Устройство для определения условной дисперсии

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфвз Совеикня Сфцнаанстнчаекнк Республик(51) М. Кл,Государственный комитетСовета Министров СССРно дедам изобретенийи открытий(43) Опубликовано 25.12.78.Бюллетень Ю 45) Лата опублик ия описания 25,12(54) УСТРОЙСТ ПРЕДЕЛЕНИЯ УСЛОВНОЙ ДИСПЕРСИИ к источн второй вы н с первым И, второй ко втором с присоединением заяв Изобретение относится к специалИ- зированным средствам вычислительной техники, предназначенным для аппара турного определения статистических характеристик случайных процессовИзвестно устройство, предназначенное для оценки дисперсионной функции, содержащее блок входной информации, квадратор, два блока перемноже- ния, сумматор, коррелометр, формирователь коэффициентов разложения 11, Однако конструкция этого устройства очень сложна.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для определения условной дисперсии, содержащее первый накапливающий счетчик, вход которого соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого подключен к первым входам второго, третьего, четвертого и пятого элементов И и к первому выходу блока управления, второй вход первого элемента И соединен со вторым входом пятого элемента И и с выходом аналого-цифрового преобразователя, .первый вход которого соединен со входом блока управления и с выходом первого блока сравнения, первый вход которого подключен к первому входу устройства, а второй вход икупостоянного напряжения, ходблока управления соединевходом шестого элементавход которого подключен Увходу устройства 121,Недостатком этого устройства является значительная статистическая погрешность, обусловленная алгоритмомвычисления оценки условной дисперсии.Цель изобретения - уменьшение статистической погрешности определениеусловной дисперсии.Это досигается в результате того,что в устройство введены цифро-аналоговый преобразователь, второй блоксравнения, аналоговый квадратор, второй накапливающий счетчик и элементИЛИ, причем вход цифро-аналоговогопреобразователя подключен к выходупервого накапливающего счетчика, авыход - ко второму входу второго элемента И, выход которого соединен спервым входом второго блока сравнениявторой вход которого подключен к выходу шестого элемента И, а выход соединен со вторыми входами третьего ичетвертого элементов И, выход четвертого элемента И через аналоговый квадратор соединен с первым входом эле363898 мента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И, а выход элемента ИЛИ соединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя, выход пятого элемента И подключен ко входу второго накапливающего счетчика.На чертеже дана структурная схема б устройства.Оно содержит входы 1,2 устройства, первый блок 3 срав.ения, второй блок 4 сравнения, аналого-цифровой преобразователь 5, первый накапливающий счетчик 0 б, цифро-аналоговый преобразователь 7, Ьналоговый квадратор 8, второй накапливающий счетчик 9, блок 10 управления, первый элемент И 11, второй элемент И 12, третий элемент И 13, четвертый )5 элемент И 14, пятый элемент И 15, шестой элемент и 16, элемент или 17, ис- ТО )ник постоянного напряжения 18Устройство работает следующим образом. 20На первый вход устройства подается напряжение реализации Цна второй вход - напряжение реализацкиХ 1"0 товн,Если задавать число выборок К и г значениЯ коэффициентов К 1 1 , так, чтобы М,1,М.М: 1 ОВ моменты равенства напряжения 1)е -,ализации Х Я и напряжения Хподаваемых соответственно ка первыйк второй входы первого блока 3 сраэнениял на егО выхОде пОяэляются импульсы выборок, которые поступают напервый вход аналого-цифроэого преОбразоэателя и на вход блока 10 управления,Пепэый импульсэ с выхода первогоблока 3 сравнения устанавливает блок10 управления э сОстояние) при КОТОром с его второго выхода на первыйвход элемента И 1 б подается строби.рующий импульс длительность кОТОрого рана интервалу измерения На пер10 формруе ся сгнал, являющийся для элементов И 11и и 13 и запрещающим для элементовИ 12, И 14 к И 15, При этом напряжение 1 на этОром входе акалОГО" цифроэого преобразователя 5 будет пропОрциокальнО напряжению реализации+При пОступлении импульса выборки напервый вход аналого-циФрового преобразователя 5 последний преобразуетнапряжение 0 в импульсы, колич.ество которых а; пропорционально напряжению реализации, те,где К - коэффициентвателя 5.