Устройство для определения скользящего среднего случайных сигналов

Сеоз СоветсиикСоциалистически кРеспублик О ПИ",С ф"Й И Е оц 656075 ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(1) М. Кл. 606 Р 15/38 Государственный коннтет СССР по делан изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОЛЬЗЯЩЕГО СРЕДНЕГО СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ Предлагаемое устройство относится к области вычислительной техникии может быть использовано для определения скользящих средних значенийвеличин, характеризующих любые стационарные случайные процессы, вчастности метеорологические.Известно устройство для статической обработки результатов измеренийпо скользящей выборке, содержащее овходное устройство, коммутатор,схему задержки, схемы И, счетчики-хранители информации (запоминающее устройство), генератор импульсов,реверсивный счетчик, преобразователь тбкод-аналог, измерительный прибор 1).Недостатком устройства являетсябольшой объем памяти запоминающегоустройства. Число счетчиков-хранителей информации равно объему выборки,разрядность этих счетчиков определяется максимальным значением входных чисел.Наиболее близким по техническомурешению к изобретению является уст- фройство для определения скользящегосреднего случайных сигналов, содер-жащее преобразователь аналог-частота, выход которого подключен к первым входам счетчика и элемента И, ф второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выхбд которого подключен ко второму входу счетчика и к управляющему входу запоминающего блока (21.Недостатком устройства является большой объем памяти запоминающего устройства. Разрядность сдвигающих регистров определяется объемом выборки, количество сдвигающих регистров определяется максимальным средним значением измеряемого сигнала эа интервал накопления 1 п,Цель изобретения - упрощение устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения скользящего среднего случайных сигналов введены блок выделения приращения сигнала, сумматор, при этом выходы счетчика подключены к соответствующим информационным входам блока выделения приращения сигнала, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с выходом преобразователя аналог-частота и со вторым выходом блока управления, третий выход которого подключен к первому управляющему входу сумматора, второй управляющийвход которого соединен с выходомэлемента И, информационные входысумматора подключены к соответствующим выходам запоминающего блока. Выход элемента И 5 соединен с входом сумматора 7.Устройство работает следующим образом. Время осреднения Т, Разбито на П равных интервалов:г(Т=ПТ), в течение каждого из которых производится накопление информации. В конце каждого интервала Г определяется приращение 40 45 2;С 1-4)И, - среднее значение входногосигнала за интервал 2:1,Н 1 1 - среднее значение входногосигнала за интервал1Приращение Ь 1 вырабатываетсяв блоке выделения приращения сигнала4, Текущее значение входного сигнала за интервал Г поступает навход вычитающего счетчика 17 черезэлемент ИЛИ 15 и на элемент И 12. Всчетчике 17 было записано значениеМ ., Пусть, например й10,(Ч. -. 11. В исходном состоянии триггер 14 подает запрещающий сигнал наэлемент И 12, и входные импульсыпоступают только на вход счетчика17, уменьшая его содержимое. 11 ослеприхода 10 импульсов дешифратор нуля19 вырабатывает импульс, устанавливающий триггер 14 в состояние 1,Блок-схема устройства представлена на фиг.1; на фиг,2 представлена 5функциональная схема блока выделенияприращения сигнала,Устройство содержит преобразователь аналог-частота 1, счетчик 2,блок 3 управления, блок 4 выделения Оприращения сигнала, элемент И 5,запоминающий блок 6, сумматор 7Блок4 выделения приращения сигнала содержит генератор импульсов 8, элементы И 9,10,11,12, триггеры 13,14, 18элементы ИЛИ 15,16, счетчики 17,18,дешифратор нуля 19, элемент задержки 20. На вход преобразователяаналог-частота 1 поступает сигнал(например, напряжение), который необходимо обработать. Выход преобразователя аналог-частота 1 соединен со входами счетчика 2 и блока 4выделения приращения сигнала элемента И 5. Первый выход блока управления 3 соединен со входами счетчика2, блока выделения приращения сигнала 4, запоминающего блока 6, Второй выход блока управления 3 соединен со входом сумматора 7. Третийвыход блока управления 3 соединенсо входом элемента И 5. Входы запоминающего блока 6 соединены свыходами блока выделения приращениясигнала 4, выходы запоминающего блока 6 соединены с входами сумматора 7. 