене рно-строительный институт (71) Заявитель (54) АДАПТИВНЫЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬ OUEHKH МАТЕМАТИЧЕСКОГО

ОЖИДАНИЯ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использо вано, например, при автоматизации статистической обработки результатов изме рений.

Известно устройство для оценки мате матического ожидания, содержащее источ» 5 ник чисел выборки, временные селекторы, делитель частоты, триггер: и счетчик им пульсов опроса (1).

Известен также вычислитель оценки математического ожидания, содержащий генератор импульсов, счетчик импульсов, регистр, ключи и источник чисел выборки (2j.

Недостатком известных устройств является недостаточная точность.

Целью изобретения является повыше» ние точности.

Для этого в вычислитель оценки математического ожидания введены два блока элементов Й, три элемента задержки и о сумматор, при этом информационные вхо дъr сумматора подключены к соответству» юшим разрядным выходам источника чисел

2 выборки, управляюший . выход которого соединен с первым управляющим входом сумматора, с первым входом генератора импульсов и через первый элемент задерж- ки с управляющим входом первого блока элемента И, информационные входы которого объединены с информационными входами регистра и подключены к соответствуюшим выходам сумматора, выход первого блока элементов И соединен с первым входом первого ключа, второй вход которого объединен с первым входоМ второго ключа и подключен к первому выходу второго блока элементов И, входы которого соединены с соответствующими выходами счетчика, второй выход второго блока элементов И подключен к первому входу третьего ключа, выход которого соединен со вторым входом генератора импульсов, третий вход которого объединен с первым управляющим входом регистра,: со входом второго элемента задержки и подключен к выходу первого ключа, первый выход геS нератора импульсов соединен со входом

674036

3 источника чисел выборки и со входом сложение" счетчика, второй выход генератора импульсов подключен к входу "вычитание счетчика и через третий элемент за держки ко вторым входам второго и третьего ключей, выход второго ключа соединен со вторым управляющим входом регистра, выход которого является выходом устройства, а выход второго элемента задержки подключен ко второму управляюще-10 му входу сумматора, На чертеже изображен предлагаемый вычислитель, блок-схема.

Вычислитель содержит источник 1 чисел выборки, сумматор 2, регистр 3, генератор 4 импульсов, счетчик (импуль сов) 5, первый и второй блоки элементов

И 6 и И 7, первый, втброй и третий эле менты задержки 8, 9, 10, первый, вто рой и третий ключи 11, 12, 13, 20

Работает вычислитель следующим образом.

Источник 1 чисел выборки после каж"пого импульса, подаваемого на его вход, соединенный с первым выходом генерато- .25 ра 4 импульсов, формирует на своих разрядных потенциальных выходах число к; выборки в двоичном коде; после сформирования Х; возникает импульс на его. управляющем выходе, соединенном с первым 0 входом генератора импульсов. Этот импульс поступает на управляющий вХод сум- матора, и сумматор прибавляет к своему . содержимому число, присутствующее на разрядных выходах источника. Сумматор

2 вычисляет сумму: н . 11

E„"- Ex, =n a+ S„,9„= Z hi!, Й) 40 где 0 — истинное значение измеряемой . велич ины, 4 — случайная погрешность измерения;

rl - число замеров.

В исходном состоянии сумматор 2, регистр 3 и счетчик 5 установлены в нуль, импульсы на выходах генератора 4 импульсов отсутствуют.

Число Z, - параметр блока И 6 - ус$Q танавливают таким, чтобы удовлетворя- лось неравенство .

Е «а n| b), (2) где л О)- минимальное число и, доста55 точное для получения требуемой относительной точности о при 0= д ; еслй дос,таточно и = 1 уже при некотором a =Д

= О(")ia го должно выполняться лишь более слабое ограничение:

«ц(Д) (3 ) Единичный сигнал на первом выходе блока И 7 присутствует тогда, когда на

К счетчике 6 зафиксировано число вида 2, . т,е. единица содержится только в одном разряде. Единичный сигнал на втором выходе блока И 7 присутствует только при нулевом состоянии счетчика 5. Блок И7 участвует в делении суммы на и . По .. ле запуска генератора импульсов он гене рирует импульс на первом выходе, тем са мым запуская. источник чисел выборки и записывая единицу в счетчик 5. Сформировав х< -первое число выборки -, источ: ник 1 генерирует импульс на управляющем выходе. Этот импульс побуждает сумматор 2 прибавить число Х> к своему содержимому, поступает на первый вход генератора импульсов; через элемент 8 задержки поступает на управляющий вход блока И 6. Поскольку 1=2 при к=0, на к выходе блока И 7 присутствует высокий потенциал, т. е. ключ 11 открыт. Если

g;-x< @", iо импульс, поступающий с выхода элемента 8 задержки, вызывает появление импульса на выходе блока И 7. .Этот имйульс, проходя через ключ 11, поступает на первый управляющий вход регистра 3, помещая в него содержимое сумматора 2, т.е. число хс, а также на третий вход генератора импульсов, который, не формируя второй импульс на первом выходе, переходит в режим деления и начинает генерировать импульсы на втором выходе. Первый же из этих импульсов,.поступая на вычитающий вход счетчика 5, возвращает его в нуль, благодаря чему установцтся единичный потенциал на втором выходе блока И 7, ключ

13 откроется, и импульс, задержанный элементом 10, пройдет на второй вход генератора. импульсов 4, возвращая его в исходное состояние раньше, чем тот успеет сформировать второй импульс на втором выходе. Импульс поступающий на первый вход регистра 3, через элемент 9 задержки поступит также на второй управ) ляющий вход сумматора 2, возвращая его в исходное состояние.

