Устройство для определения математического ожидания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 2 594 С 06 ОБРЕТЕН В 12онный институзе етельство СССРГ 15/353, 1973.ельство СССРГ 7/52, 1983.(57) Изобретенительной техникезовано в информтехнике, в част ЛЕНИЯ МАТЕкад. 1 ил.ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРГ 10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) 681.3(088.8)(56) Авторское свидУ 451999, кл. С 06Авторское свидеУ 1136188, кл. С 0 ДЛЯ ОПРЕДЕЖИДАНИЯотносится к вычислии может быть испольционно-измерительной ости для определения математического ожидания стационарныхслучайных процессов. Цель изобрете -ния - повышение точности. Устройствосодержит аналого-цифровой преобразователь 1, ключи 2, 10 и 18, генератор9 тактовых импульсов, триггеры 12 и13, счетчики 11 и 19, блок 3 памяти,сумматоры 6 и 8, элемент ИЛИ 14, элемент И 17, вычитатель 4, элемент 16задержки, делитель на два 5, умножитель 7пороговый элемент 15. В устройстве производится подсчет текущего значения математического ожидания, причем усреднение по числу реализаций, кратному десяти, достигается путем перемещения запятой в сумматоре на соответствующее число де0511 2 5 Ю 15 20 25 30 35 40 45 ющее выражению 1 130Изобретение относится к вычисли- . тельной технике и может быть использовано в ифнормационно-измерительной технике, в частности для определения математического ожидания стационарных случайных процессов.Целью изобретения является повышение точности.На чертеже изображена схема предложенного устройства.Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, второй ключ 2, блок 3 памяти, вычитатель 4, делитель 5, второй сумматор 6, умножитель 7, первый сумматор 8, генератор 9 тактовых импульсов, первый . ключ 10, первый счетчик 11, второй и первый триггеры 12 и 13, элемент ИЛИ 14,пороговый элемент 15,элемент 16 задержки, элемент И 17,третий ключ 18 и второй счетчик 19.Устройство работает слецующим образом.В исходном состоянии триггер 12, сумматор 8 и счетчик 19 сброшены в "0", триггер 13 - в единичном состоянии, а в счетчике 11 записано число п - 1 (на единицу меньше емкости). Ключи 2 и 10 закрыты, а элемент И 17 и ключ 18 открыты. Генератор 9 периодически запускает аналого-цифровой преобразователь 1, который преобразует непрерывный сигнал Х(С) в дискретные отсчеты Х;, где; д = 1, 21 с,.В поступлением импульса пуска триггер 12 переводится в единичное состояние и перебрасывает триггер 13 в нулевое состояние, Ключи 2 и 10 открываются, а элемент И 17 и ключ 18 закрываются. Первый же тактовый импульс запускает аналого-цифровой преобразователь 1 и дополняет счетчик 11 до максимального. Импульс с первого выхода заполненного счетчика 11 проходит элемент ИЛИ 14 и элемент 16 задержки записывает в блок 3 памяти первый отсчет Х, сбрасывает счетчик 11 в "0" и переводит триггер 13 в единичное состояние, открывает элемент И 17 и ключ 18.Второй тактовый импульс записывает "единицу" в счетчики 11 и 19, второй раз запускает аналого-цифровой преобразователь 1 и на выходе ключа 2 появляется второй отсчет Х, При этом возможны следующие дваслучая.Если Х отличается от Х то на выходе вычитателя 4 образуется разность (Х - Х), которая в пороговом элементе 15 образует импульс отличающегося отсчета. Этот импульс проходит через элементы ИЛИ 14, И 17 и поступает на управляющий вход сумматора 8, а через элемент задержки 16 - на управляющие входы блока 3 па: мяти исчетчика 11. В результате этого в сумматоре 8 записывается среднее значение сигнала между первым и вторым отсчетами (Х - Х )/2, в блоке памяти - Х, а счетчик 11 сбросится в "0",При Х= Х, на выходе вычитателя 4 - "О", импульс отличающегося отсчета не образуется и значения блока 3 памяти, счетчика. 11 и сумматора 8 не изменяются, Таким образом, при повторяющемся отсчете изменяются только значения счетчиков 11 и 19 на единицу.