Статистический анализатор

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ЙЯ К АВТОРСКОМУ СВИДИЫЬСТВУ(51) М, Кл 6 Р 15/36 исоелинением заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР по делам изовретений н открытий(5 5) Дата опубл ння 23.0 С,7 нания опи 2) Авторы изобретения Т, Кумайгорсдск 1 езин, Ю, А, Орло 1) Заявител, выход м блока ислен оторог егистр ыходо 1 ЕСК юче ции. ется 1 затора Это д игается тем, что сн содержитпервый и второй блоки 1 амяти, блок сравнения, первый и второй блоки окончания цикла, блок вычисления размаха, выход 1;О- у торого подключен ко входу блока вычисления среднеГо квадратического отклонения, а входы - к выходу первого блока окончания цикла ц к первому выходу второго блока окон:.ания цикла, второй выходОторого соединен с пятым входом блока регистрации и со входом делителя, первый вход -с перььм входом первого блока Окончаыля цикла и с выходом счетчика Объема выборки, вторые входы блоков Окончания 2 з цикла соединены с первыми выходами блоспе ра, выодом единеч и, а лока вы Изобретение относится к вычислительнойтехнике и может быть использовано припределении среднего и дисперсии случайного процесса,Известен стати. тический анализатор,содержащий счетчики и сумматор-накопитель. Недостатком этого устройства является его сложность,Известен также статистический анализатор, содержащий счетчик и логическийблок, Недостатком этого анализатора является то, что он не позволяет опреде;1 ить Наиболее близким техническим решени ем к данному изобретению является стат тический анализатор, содержаший счетчик объема выборкл, выход которого подключен к первому входу блока регистрацли, а вход - к пеовому выходу аналого-цифрового преобразователя, второй выход ко торого подключен ко входу суммато ход которого соединен с гервым вх делителя, первый выход которого со со вторым входом блока регистраци второй выход - с первым входоь б я доверительного интервалао соединеч с третьем входоации, а второй выход - с первымм блока вычисления среднего квадраго отклонения, выход которого подк четвертому входу блока регистрадостатком этого анализатора яьляего аппаратурная избыточность. ль изобретения - упрошение анаков памяти соответственно, вторые выходыи входы которых соединены соответственно со входами и выходами блока сравнения, другой вход которого подключен ковторому выходу аналого-цифрового преобразователя,Нв чертеже представлена схема предлагаемого анализатора . Анализатор содержит аналого-цифровой преобразователь 1,счетчик объема выборки 2, первый и второй щблоки памяти 3 и 4, блок сравнения (поминимуму и максимуму) 5, блоки окончания цикла 6 и 7, сумматор 8, делитель(на объем выборки) 9, блок вычисленияразмаха 1 О, блок вычисления сред- Инего квадратического отклонения (выборочного среднего) 11, блок вычислениядоверительного интервала 12 и блок регистрации 13. Выход счетчика объема выборки 2 подключен к первому входу блока ре Огистрвции 13, в вход - к первому выходуаналого-цифрового преобразователя 1, второй выход которого подключен ко входу сумматора 8, выход которого соединен с первым входом делителя 9, первый выход которого соединен со вторым входом блокарегистрации 1 3, а второй выход - с первымвходом блока вычисления доверительного интервала 12, выход которого соединен стретьим входом блока регистрации 13, а ЭОвторой вход - с первым выходом блока вычисления среднего квадратического отклонения 11, выход которого подключен к четвертому входу блока регистрации 13. Выходблок вычисления размаха 10 подключен ко фьвходу блока вычисления среднего квадратического отклонения 11, а входы - к выходупервого блока окончания цикла 6 и к первому выходу второго блока окончания цикла 7,второй выход которого соединен с пятым фвходом блока регистрации 13 и с вторымвходом делителя 9, первый вход - с первым входом первого блока окончания цикла 6 и с выходом счетчика объема выборки 2, вторые входы блоков окончания цик флов 6, 7 соединены с первыми выходамиблоков памяти 3, 4 соответственно, вторыевыходы и входы которых соединены соответственно со входами и выходами блокасравнения 5, другой вход которого подключен ко второму выходу аналого-цифровогопреобразователя 1,Анализатор работает следующим образом,На входы блоков 5 и 8 из блока 1 поступают значения случайных величин Х; измеренные значения= 1, 2 и,В блоке 8 происходит их суммирование 60 4для дальнейшего определения выборочного среднего Х в блоке 9. Х 1дПервое по порядку значения Х;записывается через блок 5 в блоки 3 и 4. С приходом следующих по порядку значений Х, Х происходит их сравнение с величинами, записанными в блоках 3 и 4.