Устройство для определения дисперсии

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 060479 (21 2749372/18-24с присоединением заявки Йо -(51)М. Кл.з С 06 Г 15/Зб Государственный комитет СССР ио делам иэобретеиий и открытий(088. 8) Дата опубликования описанмя 15.05.81(72) Автор изобретения С.С, Кукушки витель 54) УСТРОИСТЭО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСИ 1 О 5 25 ИзобрЕтение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для оперативной обработки быстроменяющихся случайных процессов.Известно устройство для измерения дисперсии, содержащее. блок вычитания, первый вход которого непосредственно, а второй через элемент задержки подключен к первому входу устройства, накапливающий сумматор, квадоатор 11 .Наиболее .близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для определения диспер-сии, содержащее (и) последовательно соединенных блоков вычитания, междупервым и вторым входами каждого из которых подключен элемент задержки, блок определения абсолютной разности, между первым и вторым входами которого подключен элемент задержки, первый вход блока определений абсолютной разности соединен с выходом (Ъ) -го блока вычитания, первые входы блоков вычитания и блока определения абсолютной разности соединены через сдвоенный многопозиционный переключатель с первым входом устройства, блок умножения, к первому входу которогчерез сдвоенный многопозиционныйпереключатель подключены выходыблока памяти,квадратор и накапливающий сумматор.Недостатком известных устройствявляется невозможность получениятекущих (скользящих) оценок дисперсии и повышения на их основе качества сглаживания временной, функции оценок дисперсии.Цель изобретения - повышениеточности определения,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для определения дисперсии, содержащее (%-1)последовательно соединенных блоковвычитания, выход (-1) -го блокавычитания подключен ко входу блокаопределения абсолютной разности,сдвоенный многопозиционный переключатель, первый подвижный контаккоторого соединен с первым входомустройства, первая группа неподвижных контактов сдвоенного многопоэиционного переключателя соединенасо входами (к) блоков вычитания,со входом блока определения абсолютной разности и со входами элеметов задержки, выходы элементов830397 25 30 35 40 50 60 задержки подключены к соответствующим входам (-1) блоков вычитанияи блока определения абсолютной разности, блок умножения, первый, входкоторого соединен со вторым подвижным контактом сдвоенного многогоэиционного переключателя, втораягруппа неподвижных контактовкоторого соединена с выходами блокапамяти, и квадратор, введены двадополнительных блока памяти, (1(+1)элемент задержки, Ъ -тый блок вычитания, элемент запрета, элемент И,реверсивный счетчик, при этом входпервого дополнительного блока памятиобъединен с первыми входами элементазапрета, элемента И и подключен квыходу (+1) -го элемента задержки,вход которого объединен со входомвторого дополнительногоблока памятьсо вторым входом элемента запретаи соединен с выходом блока определения абсолютной разности, выходэлемента . запрета через сумматор подключен ко второму входу элемента И,выход которого объединен с первымвыходом 1(-го блока вычитания и подключен к первому входу реверсивногосчетчика, второй вход которого соединен со вторым выходом-го блокавычитания, первый и второй входыкоторого подключены соответственнок выходам первого и второго дополнительных блоков памяти, выходоеверсивного счетчика соединен совторым входом блока умножения, выходкоторого подключен ко входу квадратора, выход которого является выходом устройства.На чертеже приведена структурнаясхема устройства.Схема устройства содержит блоки1,3,5,2 квычитания, блок21-1 определения абсолютной разности, элементы 2,4,62, 21+1 зад.ржки, элемент 21+2 запрет, блок2+11 памяти, накапливающий сумматор 2%+5, элемент И 2+б, реверсивный счетчик 29+7, Ъ-ый блок 2%+8вычитания, блок 2%+9 умножения, сдвоенный многопозиционный переключатель 21+10, первый и второй дополнительные блоки 21+3 и 2+ 4 памяти,квадратор 2+12,Устройство работает следующимобразом,Последовательность случайнЫх величин поступает на первый вход выбранного переключателем блока вычитания или блока определения абсолютной разности, где определяются разности (1(-1) -го порядка и абсолютные разности-го порядка между значениями исследуемого. случайного процесса. Вычисленные первые 3 значений абсолютных разностей запоминаются в блоке 2(+3 памяти .