Устройство для определения математического ожидания

801112 76 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК за) С 06 С 7/52 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ййЬ.ц-,; И(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 56 1973, кл. С 06 6 7/52, 1975,2. Тахванов Г,И. и Белянина Н.В.О структурно-компенсированных сглаживающих цепях. - "Вопросы радиоэлектроники", сер. ЭВТ, вып. 4, 1976,с. 54-63 (прототип),(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯМАТЕМАТИЧЕСКОГО ОЖИДАНИЯ, содержащее группу накопительных конденсаторов группу .токозадающих резисторов,повторитель напряжения, вход которого соединен с цепочкой иэ последовательно соединенных токоэадающихрезисторов, общие выводы которыхчерез соответствующие накопительныеконденсаторы группы соединены с выходом повторителя напряжения, и цепочку из последовательно соединенных накопительных конденсаторов, одним концом подключенную к входу повторителя напряжения, а другим концом - к шине нулевого потенциала, общие выводы накопительных конденсаторов цепочки нз последовательно соединенных накопительных конденсаторов через соответствующие токозадающие резисторы группы подключены к выходу повторителя напряжения, являющемуся выходом устройства, о т л и ч а ющ е е.с я тем, что, с целью повыше ния точности, в него введены встречно-параллельно подключенная диоднаяпара и дополнительный токозадающий резистор, один вывод которого является входом устройства, другой вывод дополнительного токозадающего резистора соединен со свободным выводом первого токоэадающего резистора цепочки из последовательно соединенных резисторов и через диодную пару - с выходом повторителя напряже- щи ния. Май11123Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и автоматическому управлению. Устройствослужит для определения математического ожидания адаптивных нестационарных аналоговых случайных процессов. Оно обеспечивает несмещеннуюоценку математического ожидания,которое представляет собой полинамстепени не выше и. 10, Известно устройство для определения математического ожидания И ,содержащее многозвенный фильтр,каждое звено которого имеет передаточную функцию5 где Т - постоянная времени, 20 причем первый вход многозвенного фильтра соединен с входом устройства, а выход подключен к входу инвертора, выход которого связан с вторым входом сумматора, первый вход сумматора сое динен с вторым. входом устройства,а выход - с выходом устройства, Передаточная функция такого устройства имеет вид30Дп(Р) - 1 (+ ),1+ТрМгде п " число звеньев в многозвенномфильтре,Недостатками подобных устройств 35являются избыточность элементов -необходимость использования инвертора,сумматора, трудности сопряжения отдельных звеньев в многозвенном фильтре; низкий коэффициент сглаживания 40(порядок полинома знаменателя передаточной функции 14(р) лишь на единицу превосходит порядок. полиномачислителя) и, как следствие этого,невысокая точность, отсутствие воэможности регулировки дисперсии оценки математического ожидания.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство, содержащее группу накопительных конденсаторов, 50группу токозадающих резисторов,повто"ритель напряжения, вход которого соединен с цепочкой из последовательносоединенных токоэадающих резисторов,свободный вывод которой является 55входом устройства, а общие выводырезисторов через соответствующиенакопительные конденсаторы группы У 6 3соединены с выходом повторителя напряжения, и цепочку из последовательно соединенных накопительных конденсаторов, одним концом подключенную к входу повторителя напряжения, а другим концом - к шине нулевого потенциала, общие, выводы накопительных конденсаторов цепочки из последовательно соединенных накопительных конденсаторов через соответствующие токозадающие резисторы группы подключены к выходу повторителя напряжения, являющемуся выходом устройства 21.Недостаток данного устройства- невозможность самонастройки на уровень входных помех и соответствующего изменения дисперсии оценки математического ожидания.Цель изобретения - повышение точности работы устройства посредством ограничения уровня выходных помех и относительного уменьшения дисперсии оценки математического ожидания.