Эти импульсы проходят через отпертый элемент И 11 э первый накапливающий счетчик б, После поступления И 1 -импульсов выборок в блок 10 управления он переходит в новое состоя-. ние, при котором с его первого выхода подается запрещающий сигнал ка.первые входы элементов И 11,13 и разрешающий на первые входы элеменв И 12, 14, 15. Число, накопленное первом накапливающем счетчике 6А У:.,=Це (Ц( -к м й,пропорционально оценке условного математического ожидания, Это число преобразуется цифро-аналоговым преобразователем в напряжение="4="1"э"4"1 щч/х ггде К 1 - коэффициент преобразования цифро-аналогового преобразователя.Напряжение 6) подается через открытый элемент И 12 ка первый вход второго блока сравнения 4,Задавая число выборок я 1 и значения коэффициентов К, К 1 , К так, чтобы Й 111 К К 41, получим на первом входе второго блока 4 сравнения напряжение, численно равное оценке условного математического ожидания. Во втором блоке 4 сравнения это напряжение вычитается из напряжения реализации (Ц , Разностное напряжение подается с выхода блока 4 сравнениячерез элемент И 14 на вход аналогового кэадратора 8, а с его выхода через элемент ИЛИ 17 на второй вход аналого-цифрового преобразователя 5, Припоступлении на первый вход аналогоцифрового преобразователя 5 импульсавыборки на его выходе появляются имПУЛЬСЫ, ЧИСЛО КОТОРЫХ Ь, ПРОПОРПИональко квадрату напряжения Е(Ц уА = (и=, .(ц-, "Эти импульсы проходят через открытыйэлемент И 15 во второй накапливающий счетчик 9,После поступления М -импульсоввыборок в блок 10 управления ок переходит э начальное состояние. Приэтом прекращается действие стробирующего импульса на втором блоке 10управления, а с первого выхода подается запрещающий сигнал на элементыИ 12, 14, 15. ВО втором накапливающем счетчике 9 будет записано числоВ, пропорциональное оценке условнойдисперсииТираж 784 Государственного комитета по делам изобретений 13035, Москва, Ж, РауисПодписноевета Министровоткрытийя наб.,д, 4/5 Филиал ППП Патент, г жгород, ул. Проектн то прибор будет прямопоказывающимО,- 0причем ц определяет положение запятой в числе В,Так как в устройстве сначала формируется напряжение, соответствующееоценке условного математического ожидания, и затем это напряжение вычитается из напряжения исследуемой реализации, т,е, последняя центрируется,то условная дисперсия вычисляется поалгоритму, уменьшающему статистическую погрешность.Таким образом, устройство позволяетповысить точность определения условной дисперсии,что существенно повышает эффективность аппаратурного анали-. 5за случайных процессов и идентификацийустройств автоматического управления,Формула изобретения Устройство для определения условной дисперсии, содержащее первый на капливающий счетчик, вход которого соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого подключен к первым входам второго, третьего, четвертого и пятого элементов И и к пер ному выходу блока управления, второй вход первого элемента И соединен со вторым входом пятого элемента И и с выходом аналого-цифрового преобразователя, первый вход которого соединен со 30 входом блока управления и с выходом первого блока сравнения, первый вход которого подключен к первому входу устройства, а второй вход - к источнику постоянного напряжения, нторой выходблока управления соединен с первымвходом шестого элемента И, второйвход которого подключен ко второмувходу устройства, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью уменьшениястатистической погрешности определенияусловной дисперсии, в него введеныцифро-аналоговый преобразонатель, второй блок сравнения, аналоговый квадратор, второй накапливающий счетчик иэлемент ИЛИ, причем вход цифро-аналогового преобразователя подключен к выходу первого накапливающего счетчика,а выход - ко второму входу второгоэлемента И, выход которого соединен спервым входом второго блока сравнения,второй вход которого подключен к выходу шестого элемента И, а выход соединен со вторыми входами третьего ичетвертого элементов И, выход четвертого элемента И через айалоговыйквадратор соединен с первым входомэлемента ИЛИ, второй вход которогоподключен к выходу третьего элементаИ, а выход элемента ИЛИ соединен совторым входоМ аналого-цифрового преобразователя, выход пятого элементаИ подключен ко нходу второго накапливающего счетчика,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1, Авторское свидетельство СССР9 410415, кл,06 Ст 7/52, 1972,2. Авторское свидетельство СССР269619, кл, С 1 06 О 7/52