Устройство для определения дисперсии

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЙЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл. С 06 Г 15/36 с присоединением заявки Мо Государственнцй комитет СССР но делам изобретений н открытийДата опубликования описания 3006,80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСИИ Изобретение относится к области.автоматики и вычислительной техникии может быть использовано для оперативной обработки быстроменяюшихсяслучайных процессов.Известно устройство для определения дисперсии случайных процессон, содержашее усилитель, квантонатель,блок оценки математического ожидания,регистр, накопитель, сумматор, умножитель и блок запоминания (1,Наиболее близким к изобретению.по техническому решению является устройство, содержащее блок вычитания,первый вход которого непосредственно,15а второй через элемент задержки подключен к первому входу устройства,накапливаюший сумматор, квадратор (2,Недостатком известных устройствявляется низкое быстродействие приопределении дисперсии быстроменяюшихся процессов,Цель изобретения - повышениебыстродействия устройства.Поставленная цель достигнута тем,что в устройство для определениядисперсии введены к дополнительныхблоков вычитания, к + 1 дополнительных элементов задержки, блок опреде- ЗО ления абсолютной разности, блок управления, управляемый делитель частоты, блок умножения, блок памяти исдвоенный многопозиционный переключатель. При этом перные входы К-х дополнительных блоков вычитания и первый вход блока. определения разностисоединены через сдвоенный многопозиционный переключатель с первым входом устройства, выход К -го дополнительного блока нычитания подключенк первому нходу блока определенияабсолютной разности непосредственно,а ко второму входу - через ( К+ 1) -йдополнительный элемент задержки,выход которого соединен с первым входом накапливающего сумматора, второйвход которого объединен с первым входом квадратора и соединен с выходомуправляемого делителя частоты, первый вход которого янляется вторымвходом устройства, а второй вход соединен с выходом блока управления.Выход накаплинаюшего сумматора подключен к первому входу блока умножения,второй вход которого соединен черезсдвоенный многопозиционный переключатель с выходом блока памяти, выходблока умножения подключен к первомувыходу устройства и ко второму вхогде У;У;+ значения исследуемого случайного процесса;35К - порядок разности;А=ИТ 2(4/Я- коэФФициент пропорциональности;М - объем статистическойвыборки. 40Последовательность случайных величинпоступает на первый вход выбранного переключателем блока вычитанияили. блока определения абсолютной разности, где определяются разности 45К-го порядка и.абсолютные разностиК-го порядка между значениями исследуемого случайного процесса. Абсолютные разности усредняются в накапливающем сумматоре 4 путем вывода покомандам с управляемого делителя 9частоты чисел со стагших разрядовсчетчика. Блок управления задает дискретные интервалы времени усреднения,при котором объем статистической выборки равен: Я =10", где г =2, 3,Средние значения абсолютных разностей умножаются в блоке 5 на соответствующий порядку разности коэффициентпропорциональности, хранящийся вблоке 7 памяти, Результаты вычислений 60на выходе блока умножения представляют собой оцейки среднеквадратического отклонения значений случайногопроцесса, Последние, будучи возведенными в квадрат в квадраторе 6, 65 ду квадратора, выход которого является вторым выходом устройства, ивыход блока вычитания подключен кпервому входу первого дополнитеЛьного блока вычитания. Первый вход каждого дополнительного блока вычитания, кроме первого, соединен с выхо 5дом предыдущего дополнительного блока вычитания,Блок-схема устройства представленана чертеже,Устройство содержит блок 1 вычи Отания, дополнительные блоки 11 К вычитания, элемент 2 о задержки,дополнительные элементы 2, , 2 к+задержки, блок 3 определения абсолютной разности, накапливающий сумматор 154, блох 5 умножения, квадратор б,блок 7 памяти, блок 8 управления,управляемый делитель 9 частоты, сдвоенный многопозиционный переключатель 1020Устройство работает следующимобразом,Теоретической предпосылкой достижения цели является следующая Формулавычисления среднеквадратическогоотклонения и дисперсии:а=-1 У,-ч,2 Й -. 1 +"Ь 1м2= -а"-а характеризуют дисперсию исследуемого,случайного процесса.Выводом чисел из устройства заканчивается цикл вычислений.Вычисления повторяются дЛя новой статистической выборки, С повышением порядка разности фильтрующие свойства выбросов случайных процессов усиливаются, а вычисленные оценки оказываются близкими к энтропийным оценкам среднеквадратической погрешности.Повышение быстродействия устройства достигается за счет уменьшения числа вычислительных операций,Формула изобретенияУстройство для определения дисперсии, содержащее блок вычитания, первый вход которого непосредственно, а второй через элемент задержКи подключен к первому входу устройства, накапливающий сумматор, квадратор, о т л ич аю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства в него введены к дополнительных блоков вычитания, к + 1 дополнительных элементов задержки, блок определения абсолютной разности, блок управления, управляемый делитель частоты, блок умножения, блок памяти и сдвоенный многопозиционный переключатель, при этом первые входы К-х дополнительных блоков вычитания и первый вход блока определения разности соединены через сдвоенный многопозиционный переключатель с первым входом устройства, выход к -го дополнительного блока вычитания подключен к первому входу блока определения абсолютной разности . непосредственно, а ко второму входу- через К + 1-й дополнительный элемент задержки, выход которого соединен с первым входом накапливающегосумматора, второй вход которого объединен с первым входом квадратора и соединен с выходом управляемого делителя частоты, первый вход которого является вторым входом устройства, а второй вход соединен с выходом блока управления, выход накапливающего сумматора подключен к первому входу блока умножения, второй вход которого через сдвоенный многопозиционный переключатель соединен с выходом блока "памяти, выход блока умножения подключен к первому выходу устройства и ко второму входу квадратора, выход которого является вторым выходом устройства, выход блока вычитания подключен к первому входу первого допоЛнительчого блока вычитаний, первый вход каждого дополнительного блока вычитания, кроме первого, соединенс выхо744604 дом предыдушего дополнительного блокавычитания,1 Авторское 9 424159, кл, 62. Авторское Ф 377704, кл. С (прототип). Источники информации,принятые во внимание при экспертизесоставитель Л,Григорьян-Чтенцузова Техред Ж. Кастелевич Корректор М.Вигул кто аж 751ударствениого ком м изобретений и о а, Ж, Раушская з 3663 4 Подписноета СССРытийб. д, 4/5 ал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная Тир ЦНИИПИ Гос по дела 3035, Моска