Устройство для определения среднего значения

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 15)5 6 06 6 7/5 Я ИСАНИЕ ИЗОБРЕТТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВ 8заочный и техниельство СССР7/52, 1985 (прототип).ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯИЯ ГОСУДАРСТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано для оценки параметров случайных нестационарных сигналов. Цель изобретения - повйшение эффективности оценки среднего значения нестационарного случайного сигнала - достигается за счет автоматического выбора оценок, подвергаемых дальнейшей обработке. Устройство содержит интеграторы 1, элементы задержки 2, 3 и 6, вычитатели 4, 7, сумматоры 5, 11 и 12, пороговые элементы 8, триггеры 9, ключи 10, блок 13 деления, генератор 14 импульсов, 1 ил.5 10 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к вычислительной технике, может быть использовано дляоценки параметров случайных нестационарных сигналов (СНС) и является дополнительным к авт, св, М 1140134,Цель изобретения - повышение эффективности оценки среднего значения нестационарного случайного сигнала,На чертеже изображена структурнаясхема устройства для определения среднего значения.Устройство для определения среднегозначения содержит в интеграторов 1 (а -максимальная степень аппроксимирующего полинома), апервых 2 и глвторых 3элементов задержки, евычитателей 4,асумматоров 5, гпдополнительных элементов задержки 6, вдополнительныхвычитателей 7, п 1-1 пороговых элементов (спамятью) 8, атриггеров 9, еключей 10,первый 11 и второй 12 (а)-входовые сумматоры, блок 13 деления, генератор 14 импульсов.Устройство работает следующим образом,Случайный сигнал одновременно поступает на интегратор 1 и элемент задержки 2.Первый сглаженный сигнал с выхода интегратора 1 поступает на вычитатель 4, на второй вход которого поступает задержанныйна половину интервала сглаживания сигнал,В вычитателе 4 осуществляют первое центрирование сигнала, т.е, из случайного сигнала вычитают его сглаженное значение,полученное на выходе интегратора 1.Далее первый центрированный сигналсглаживают во втором интеграторе 12 и подают на сумматор 52, На другой вход сумматора 52 подают задержанный элементомзадержки 32 сигнал с выхода интегратора 1.В результате на выходе сумматора 52 получают оценку математического ожиданияСНС на.выходе первого каскада устройства.Эту оценку подают на вычитатель 4 з, навторой вход которого поступает случайныйсигнал, задержанный элементом задержки2 з на половину интервала сглаживания.В вычитателе 4 з осуществляют второецентрирование сигнала, т.е, из СНС вычитают его оценку математического ожидания свыхода сумматора 52. Затем второй центрированный сигнал сглаживают в интеграторе1 з и подают на один из входов сумматора 5 з.На другой вход сумматора 5 з подают задержанный элементом задержки Зэ сигнал свыхода сумматора 52. В результате на выходе сумматора 5 з получают еще одну оценкуматематического ожидания СНС. Устройство снабжено е подобными каскадами. Навыходе сумматора 1-го каскада получают 1-ю оценку математического ожидания, а на выходе сумматора в-го каскада - а-ю оценку математического ожидания случайного сигнала.Для определения характера функции, описывающей изменение математического ожидания СНС, из Нй оценки математическогоожидания, задержанной в элементе задержки 6, в вычитателе 7 вычитают п 1-ю оценку математического ожидания случайного сигнала. Разность оценок с выхода вычитателя 7 подают на вход 1-го порогового элемента 8. Если на интервале анализа разность оценЬк не превышает заданного порогового уровня, то не происходит срабатываниепорогового элемента 8, Это означает, что степень полинома, описывающего изменение математического ожидания СНС, меньше величины (2-1). Если на интервале анализа разность 1-й и щ-й оценок превышает зацанный пороговый уровень, то происходит срабатывание порогового элемента 8, Это означает, что степень полинома, описывающего изменение математического ожидания случайного сигнала, больше или равна величине (21-1).