Цифровой определитель дисперсии

,ЛОПУБЛИ К 19) (11) 4 806 Р 15/3 с ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВУ ВТОРСКОМУ СВИ Р 2.М. Сми етельство ССС У 15/36, 1978 54) ЦИФРОВОЙ ОПР 57) Изобретение втоматики и вычи может быть испо ящего определени ойствах цифровой ДЕЛИТЕЛЬтноситлителььзовандиспеобрабо я к области ой техники для сколь сии в устки аналогоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидУ 767772, кл. О 06 вой информации, в системах автоматического контроля и управления. В устройство введены дополнительный компаратор 6, дополнительный квадратор 5, элемент сравнения 4, регистр 3, элемент 2 И и блокиндикации. Это позволяет сократить время определения оценки дисперсии стационарных процессов путем сравнения допустимой погрешности оценки дисперсии ЬЭц22где ь 1)ц =(0-Эц3,3 ц., - значения оценки дисперсиипри И и И -1 такте работы устройства, с пороговым значением Н, т.евыполнения нера 2венства ь 0 5 Н. 1 ил.1205 Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для скользящего определения дисперсии в устройствах цифровой обработки аналого вой информации, в системах автоматического контроля и управления.Цель изобретения - сокращение времени определения оценки дисперсии стационарных процессов. 1 ОВ устройстве определяется квадрат2 2разности ь 13,=(Б-Э) , который сравнивается со своим пороговым значением Н.При выполнении неравенства 15БН (1) 40 Е раз считается, что допустимаяпогрешность оценки дисперсии меньшепорогового значения и процесс уточ Опения оценки дисперсии прекращается.На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.Цифровой определитель дисперсиисодержит блок 1 индикации, элемент 25И 2, регистр 3, элемент 4 сравнения,дополнительный квадратор 5, дополнительный компаратор 6, аналогоцифровой преобразователь 7, блок 8оценки математического ожидания, ЗОкомпаратор 9, квадратор 10, блок11 умножения, реверсивный счетчик2, блок 13 элементов И, блок 14переключения режимов, делитель 5частоты, элемент 16 запрета, суммирующий счетчик 17, ключ 18 и генератор 19 импульсов.Алгоритм работы устройства описывается следующими выражениями23=38111 г р)Н й Й 1 г,где Л,Б- значения оценок дисперсии на выходе устройства при 11-ом и (11-1)-ом 45тактах его работы соответственноА,1,А - значения оценок математического ожидания навыходе блока оценки ма- Отематического ожиданияпри И-м и (11- )-м тактах его работы соответственно.Цифровой определитель дисперсии уработает следующим образом.В исходном состоянии счетчики12 и 17 находятся в нулевом состоя 55 2нии, ключ 18 закрыт сигналом блока 14 переключения режимов, коэффициенты передачи блока 11 умножения н делителя частоты 15 равны двум. С поступлением каждого элемента выборки, начиная с третьего, они увеличиваются на единицу.Исследуемый случайный процесс . Х(1 ) подается на аналого-цифровой преобразователь 7, С информационного выхода преобразователя 7 мгновенные значения исследуемого сигнала (элементы выборки) Х, поступают в блок 8 оценки математического ожидания, В блоке 8 оценки математического ожидания определяется текущее среднее А с поступлением каждого элемента выборки. С блока оценки математического ожидания каждое значение текущего среднего А поступает в компаратор 9, где оно сравнивается с предыдущим средним А,. Разность средних значений АА,= :=А -А , начиная с (М)-го поступает через квадратор 1 О и блок 11 умножения с коэффициентом умножения М на вход вычитания реверсивного счетчика 12. Б результате в счетчике 12 будет записан дополнительный код числа ИЬА.2Так, для двух элементов выборки (М) в компараторе 9 образуетсяХг-Х 1 разность Ь А:=А -Х = на выхо 2 г 1 2где квадратора 10 - 6 Аг, а на выходе блока 11 - число 2 А, которое равно дисперсии 02 двух элементов выборки, Зто число поступает на вход вычитания реверсивного счетчика 12, в котором оно записывается в дополнительном коде.