Устройство для контроля вероятностных характеристик случайных процессов

О Л И С А Й Й Е 1 З 68948ИЗОБРЕТЕН ЙЯ Сооа Советских Соииалистичсских Республик(45) Дата опубликования описания 23.12,77 Совета Министров СССРио делам изобретений 3) УДК 681.3(088,8) ткрыти 72) Авторыизобретения Н. П. Вашкевич, Н. Н, Коннов, А, В. Кучин и Г. И 71) Заявитель Пензенский политехнический институт ев УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВЕРОЯТНОСТНЫХХАРАКТЕРИСТИК СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ Для это;онптельно содменясмым ки обратныйотвстствешорипательныхтактовый вхоминатора ур предл гаемое устройство дополержит реверсивный счетчик с изОэффициентом перссчета, прямой входы которого тодклю 11 ены сок выходам положительных и Отпереполнений блока усрсднения, д - к тактовому выходу дискриовней, а выходы подключены к Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для статистического анализа стационарных и неста. ционарных случайных процессов.Известно устройство (1 для деления частоты, имеющее в цепи обратной связи схему, предпазначеннуО для изменения коэффициента деления,Наиоолее близким техническим решением к ,предложенноту является устройство для контроля вероятностных характеристик случай ных процессов 2, содержгщсе две цепочки формирования соответственно отрицательных и положительных отклонений, каждая из которых состоит из т групп по и элементов И, выходы каждой группы элементов И соединены со входами и-входового элемента ИЛИ своей цепочки, выход которого подключен к входу шифратора своей цепочки, прн этом вход и выход шифраторов обеих цепочек подключены к соответствующим входам цифрового вычислителя вероятностных характеристик, выходы шифраторов подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам блока усреднения, реверсивный счетчик, выход которого через дешисрратор подключен к управляющим входам каждой группы элементов И, информационные входы которых соединены с выходами и + а уровней дискри.минатора уровней, тактовый выход Которого подключен к тактовым входам цифрового вычислителя вероятностных характеристик, блока усреднения и реверсивного счетчика, вход дискриминатора уровней является ьходом устройства. Такое устройство обладает достаточно высокой точностью определения вероятностных характеристик за счет цифрового центрирования контролируемого процесса.Недостаток известного устройства заключается в том, что степень усреднения результатов изме 13 СННЙ в схехе усреднения, а значит и точность центрирования, зависит от установленого в дискриминаторе значения величины кванта центрирования контролируемого процссса, так как подаваемые на блок усреднения кодь Отк,онений не учтывдют значение вслигпшы кванта.Цельо изобретения является поьышсние то"шости вычисления вероятностных характеристик за счет повышения точности центрировап я.прямому и обратному входам реверсивногосчетчика.На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит дискриминатор 1уровней, величина кванта в котором устанавливается кодом, поданным на управляющиевходы дискриминатора. Выходы дискриминатора 1 уровней соединены с двумя цепочкамиформирования положительных и отрицательных отклонений. Каждая цепочка включает игрупп по а элементов И в каждой цепочке,2 - для цепочки отрицательных и,З - дляцепочки положительных отклонений, группуа элементов ИЛИ на и входов, каждая, группа 4 - для цепочки отрицательных и группаБ - для цепочки положительных отклонений,двоичный шифратор (отклонений), шифратопб - для цепочки отрицательных и шифратор7 - для цепочки положительных, где 2 а+1 -диапазон изменения отклонений от оси измерений, а т;иапазон изменения математического ожидания процесса, выраженный вквантах.Выходы шифраторов б и 7, элементов ИЛИ4 и б обеих цегочек подключены к входам ци.фрового вычислителя вероятностных характеристик 8. Кроме того, выходы шифраторов би 7 подключены соответственно к суммирующим и вычнтающим входам блока усреднения9, выполненно. о на основе накапливающегосумматора.Выходы цепочек положительного и отрицательного переполнения поданы на соответствующие входы реверсивного счетчика 10 с изменяемым коэффициентом пересчета. Счетчик10 вырабатывает сигналы переносов на сложение и вычитание, поступающие на соответствующие входы реверсивного счетчика 11 в цепи обратной связи.