С приходом третьего тактового импульса он фиксируется счетчиком 19 и возникают те же два случая. При получении повторяющегося отсчета в счетчике 11 прибавляется единица.При получении отличающегося отсчета на выходе счетчика 11 и на входе сумматора 8 образуются соответственно время между двумя отличающимися отсчетами и среднее значение сигнала за это время, Это время уже зафиксировано счетчиком 19, а среднее значение сигнала суммируется с уже имеющимися в сумматоре 8.Счетчик 11 имеет конечную емкость и, Поэтому при максимальном заполнении счетчика 11 импульс с его выхода проходит элемент ИЛИ 14, производит описанные операции и сбрасывает в "0" счетчик 11 для следующего заполнения.При равенстве показания И счетчика 19 100, 1000 и т.д. импульс с его выхода возвращает триггер 12 в нулевое состояние и через элементы ИЛИ 14 и И 17 прибавляет в сумматоре 8 последнее значение второго сумматора 6 даже если Х повторяет Х , а счетчик 11 не заполнен полностью.За счет этого достигается окончаниеработы устройства при точном равенстве показания счетчика 19 И = 100,1000 и т,д. После перемещения запятой в сумматоре 8 влево соответственно на 2, 3 и т.д. декады на его выходе получается математическое ожидание ш сигнала Х(С), соответствуЗаказ 1152/50 Тираж 673 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5,Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4,где и - показание счетчика 11;1количество отсчетов 5суммируемых сумматором8. Формула изобретения10 Устройство для определения математического ожидания, содержащее аналого-цифровой преобразователь, первый и второй ключи, генератор тактовых импульсов, первый и второй 15 триггеры первый счетчик, блок памяти, первый и второй сумматоры, элемент ИЛИ, вычитатель, делитель, умножитель, пороговый элемент, элемент задержки, элемент И, причем счетный 20 вход первого счетчика соединен с выходом первого ключа, информационный вход которого соединен с входом запуска аналого-цифрового преобразователя и выходом генератора тактовых импульсов, управляющий вход первого ключа соединен с управляющим входом второго ключа, входом установки в нуль первого триггера и прямым выходом второго триггера, выход аналого цифрового преобразователя соединен с информационным входом второго ключа, а вход - является информационным входом устройства, выход первого сумматора является выходом устройства, 35 вход установки в единицу второго триггера является входом запуска устройства, первый вход первого сумматора соединен с выходом элемента И, первый вход которого соединен с входомэлемента задержки и выходом элементаИЛИ, первый вход которого соединен свыходом переполнения первогосчетчика, информационный выход которого срединен с первым входом умножитсля, второй вход которого соединенс первым входом вычитателя и выходомблока памяти, вход синхронизации которого соединен с входом установкив единицу первого триггера, входомустановки в нуль первого счетчика ивыходом элемента задержки, информационный вход блока памяти соединен свторым входом вычитателя и выходомвторого ключа, выход первого триггера соединен с вторым входом элемента И, второй вход первого сумматорасоединен с выходом второго сумматора,первый и второй входы которого, соединены соответственно с выходом умножителя и выходом делителя, вход которого соединен с входом пороговогоэлемента и выходом вычитателя, выходпорогового элемента соединен с вторым входом элемента ИЛИ, о т л и ч аю щ е е с я тем, что с целью повышения точности, в него введены второй счетчик и третий ключ, информационный вход которого соединен с выходом первого ключа, управляющий входкоторого соединен с выходом первоготриггера, а выход - соединен со счетным входом второго счетчика, выходкоторого соединен с входом установ- .ки в нуль второго триггера и третьимвходом элемента ИЛИ.