Устройство для определения дисперсии

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Соцмалнстнческин

Республик 934483 (St ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04, 10.78 (2l ) 2688668/18»24 с присоединением заявки УЙ— (23 } Пр нори тетв

Онубликовано 07.06.82. Бюллетень ¹ 2 1

Дата опубликования описания 10.06.82 (54)М. Кн. (» 06 Р 15/36 (Ьауднрстинньй квинтет

СССР ае анан нзейретеннй н открнтнй

{53) УДК 681. - . 325(088.8) А. Ж. Виксна, В. Н. Васильев, P. Л. Смильтм и В. A. Солоцовников (72) Авторы изобретения (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСИИ

Изобретение относится к вычистнттельной технике, в частности к цифровой обработке сигналов, и может быть использовано в аппаратуре, предназначенной цля определения основных характеристик слу чайных процессов и сигналов и статистичесI» кой обработки результатов измерения.

Известно устройство цля вычисления дисперсии, содержащее цва сумматора и генератор случайных чисел, которое имеет высокую точность (1).

1О

Однако оно содержит ряц сложных блоков, таких как длительные устройства и цифровые функциональйые преобразова те% а

Наиболее ба эким по техническому решению к предлагаемому является устройство цля вычисления дисперсии, сопержашее генеоатор тактовых импульсов, выход

20 которого поцключен к входу счетчика, блок сравнения кодов, первый вход которого соединен с выходом генератора случайных чисел, коммутатор, умножители (2).

Недостатком устройства является то, что оно соцержит избыточное количество вероятностных двоичных элементов и обладает низкой точностью . Это объясняется тем, что в устройстве применен вероят ностный алгоритм умножения, имеющий ма-, лую эффективность.

Бель изобретения — повышение точности вычисления.

Поставленная цель постигается тем, что в устройство для писперсии, соцержа шее счетчик импульсов, счетный вход которого поцключен к выхоцу генератора тактовых импульсов, генератор случайных чисел, выхоц которого соединен с первым входом блока сравнения, комьртатор, ввепены два сумматора, триггер, при этом выхоц счетчика подключен к входу тригге ра, выхоц которого соединен с входом первого сумматора и с управляющим входом коммутатора, первый информационный вход которого обьединен с вхопом сумматора и является входом устройства, выхоп второго сумматора соединен с вторым информаци3 9344 онным входом ксммутатора, выход которого подключен к второму входу блока сравнения, третий вхоц которого обьецинен с входом генератора случайных чисел и соединен с выхопом генератора тактовых импульсов, выход блока сравнения копов поцключен к второму вхопу первого сумматора, третий вхоц которого соепинен с выходом генератора случайных чисел.

На чертеже преаставлена блок-схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 так. товых импульсов, счетчик импульсов 2„ генератор 3 случайных чисел, блок 4 сравнения копов, первый сумматор 5, коммутатор 6, триггер 7, второй сумматор 8.

Устройство работает следующим образом.

В начале вычисления счетчик 2, триггер 7, сумматор 5 и сумматор 8 нахоцят20 ся в нулевом состоянии, вхоц блока 4 сравнения кодов с помощью коммутатора6 включен к входу устройства, а в сумматоре 5 установлен режим суммирования. В динамике работы устройства име25 ются цве фазы: вычисление математического ожидания исследуемого сигнала и второго начального момента и вычисление второго центрального момента, т.е. дисперсии.

B обеих фазах используется одинаковое

36 количество тактовых импульсов генератора 1, которое подсчитывается счетчиком

2. По окончании первой фазы импульс переноса счет. гика 2 переводит триггер 7 в епиничиое состояние и, соответственно, И сумматор 5врежим вычитания,,а коммутатор 6 подключает выход сумматора 8 к входу блока 4„

В первой фазе в сумматоре 8 образуетая оценка математического ожицания в1гоц- Гг ного сигнала..Копы, поступающие на вход блока 4 сравнения коцов, сравниваются с кодами генератора 3 случайных чисел. Если случайное число б" генератора 3 меньше входного числа Х, то число гг"- поц45 воздействием сигнала блока 4 сравнения кодов добавляется в сумматор 5. В конце первой фазы в сумматоре 8 формируется оценка математического ожидания сигнала, а в сумматоре 5 - агенка его второгоИ начального момента, 83 ф

Во второй фазе сумматор 5 работает в режиме вычитания, а входным сигналом блока 4 сравнегпгя кодов является содержимое сумматора 8, т.е. оценка математического ожицання сигнала. В конце второй фазы вычисления в сумматоре 5 формируется оценка дисперсии вхоцного сигнала. При этом послецовательность операции та же, что и в первой фазе работы ус тр ойс тв а.

Использование прецла гаемого устройства позволяет пов ысить точность вычислений при получении количественных характеристик исслецуемого сигнала за. счет исключения опе аций умножения с применением вероятностных алгоритмов при их выполнении.

Ф ормула изобретения

Устройство цля опрепеления дисперсии, соцержащее счетчик импульсов, счетный вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, генератор случайных чисел, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, коммутатор, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него ввепены цва сумматора, триггер, при этом выход счетчика подключен к входу триггера, выход которого соединен с входом первого сумматора и с управля ющим входом коммутатора, первый ин— формационный вход которого обьецинен с входом сумматора и является входам устройства, выход второго сумматора соединен с вторым информационным вхопом коммутатора, выход которого подключен R второму входу блока сравнения, третий вход которого обьепинен с входом генератора случайных чисел и соединен с выходом генератора тактовых имцульсов, выход блока сравнения копов подключен к второму входу первого сумматора, третий влад которого соединен с выходом генератора случайных чисел.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 590755, кл. g 06 F 15/36, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Jh 327496, кл. Я 06 F 15/36, 1972 (прототип}.

934483

| г

Составитель Л. 1 знгорьян-Чтенц

Редактор Н. Чубелко Техред И.Гайду Корректор Ю. Макаренко

Заказ 3937/45 Tapam 731 Пода сиое

ВНИИПИ Государств жного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

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