Выходы счетчика 11, число разрядов в котором равно 1 о и, подключены к дешифратору (оси измерений) 12, имеющему т выходов. Каждый выход,дешифратора управляетэлементами И в одноименных группах цепочек формирования отклонений. В каждой цепочке выходы и+а уровней дискриминатораподаны на и групп элементов И по а в каждой, причем каждая группа подключена к выходам дискриминатора со сдвигом на а+ 1квантов.Работа устройства синхронизируется тактовыми импульсами ТИ.Устройство работает следующим образом.В каждый момент времени содержимоесчетчика 11 задает значение кванта дискретизации, в котором находится ось измерений,Если содержимое счетчика равно с, то сигналс ю-ого выхода дешифратора 12 открывает все2 а элементов И -ых групп обеих цепочек, которые в данном случае будут формировать навыходах шифраторов б и 7 коды соответственно отрицательных и положительных отклонений текущих значений процессов от с-гокванта,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Коды отклонений передаются в блок усреднения 9, в котором накапливается среднее значение отклонений процесса от установленной в -ом кванте оси измерений. Среднее значение формируется выраженное в квантах, т. е. без учета установленной величины кванта дискретизации, Если среднее значение отклонения процесса от оси измерения отлично от нуля, то через некоторое время блок усреднения вырабатывает в зависимости от знака среднего значения сигнал положительного или отрицательного переполнения. Этот сигнал пе. редается на счетчик 10, который в зависимости от общего количества поступивших на него ранее сигналов переполнения и значения установленной величины кванта вырабатывает сигнал переноса в счетчик 11. Содержимое счетчика 1 изменяется, установив новое значение оси измерения в (+1), -ом или ( - 1) квантах дискретизации. Если же текущее значение математичеокого ожидания находится в интервале между серединами -го и (+1) или (1 - 1) квантов, то ось измерения будет попеременно устанавливаться в данных квантах, центрируя таким образом реализацию процесса.Если теперь изменить величину кванта, например уменьшив его значение, то пролорционально возрастут значения отклонений процесса, выраженные в квантах, Также возрастет скорость выдачи сигналов переполнений из блока усреднения 9. Однако коэффициент пересчета счетчика 10 изменится так, что средняя относительная скорость передачи переносов в счетчик 11 останется неизменной. Таким образом, степень усреднения результатов измерения при центрировании процессов будет определяться только разрядностью блока усреднения и не будет зависеть от установленного значения величины кванта.Предложенное устройство по сравнению с известным позволяет повысить точность определения статистических характеристик контролируемого случайного процесса. Формула изобретения Устройство для контроля вероятностных характеристик случайных процессов, содержащее две цепочки формирования соответственно отрицательных и положительных отклоне. ний, каждая из которых состоит из т групп по а элементов И, выходы каждой группы элементов И соединены со входами т-входового элемента ИЛИ своей цепочки, выход которого подключен к входу шифратора своей цепочки, при этом вход и выход шифраторов обеих цепочек подключены к соответствующим входам цифрового вычислителя вероятностных характеристик, выходы шифраторов подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам блока усреднения, реверсивный счетчик, выход, которого через дешифратор подключен к управляющим входам каждой группы элементов И, информацион568948 Составитель О Маиоров Техред М. Семенов Корректор В. Гутман Редактор Н, Каменская аказ 678/1907 Изд681 Тираж 818 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская набд. 4/5Тип. Харьк. фил. пред. Патент ные входы которых соединены с выходами т+п уровней дискриминатора уровней, тактовый выход, которого подключен к тактовым входам цифрового вычислителя вероятностных характеристик, блока усреднения и ревер сивного счетчика, вход дискриминатора уровней является входом устройства, о т л и ч а ющ е е с,я тем, что, с целью повышения точности вычисления вероятностных характеристик за счет, повышения точности центрирования, оно дополнительно содержит реверсивный счетчик с изменяемым коэффициентом пересчета, прямой и обратный входы, которого подключены соответственно к выходам положительных и отрицательных переполнений блока усреднения, тактовый вход - к тактовому выходу дискриминатора уровней, а выходы 5 подключены к прямому и обратному входамреверсивного счетчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:10 1. Патент США Л 3740532, кл, 235 - 92 ЕУ,1973.2. Авторское свидетельство СССРМа 383059, кл. 6 06 Р 15/36.