Рекуррентный вычислитель оценки математического ожидания

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Сеоцналнстнческнк

Рес публик (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.03,78 (2 I ) 259 17 12/18-24 с присоелинением заявки №

Гасударственный комитет (23) Приоритет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.07.80. Бюллетень № 25

Дата опубликования опнсання10.07.80 (72) Автор изобретения

В. A. Добрыдень

Харьковский инженерно-строительный институт (7I) Заявитель (54) РЕКУРРЕНТНЬЕЙ ВЬЕЧИСЛИТЕЛЬ ОЦЕНКИ

МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОЖИДАНИЯ

Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано для текущего статистического анализа случайных процессов.

Известно устройство для оценки математического ожидания (1), реализую5 щее рекуррентный алгоритм, содержащее: аналого-цифровой преобразователь, блок управления, сумматор-вычитатель, регистр, триггер, реверсивный счетчик, то вычитатель.

Существенным недостатком устрой-. ства является его сложность.

Наиболее близким по технической реализации является вычислитель оценки

15 математического ожидания (2j, содержащий счетчик, генератор импульсон, триггер, элемент задержки, управляемый делитель частоты, первый выход которого подключен к счетному входу реверсивного счетчика, блок сравнения.

Недостатки прототипа заключаются в малой скорости сходимости, что обусловлено свойствами реализуемого им алгоритма вычисления среднего, и; какследствие, — в малой точности оценки.

Бель изобретения состоит в ускорении сходимости и повышении точности оценки математического ожидания.

С этой целью в вычислитель для оценки математического ожидания введены регистр, ключи, блок управления и время-импульсный преобразователь.

Первый выход; блока управления подключен к управляющему входу времяимпульсного преобразователя, ðìàционный вход которого является входом вычислителя, выход время-импульсного преобразователя соединен со входом установки в нуль триггера, нулевой выход которого подключен к управляющему входу первого ключа, информапионный вход которого объединен с информационным входом второго ключа и соединен с выходом генератора импульсов; выход первого ключа подключен ко входу установки в единицу триггера и к первому входу блока управления, второй выход

3 746 которого соединен с управляющим входом второго ключа, выход которого соединен . - с управляющим входом блока сравнения и"через элемент задержки — со счетными входами управляемого делителя частоты и счетчика, выходы которого подключены к первой группе информационных входов блока сравнения; вторая группа ин. формационных входов блока сравнения соединена с соответствующими выходами регистра, вход установки в нуль которого соединен со входом установки в нуль счетчика и с третьим выходом блока управления, четвертый выход которого соединен с управляющи"- ми входами регистра и управляемого делителя частоты, первый выход которого соединен со счетным входом реверсивного счетчика. Входы сложение и вычитание" реверсивного счетчика подключены соответственно к пятому и шестому выходам блока управления, третий вход которого соединен со BTорым выходом управляемого делителя частоты, а информационные входы регистра подключены к соответствующим выходам реверсивного счетчика.

Структурная электрическая схема вычйслителя представлена на чертеже.

Вычислитель содержит время-импульсный преобразователь 1, блок 2 управления, управляемый делитель частотй 3, реверсивный счетчик 4, регистр 5, блок 6 сравнения, счетчик 7, ключи 8, 9, элемент задержки 10, триггер 11, генера- . .тор импульсов 12.

Вычислитель реализует следующий рекуррентный алгоритм оценки математического ожидания: ! ° с п 1 xrl п г n < г

Ьп 9n-»(n-q! >

Ь =О, x;%0;

Перед началом работы реверсивный счетчик 4, регистр 5 и счетчик 7 установлены в нуль, триггер 11 — в единицу, а блок управления 2 - в исходное состояние; коэффициент деления управ вимого делителя частоты 3 равен единице.

Реверсивный счетчик 4 служит для формирования "величины 8„„,,регистр - для хранения величины 3„

После запуска блока управления 2 он

-= ййпултсФМ" С йефвЬЖ выхода запускает время-импульсный преобразователь 1, а

15

30

40

55

48 ф также открывает ключ 9; Первый же импульс с ключа проходит через блок сравнения 6 на второй вход блока управления 2, в результате чего реверсивный счетчик 4 устанавливается в режим сложения. Спустя время т, пропорцио4 1 нальное величине х„, на выходе время-импульсного преобразователя 1 появляется импульс, опрокидывающий в нуль триггер 11. Очередной импульс с . генератора импульсов 12 проходит через открывшийся ключ -8 на первый вход блока управления 2, а также возвращает триггер 11 в единичное состояние. Блок управления 2 закрывает ключ 9 и отключает реверсивный счетчик 4, на котором, как и на счетчике- 7, будет зафиксировано число,. представляющее в некотором масштабе величину б,=х„.