35 поава я разрешение на элемент И ),и остаток ( й .-11 - 10 =) ) за;шшетсяв счетчик 18 через элементы И 12 иИЛИ 16 Знак ирирашения снимается стриггера )4 (го-тояния 0 исоответствуют знакам плюс и минус соответственно), Посе Окончд -ния интервалаГ; поступают импульсКонецс устройства УГРаьления,который, пройдя через элемент задержки 20, установит в О состояниетриг гера 14, и через элементы И 11запишет в счетчик 17 новое значение( 7(- ) 1 0)(7.то после прихода всей пачки импульсовв счетчике 1 7 запи са но 1 0 - 8 -. 2 импульса, триггер 1 4 в состоянии0, т . е подает разрешение н аэлемент И 1 0 . Импульс" Конец Т,пройдя через элемент И 1 О, установит триггер 1.3 в состояние1,подавая разрешение н а элемент И 9 ,н а другой вход которого поступаютимпульсы с генератора 8 , С выходаэлемента И 9 импульсы через элементИЛИ 1 5 поступают на вход сче тчи ка1 7 , уменьшая его содержимое до нуля ,что возвратит в исходное нулевоесо сто я ние триггер 1 3, Дл я этогонеобходимо 2 имгуль са , которые по ст уп ают та кже на сче тчик 1 8 черезэлемент . ИЛИ 1 6, 3 н ак прираще н и я стриггера 1 4 и модуль приращения свыходов сч е тч ика 1 8 подаются н а входы з апоми нающего устройства . Послеэтого импульсКонец т, пройдячерез элемент задержки 2 0 , при в еде тв исходное сос тоя ние остал ь ные элементы у зла , К сли М,-, ) = Н Г ,счетчик 1 7 находится в состоянии0дешиф ра тор нуля 1 9 подаетзапрещающий сигнал на вход элемента И 1 0 , импульсКонецне пройдет через этот злеме нт . Получ ен но е значение Ь(модуль изнак) записываются э з апоми нацщееустройство 6 , счетчик 2 обнуляется ,после чего начинается новый периоднакопления и т .д . Каждое значениеприр ащен и я появляется н а выходезапоминающего устройства 6 через )тактов (че ре з время Т о ) и поступаетн а вход пуска сумматора 7 , на выходекотоРого появляется восстановленноезначение (,После включения устройства первая пачка с выхода преобразователя аналог-частота 1 за интервал ., через элемент И 5 записывается в сумматор 7, который начинает функционировать через время Т, начиная с (и+1) такта. В любой момент времени в устройстве хранится информация о среднем значении входного сигнала за время осреднения Тв блоке выделения приращения сигнала 4 хранится среднее значение656075 2. рьян-Чтенцкорректор Б.МельПодписноео комитета СССРи открытийя наб. д.45 Составитель Л.Григова Техред З.Фанта Тираж 779 ЦЮ 1(И 1 Государственно по делам иэобретени 1 осква йРаушск иченк Редактор С,Р Заказ 1528/40 1130 Патент, г.ужгорд, ул.Проектна илнал П входного сигнала эа последний интервал , гв запоминающем блоке 6 хранятся модули и знаки приращений (разности) между двумя соседними интервалами 7,"О 1 С(,в сумматоре 7 хранится среднее значение входного сигнала за интервал Г( ) , отстоящий от настоящего момента времени на и тактов (на время осреднения Т).Технико-экономический эффект предлагаемого устройства заключается в уменьщении объема памяти запоминающего устройства, что обусловлено тем, что необходимо хранить только разности (приращения) между соседними значениями входного сигнала за интервалы 2Формула изобретения устройство для определения скользящего среднего случайных сигналов, содержащее преобгаэователь аналог- частота, выход которого подключен к первым входам счетчика и элемечта И, второй вход которого соединен с первьм выходом блока управления второй выход которого подключен ко второму входу счетчика и к управляю;щему входу запоминающего блока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены блок выделения приращения сигнала и сумматор, при этом выходы счетчика подключены к соответст вующим информационным входам блокавыделения приращения сигнала, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с выходом преобразователя аналог-часто та и со вторым выходом блока управления, третий выход которого подключен к первому управляющему входу сумматора, второй управляющий вход которого соединен с выходом элемента И, информационные входы сумматора подключены к соответствующим выходам запоминающего блока, информационные входы которого соединены с соответствующими выходами блока выделения приращения сигнала. Источники информации, принятыево внимание при экспертизе.1Авторское свидетельство СССРМ 278227, кл. 606 Е 15/36, 1969.25 2. Заявка 9 2454151/18-24, покоторой принято положительное реждениео выдаче авторского свидетельства.