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее группу накопительных конденсаторов, группу токоэадающих резисторов, пов" торитель напряжения, вход которого соединен с цепочкой из последовательно соединенных токозадающих резисторов, общие вьводы резисторов через соответствующие накопительные конденсаторы группы соединены с выходом повторителя напряжения, и цепочку из последовательно соединенных накопительных конденсаторов, одним концом подключенную к входу повторителя напряжения, а другим концом - к шине нулевого потенциала, общие выводы накопительных конденсаторов цепочки из последовательно соединенных накопительных конденсаторов через соответствующие токозадающие резисторы группы подключены к выходу повторителя напряжения, являющемуся выходом устройства, введены встречно-параллельно подключенная диодная пара и дополнительный токо- задающий резистор, один вьвод которого является входом устройства, а другой вывод дополнительного токоэадающего резистора соединен со свободным выводом первого токозадаю" щего резистора цепочки из последова тельно соединенных токозадающих резисторов и через диодную пару - с выходом повторителя напряжения.112376 4ров 4 -4, группу токозадающихрезисторов 5-5, встречно-параллельно подключенную диодную пару 6 и6 дополнительный токозадающий реейзистор 7. Устройство работает следующимобразом.При низком уровне входных помех, 10 когда влиянием нелинейного звена -встречно-параллельно подключенной диодной пары 61 и б можно пренебречь, передаточная функция устройства описывается выражением вида ттн(р 1 ааЮр = - = (р 1 а,о,р , ф а где ао 1 О) "1 апъ аптекпос тоянные коэффициенты, определяемые КС-параметрами схемы.Тождественное формирование однс 5- именных коэффициентов Од - О числите" ля и знаменателя функции И(р) КС-параметрами цепочки из последова тельно соединенных накопительных конденсаторов 4 -4 п + и группы то" козадающих резисторов 5 -511 гарантирует отсутствие систематических выходных ошибок. Таким образом, устройство обеспечивает несмещенную оценку математического ожидания полиномиального типа при любых значениях КС-параметров элементов схемы, т.е. обладает свойством структур- . ной компенсации систематических выходных ошибок. Это свойство сохраняется и при уменьшении порядка полинома до п=О включительно. Введение нелинейного звена - встречно-парал 40 лельно подключенной диодной пары 6 и 6 - не нарушает свойства структурной компенсации и ограничивает уровень выходных помех. В установившемся режиме и при низком уровне входных помех диоды 6 и 6 заперты. При возрастании уровня входных помех Составитель Н. БелянинаТехред- А.Бабинец Корректор В. Бутяга Редактор Е. Папп Тираж 698 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 /5 Заказ 6460/34 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 3 1ЭНа чертеже представлена принци- пиальная электрическая схема устрой" ства для определения математического ожидания полиномиального типа, где обозначены х(г) - входное напряжение, пх(г.) - выходное напряжение.Устройство для определения математического ожидания содержит повторитель 1 напряжения, цепочку из последовательно соединенных токозадающих резисторов 21 -2, группу накопительных конденсаторов 31 -Зк.1 цепочку из последовательно соединенных накопительных конденсато 1 Р+" ф а.Реи к диоды 6 и 6 2 открываются. В этом случае с учетом линеаризованной вольтамперной характеристики нелинейного элемента - диода с сопротивлением г выражение для Щр) преобразу" ется к виду, когда значение коэффииентов а , -аявляются функция" ми параметра г. С уменьшением г (диод 61(62) открыт), возрастают значения коэФФициентов а и - а и+к 1увеличивается коэффициент сглаживания и уменьшается дисперсия оценки математического ожидания. йДополнительное введение встречно- параллельно подключенной диодной пары 6 и 62 и токозадающего резистора 7 улучшает точностные характеристики предлагаемого устройства.Изобретение отличается минимумом аппаратурных затрат - для его реализации необходим один операционный усилитель и минимально возможное количество формирующих КС-элементов, простотой, технологичностью, возможностью самонастройки на уровень входных помех, инвариантностью к неизбежному отклонению КС-параметров схемы от расчетных значений.