После этого импульс с третьего выхода блока управления возвращает счетчик 7 и регистр 5 в нулевое состояние, а импульс с четвертого выхода передает содержимое реверсивного счетчика 4 в регистр 5 и, кроме того, увеличивает на единицу коэффициент деления управляемого делителя частоты 3. Так осуществляется первая итерация.

Импульс блока управления начинает выполнение очередной итерации, в процессе которой возможны случаи х уЭ, и х <5

В первом случае по достйжении равенства х — „возникает импульс на втором входе блока управления 2; с этого момента и до появления импульсВ на первом входе блока управления реверсивный счетчик 4 складывает импульсы, поступающие на его счетный вход с управляемого делителя частоты

3, число этих импульсов равно (х2- 5») /2Таким образом, на счетчике 4 фор-: мируется число

,5 + (Х - 5» ) /2.

Во втором случае после появления импульса на первом входе блок управления устанавливает реверсивный .счетчик 4 в режим вычитания; ключ 9 продолжает оставаться открытым, и на счетчик 7 продолжают поступать импульсы, пока их число не достигает зафиксированного на регистре значения5„.

После этого блок сравнения 6 пропускает импульс на второй вход блока управления, дальнейшие действия которого идентичны описанным в предыдущем случае. Таким образом, в течение времени, пропорпио5 74 нального величине (х — 5< ), импульсы с управляемого делителя частоты 3 поступают на вычитаюший вход реверсивного счетчика 4, в результате чего его содержимое, передаваемое затем в регистр 5, составляет

5„-(e4 -х ) /2= 92

В дальнейшем описанная последовательность действий циклически повто- ряется, отличие очередного никла от предыдущего состоит в том, что коэффициент деления управляемого делителя частоты на единицу больше.

Когда этот -коэффициент достигает заданного значения, появляется единичный потенциал на втором выходе управляемого делителя частоты, соединенного с третьим входом блока управления 2.

Этот потенциал запрещает появление очередного импульса на выходе блока управления, прекращая работу схемы и включая, при необходимости, соответствующую индикацию.

Выходом схемы может служить выход регистра 5 либо выход реверсивного счетчика 4.

Обеспечиваемое вычислителем повъпиение скорости сходимости и точности оценки, .а также его простота позволяют повысить эффективность функционирования систем, управление которыми требует определения текущего значения математического ожидания процессов в системе.

5 о

25 зо

35 формационные входы регистра подключены

Ж к соответствующим выходам реверсивного. счетчика.

Формула изобретения

Рекуррентный вычислитель оценки математического ожидания, содержащий счетчик, генератор импульсов, триггер, -элемент задержки, управляемый делитель частоты, первый выход которого цодключен к счетному входу реверсивного счетчика, блок сравнения, о т л и ч а юm и и с я тем, что, с целью повышения точности оценки математического ожидания, в него введены регистр, ключи, блок управления и время-импульсный преобразователь, при этом первый выход

6548 6 блока управления подключен к управляющему входу время-импульсного преобразователя, информационный вход которого является входом вычислителя, выход время-импульсного преобразователя соединен со входом установки в нуль триг- гера, нулевой выход которого подключен к управляющему входу первого ключа, информационный вход которого объеди-нен с информационным входом второго ключа и соединен с выходом генератора импульсов, выход первого ключа подключен ко входу установки в единицу триггера и к первому входу блока управления, второй выход которого соединен с управляющим входом второго ключа, выход которого соединен с управлякоцим входом блока сравнения и через элемент задержки — co счетными входами управляемого делителя частоты и счетчика, выходы которого-подключены к первой группе информационных входов блока сравнения, вторая группа информапионных

axogos которого соединена с соответствующими выходами регистра, вход установки в нуль которого соединен со входом установки в нуль счетчика и с третьим выходом блока управления, четвертый выход которого соединен с управляющими входами регистра и управляемого делителя частоты, первый выход которого соединен со счетным входом реверсивного счетчика, входы сложение и

"вычитание" реверсивного счетчика . подключены соответственно к пятому и шес тому выходам блока управления, третий вход .которого соединен со вторым выходом управляемого делнтеля частоты, а инИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 428388, кл.406 P 15/36, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 485455, кл. G 06 P 15/36, 1974 (прототип) .

746548

Составитель Л. Григорьян-Чтенд

Редактор В. Федотов Техред Д. Теслюк Корректор В. Бутяга

Заказ 3949/39 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4