После окончания цикла выборки в блоке 3 будет находиться минимальное значение выборки, в в блоке 4 - максимальное.По окончании цикла схемы окончания цикла блоки 6, 7 выдают разрешающие сигналы перезаписи минимальной и максимальной величины из блоков 3, 4 в блок 10, где вычисляется размах выборк Й- ХВ блоке 11 по размаху выборки определяется среднее квадратическое отклонение выборочного среднего би М богде б - среднее квадратическое отклонение единичного отсчета 1 измерения),Лтвбучтдт;рвачщ,и коэффициент зввисящий от объема выборки,и объем выборки11 о вычисленным значениям Х и Сх вблоке 12 определяется доверительный интервал, в котором находится измеряемаявеличина Хо при выбранной доверительнойвероятности,Х К- Х Хф б-где К - коэффициент, зависящий от выбранной доверительной вероятности и объема выборки (табулироввн).Нужно отметить, что выбор необходимых при вычислениях коэффициентов и и К может быть осуществлен переключениями в соответствующих вычислительных блоках.Таким образом, упрощение анализатора достигается за счет вычисления среднего квадратического отклонения по размаху выборки, что не требует сложных запоминающих и логических блоков, которые необходимы при определении среднего квадратического отклонения по статистическому моменту второго порядка. Кроме того, предложенный анализатор позволяет решить более широкий круг задач, таких, квк определение выборочного среднего Х , среднего квадратического отклонения единичного отсчета 8, выборочного среднегоб- и доверительного интервала Х + КбХ с последующей регистрацией их в блоке 1 3, в котором регистрируется также и объем выборки и,Если распределение случайных результатов измерений нормально, анализаторобеспечивает получение оценки среднегоквадратического отклонения с точностьюне хуже, чем по статистическому моменту второго порядка при относительно небольшомобъеме выборки, не превышаюшем 10-12некоррелированных отсчетов. В случае неустойчивых законов распределения измеренных величин,но близких к симметричным,точность оценки среднего квадратическогоотклонения по размаху, как и по статисти- рческому моменту второго порядка, определяется с некоторой неопределенной степеньюточности, но оценки среднего квадратического отклонения по размаху выборки и постатистическому моменту второго порядка 1практически равноточны между собой прилюбом объеме выборки. Примером конкретной области применения данного устройства, где оно по точности не уступает известным устройствам, может быть область 2 Опеленгования, где при оценке пеленговиз-за отсутствия времени приходится пользоваться выборками 5-10 отсчетов. формула изобретенияСтатистический анализатор, содержащий счетчик объема выборки, выход которого подключен к первому входу блока регистрации, а вход - к первому выходу аналого - цифрового преобразователя, второй выход которого подключен ко входу сумматора,выход которого соединен с первым входомделителя, первый выход которого соединенсо вторым входом блока регистрации, авторой выход- с первым входом блока вычисленияя доверительного интервала, выход которого соединен с третьим входом блокарегистрации, а второй вход - с первымвыходом блока вычисления среднего квадратического отклонения, выход которогоподключен к четвертому входу блока регистрации о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью упрошения анализатора, он содержит первый и второй блоки памчти, блоксравнения, первый и второй блоки окончания цикла, блок вычисления размаха, выходкоторого подключен ко входу блока вычисления среднего квадратического отклонения, авходы - к выходу первого блока окончанияцикла и к первому выходу второго блокаокончания цикла, второй выход которого соединен с пятым входом блока регистрациии с вторым входом делителяпервый вход - с первым входом первого блока окончания цикла и с выходом счетчика объемавыборки, вторые входы блоков окончаниядикла соединены с первыми выходами блоков памяти соответственно, вторые выходыи входы которых соединены соответственносо входами и выходами блока сравнения,другой вход которого подключен ко второмувыходу аналого-цифрового преобразователя.