С выхода окончания преобразования аналого-цифрового преобразователя 7 в блок 14 переключения режимов поступают сигналы об окончании каждого элемента выборки Х;, По этим сигналам начиная с второго элемента выборки Х блок 14 переключения ре 2жимов формирует сигнал управления, который поступает на первый управляющий вход ключа 18. Ключ 8 открывается и:импульсы с генератора 19 поступают на вход суммирования реверсивного счетчика 12, а также на входы делителя 15 частоты и элемента 16 запрета. Злемент 16 запрета срабатывает в моменты появления выходных сигналов с делителя 15 частотыФилиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектйая, 4 и в эти моменты не пропускает импульсы на вход суммирующего счетчика 17, Остальные импульсы, не кратные И,проходят через элемент 16 запрета и записываются в суммирующем счетчике 17. Так, при определении 3, на второй вход реверсивного счетчика 12 поступает число импульсов З, а на суммирующий счетчик 17 с выхода элемента запреимпульсов -К это 3 Э му моменту реверсивный счетчик 12 обнуляется и на его выходе появляется сигнал, который поступает на второй управляющий вход ключа 18, закрывая его, на управляющий вход блока 13 элементов И для переноса дополнительного кода(Зг-) иэг 1 суммирующего счетчика 7 в реверсивный счетчик 12 и на шину сброса суммирующего счетчика 17 для установки его в нулевое состояние.Блок. 14 переключения режимов формирует сигнал, который поступает с его второго выхода на управляющие входы блока 11 и делителя 15 частоты, увеличивая на единицу их коэффициент передачи (равны 3). Тогда с приходом очередного элемента выборки Х в блоке 8 оценки математического ожидания определяется текущее среднее А, в компараторе 9 образуется разностьА = =А -А и в реверсивный счетчик 12з гвведен дополнительный код числагЗьАз. В результате в счетчике 12 записывается дополнительный код дисперсии: В дальнейшем работа устройства повторяется с приходом каждого элемента выборки А;. В результате в реверсивном счетчике 12 образуется код текущей дисперсии Лц, удовлетворяющий.,соотношению (2). Этот код поступает на выход устройства и на вход дополнительного компаратора 6, где он сравнивается с предыдущим значением оценки дисперсии Л . . Разность ЬЛц.=Л-Л , поступает на вход дополнительного квадратора 5, возводится в квадрат и значениегЛ поступает на первый вход элеймента сравнения 4, на второй входВНИИПИ Заказ 8536/51 которого подается пороговое значение Н, характеризующее пороговуювеличину погрешности определениягоценки дисперсии ЬЛц. Элемент 4 сравнения проверяет выполнение неравенства (1) . При удовлетворении этогонеравенства в регистр 3 записывается, в противном случае - 0".дРегистр 3 накапливает К решений 10 элемента 4 сравнения, при наличиина его выходе равно К "1" элементИ 2 выдает импульс на управляющийвход аналого-цифрового преобразователя "7 и блока 1 индикации, прекращая тем самым работу устройства.При наличии на входе элемента И 2равно К "0" импульс окончания работы на вход блока 1 индикации иуправляющий вход преобразователя 7не поступает.Работа регистра 3 синхронизируется импульсами генератора 19. Блок 1индикации сигнализирует об окончании работы устройства, т.е. об оп ределении оценки дисперсии Л с заданной точностью Н. Ф-о р м у л а и з о б р е т е н и я Цифровой определитель дисперсиипо авт,св. У 767772, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени определения оценки дисперсии стационарных процессов,в него введены дополнительный компаратор, дополнительный квадратор,элемент сравнения, регистр, элементИ и блок индикации, вход которогосоединен с выходом элемента И и входом останова аналого-цифрового преобразователя, информационные входыэлемента И соединены с выходами регистра, тактовый вход которого сое- .динен с выходом генератора импульсов, а информационный вход регистрасоединен с выходом элемента сравнения, первый информационный входкоторого является входом установкипорогового значения погрешностиоценки дисперсии устройства, а второй информационный выход - соединен с выходом дополнительного квадратора, вход которого подключен квыходу дополнительного компаратора,вход которого соединен с выходом 55 реверсивного счетчика.Тираж 709 Подписное