Таким образом, в регистре 3 оказывается величина х, как среднее арифметическое выборки объема п (, Рассмотрим работу схемы в случае х (< X . B этом случае импульс на выходе блока И 6 не возникнет, и генератор 4

674036

5 6 импульсов, не получив импульс на третий ник чисел выборки, счетчик, регистр, клювход, продолжит работу и .сформирует вто- чи и генератор импульсов, о т л и ч арой импульс на первом выходе. Выработка ю шийся тем, что, с целью повышечисел и их суммирование будет продолжать ния точности, в него введены два блока ся до rex пор, пока не окажутся выполнен-5 элементов И, три элемента задержки и нымй два условия. неравенство (2) или сумматор, при этом информационные входы сумматора подключены к cooraercray- и-"2" К=1 Е

-2, K-4,2 (4) ющим разрядным выходам источника чисел выборки, управляющий выход которого соеПосле выполнения первого условия им î динен с первым управляющим входом сумпульс с выхода элемента 8 задержки бу- матора, с первым входом генератора имдег вызывать импульс на выходе блока пульсов и через первый элемент задержИ 6, однако ключ дн ко ключ 11 будет закрыт до тех ки с управляющим входом первого блока пор, пока не окажется выполненным усло- элементов И, информационные входы коговие (4). Как только это произойдег, им- 5 рого объедичены с информационными вхопульс с выхода блока И 6 пройдет через дами регистра и подключены к соогаегсгключ 11 и передаст содержимое суммато- вующим выходам сумматора, выход первора 2 в регистр 3, сбросит сумматор в го блока элементов И соединен с первым нуль и переведет генератор импульсов 4 входом первого.кщоча, второй вход котов режим деления, r.е. начнут генерировать-о рого обьединен с первым входом второго ся импульсы на втором выходе. Пусть это - ключа и подключен к первому выходу вгопроизошло при к-1, г.е. у =.Й., г.е. у -.2. рого блока элементов И, входы которого

Когда задержанный элементом 10 задерж- соединены с соогвегсгву с соответствующими выходами ки первый импульс со второго выхода ге - счетчика, второй выход второго блока нератора 4 поступит на ключи 12 и 13, элементов И подключен к первому входу ключ 12 окажется открытым, а ключ 13 третьего ключа, выход которого соединен закрытым, поскольку на счетчике 5 будет, со вторым входом генератора импульсов, зафиксированО числО 2"-1 = 1 = 2 . Им-. третий вхОД которого Обь — т " вход которого ьединен с первым пульс пройдет через ключ 12 и сдвинет управляющим входом регистра, со входом содержимое регистра 3 на один разряд в второго элемента-задержки и подключен сторону младших разрядов, т.е. разделит к выходу первого ключа, первый выход геэто число на два, вычислив тем самым нератора импульсов сбединен со входом оценку (3) при и =2, источника чисел выборки -и со входом споВторой импульс со второго выхода ге- . жение" счетчика, второй выход генератора нерагора 4 поступит на ключи 12 и 13, импульсов подключен к входу "вычитание" когда счетчик 5 возв д г и возвратится в нуль, r.е. счетчика и через третий элемент задержorKpbIThIM будет только ключ 13,в резуль- ки ко вторым входам второго и третьего тате генератор 4 будет установлен в ио,ключей, выход второго ключа соединен со ходное состояние, " дное состояние, вторым уцравляющим входом регистра, выазы ается к 2, вычйслнтепь ра- ход которого является выходом устройства, l ) ботает аналогично. Величина и oIIpegenII- а выход второго элемента задержки подется при этом условиями и. = 2", х;> ключен ко второму управляющему входу

NZ© K x; с Х,, т,е. величина и îïpå- сумматора. деляется как -Е,/ q и округляегся до бли -к

45 жайшего числа вида 2 Источники информации, принятые во

Предложенный вычислитель обеспечива- внимание при экспертизе ет получение более равномерной относитель- 1. Мирский Г. Я., Аппаратурное опреной точности во всем диапазоне значений деление характеристик случайных процесоцениваемой величины, сов, М., Энергия, 1972, с..54, Ф о р м у л а и з о б р е г е н и я . 2. Авторское свидетельство СССР

Адаптивный; вычислитель оценки мате- + 277408, кл. 42м G 06 G 7/38, магического ожидания, содержащий источ- . 1970>

674036

Составитель Л. Григорьян-Чтенц

Редактор Ю. Челвканов Техред С, Мигай Корректор A. Власенко

Заказ 4080/46 Тираж 779 Подписное

Ш1ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4