Срабатывание порогового. элемента 8 вызывает перевод триггера 9 во второе устойчивое состояние, в котором на инверсном выходе появляется нулевой уровень напряжения. Нулевой выходной сигнал триггера 9 поступает на управляющий вход ключа 10, закрывает его. В результате 1-я оценка математического ожидания СНС с выхода элемента задержки 6 не поступает на соответствующий вход сумматора 12, Благодаря этому происходит автоматическое отключение оценки математического ожидания СНС с выхода -го каскада сумматора 5, которая будет содержать ошибку смещения, обусловленную тем, что степень полинома, описывающего изменение математического ожидания случайного сигнала, больше или равна величине (2-1). Одновременно нулевой выходной сигнал триггера 9 поступает на соответствующий вход сумматора 11. Таким образом, на выходе сумматора 11 в соответствующем масштабе отображается число каскадов, подключенных к сумматору 12, т.е, это число тех каскадов, на выходе которых оценка математического ожидания СНС не содержит ошибки смещения и которые участвуют в формировании эффективной оценки математического ожидания, получаемой с помощью блока 13 деления. На вход делимого блока 13 деления с выхода сумматора 12 поступает сумма напряжений оценок математического ожидания СНС, которые не содержат ошибки смещения, На вход1667115 торых равно щ-. На выходе сумматора 11 получаем напряжение, отображающее в заданном масштабе число каскадов гп-, подключенных к сумматору 12. Напряжение с выходов сумматоров 11 и 12 поступают на соответствующие входы блока 13 деления, на выходе которого получают несмещенную, эффективную оценку математического ожидания СНС, дисперсия которой в щ- меньше дисперсии оценки математического ожидания с выхода -го каскада,Составитель Е.ХуртинТехред М,Моргентал Корректор Э,Лончакова Редактор М.Келемеш Заказ 2527 Тираж 389 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 делителя блока 13 деления с выхода сумматора 11 поступает напряжение, отображающее в заданном масштабе число каскадов,подключенных к сумматору 11.На выходе блока 13 деления получают 5эффективную оценку математического ожидания СНС, дисперсия которой в (в- разменьше дисперсии оценки математическогоожидания с выхода )-го каскада, где ) определяет номер того каскада, начиная с которого разность оценок /-й и щ-й непревышает заданного порогового уровня.Число в-) представляет собой число каскадов, подключенных к входам сумматора 11,на выходах которых отсутствует ошибка 15смещения оценки математического ожидания СНСО).Рассмотрим теперь случай, когда степень полинома, описывающего изменениематематического ожидания СНС, меньше 20величины (2-1),В этом случае сигнал на выходе вычита, теля 7 не превышает величину пороговогоуровня порогового элемента 8, т.е. не происходит переброс триггера 9 во второе устойчивое состояние. На инверсном выходетриггера в течение всего интервала анализасохраняется высокий (единичный) уровеньнапряжения. Единичный уровень напряжения триггера 9 поступает на вход ключа 10 30и одновременно на соответствующий входсумматора 11. В результате -я оценка математического ожидания СНС поступает навыход ключа 10 и далее на вход второгосумматора 12. На выходе сумматора 12 получаем напряжение, отображающее в заданном масштабе сумму несмещенных оценокматематического ожидания СНС, число коФормула изобретения Устройство для определения среднего значения по авт. св, ч. 1140134, от л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности оценки среднего значения не- стационарного случайного сигнала, в него введены атриггеров (в - максимальная степень аппроксимирующего полинома), два (щ)-входовых сумматоров, еключей, блок деления и генератор импульсов, причем выход -го( = 1, п) порогового элемента соединен с установочным входом -го триггера, инверсный выход которого соединен с управляющим входом -го ключа и с -м входом первого (а)-входового сумматора, информационный вход - о ключа соединен с выходом -го дополнительного элемента задержки, выход -го ключа соединен с -м входом второго (гп)-входового сумматора, выход которого подключен к входу делимого блока деления, вход делителя которого соединен с выходом первого (гп)-входового сумматора, выход блока деления является выходом математического ожидания устройства, выход генератора импульсов подключен к входам сброса втриггеров,