и одновременно накапливаются4 в накапливающем сумматоре 2(+5.Элемент 2%+1 задержки в первыеИ тактов определения абсолютныхразностей закрыт, и в блок 2)(+4 памяти запишется (И+1)-ое и последующие значения, В блоке 2%+8 вычитания определяются разностимежду абсолютными значениями разностей, отстоящими друг от другана И тактов (на время накоплениястатистической выборки). В зависимости от знака + илиразности распределяются по соответствующим выходам блока 21+8. Сигнал на выходе элемента 2+1 задержкизапрещает прохождение абсолютныхразностей через элемент ЗАПРЕТдля накопления в сумматоре 2%+5 и олновременнооткрывает элемент И 2+б, разрешая перезапись суммы абсолютных разностей в реверсивный счетчик 21+7,Записанная в реверсивном счетчике 2%+7 сумма корректируется подачей на вычитающие и суммирующие входы реверсивного счетчика разностей, вычисленных в блоке 2)(+8 вычитания и преобразованных в число-импульсный код, Абсолютные разности усредняются в реверсивном счетчике путем вывода чисе:л со старших разрядов счетчика. Средние значения -,бсолютных разностей умножаются в блоке 2 К-+9 умножения на соответствующий порядку разности коэффициент пропорциональности, хранящийся в блоке 2%+11 памяти. Результаты вычислений на выходе блока умножения представляют собой оценки среднеквадратического отклонения значений случайного процесса. Последние, возведенные в квадрат в квадраторе 6, характеризуют дисперсию исследуемого случайного процесса,Устройство выгодно отличается от известных устройств высоким качеством сглаживания последовательности определяемых оценок дисперсии, Используемая в устройстве рекуррентная процедура позволяет хранить наименьшее количество данных от предыдущих шагов вычислений, Дополнительным и весьма существенным с практической точки зрения преимуществом является готовность к выдаче результата на любом промежуточном шаге вычислений. Формула изобретения Устройство для определения дисперсии, содержащее (1-1) последовательно соединенных блоков вычитания, выход (-1)-го блока вычитания подключен ко -входу блока определения абсолютной разности,сдвоенный многопозиционный переключатель, первый подвижный контакт которого соединен с первым входом устройства, первая830397 Составитель Л. Григорьян-Чтенцедактор Л. Повхан Техред А.Ач Коррек Швыдкая Заказ 3055 С 38 Тираж 745 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и от 113035, Москва, Ж, РаушскаяПодписноетета СССРрытийнаб., д,. 4/5 лиал ППП Патентф, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 группа неподвижных контактов сдвоенного многопозиционного переключателя соединена со входами (В"1) блоков.вычитания, со входом блока абсолютнойразности и со входами элементов задержки, выходы элементов задержки 5подключены к соответствующим. входам(Ъ) блоков вычитания и блока определения абсолютной разности, блокумножения, первый вход которого соединен со вторым подвижным контактомсдвоенного многопозиционного переключателя, вторая группа неподвижныхконтактов которого соединена с выходами блока памяти, и квадратор, о тл и ч а ю щ е е с я тем,что, с цельюповышения точности, в устройство введены.два дополнительных блока памяти, +1 элемент задержки, Ф-ый блоквычитания, элемент запрета, элементИ, реверсивный счетчик, при этомвход первого дополнительного блока 20памяти объединен с первыми входамиэлемента запрета, элемента И и подключен к выходу (1+1)-го элементазадержки, вход которого объединенсо входом второго дополнительного блока памяти, со вторым входом элемента запрета и соединен с выходомблока определения абсолютной разности,выход элемента запрета через сумматор подключен ко второму входу эле"мента И, выход; которого объединенс первым выходом Ъ-го блока вычитания и подключен к первому входуреверсивного счетчика, второй входкоторого соединен оо вторым выходомЪ-го блока вычитания, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам первого и второго дополнительных блоков памяти,выход реверсивного счетчика соединен. со вторым входом блока умножения, выход которого подключен ковходу квадратора, выход которогоявляется выходом устройства. источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 377704, кл. 6 06 Г 15/36, 1971.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2462558/18-24,кл. 6 06 Р 15/36, 1977 (прототип).