Устройство для вычисления математического ожидания

(51) 4 С 06 Р 15/36 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Пензенский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР В 608266, кл, С 06 Р 15/36, 1976,Авторское свидетельство СССР Ф 769551, кл. С 06 Р 15/36, 1978.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОЖИДАНИЯ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для аппаратурного анализа случайных процессов и статистической обработке массивов данных, Целью изобретения является упрощение устройства. Работа устройства основывается на использовании адаптивногознакового алгоритма усреднения, причем умножение на массовой коэффициент реализуется путем сдвига информации в регистре. Устройство содержит элементИЛИ 1, вычитатель 2, сдвиговые регистры 3, 9, 14, 15, накапливающийсумматор 4, элемент 5, б задержки,генератор 7 тактовых импульсов, элемент 10 сравнения, счетчик 11, триггер 12, блок 13 вычисления массовыхкоэффициентов. 1 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для аппаратурного анализаслучайных процессов и статистической обработки массивов данных. 5Цель изобретения - упрощение устройства.На чертеже изображена структурная схема устройства.Устройство содержит элемент ИЛИ 1, 10 вычитатель 2, сдвиговый регистр 3, накапливающий сумматор 4, элементы 5 и б задержки, генератор 7 тактовых импульсов, элемент И 8, сдвиговый регистр 9 памяти, элемент 10 сравне ния, счетчик 11, триггер 12, блок 13 вычисления коэффициентов усреднения и сдвиговые регистры 14 и 15.Устройство реализует рекурептный алгоритм вычисления математическо го ожидания А= А, + п 51.8 п(х- А, ), (1) 25- Р(п 1Л=Ал,+ 2 ЙР х 1 - Лп-2 35 Пороговые значения и и зависимостьР(п 1 от и приведены в таблице,40 Из таблицы видно, что, например,для значенпй и от 11 до 21 Р(п) = 3,а для п от 22 до 43 Р(п) = 4 и т.д.Кроме того, константы, определяющиеновые значения Р(п), запоминать ненадо, так как они формируются путемсдвига исходной константы 1, 011 на,один разряд влево после прохожденияп порогового значения.Устройство работает следующим образом.Текущий отсчет случайной величины х в двоичном коде поступает наразрядные входы уменьшаемого вычитателя 2 и входы элемента ИЛИ 1,55что обуславливает появление на выхо"де последнего сигнала. Д анный сигналинициирует начало -го цикла работыустройства.При этом обеспечивается передача содержимого сдвигового регистра 14 блока 13 вычисления коэффициентов усреднения в сдвиговый регистр 15. Кроме того, в вычитателе 2, на разрядные входы вычитаемого которого подается содержимое накапливающего сумматора 4, вычисляется раз%ость (х, - А). На разрядных выходах вычитателя 2 устанавливается модуль данной разности,т.е. ЬЧ =х, -А;,), а на выходе знакового разряда устанавливается единичный сигнал, если А;,с х и нулевой, когда А;,х,. Кроме того, сигнал с выхода элемента ИЛИ 1 через элемент 5 задержки (время задержки ь которого выбирается из условия максимального времени работы вычитателя 2, т.е. ь,поступает на вход разре 2 Л 1 снКСшелия записи регистра 3, что обеспечивает передачу содержимого сумма. тора 2 в регистр 3, а также на вход установки в единицу триггера 12 и вход счетчика 11. Триггер 12 устанавливается в единичное состояние, а к содержимому счетчика 11 числа замеров добавляется единица. Сигнал с выхода триггера 12 открывает элемент И 8, через который на вход управления сдвигом регистра 15, и через элемент 6 задержки на вход управления сдвигом регистра 3, начинают поступать импульсы с генератора 7 тактовых сигналов. Каждый импульс обеспечивает сдвиг содержимого регистра 15 вправо на один разряд, а затем проходя через элемент 6 задержки,сдвиг содержимого регистра 3 вправо также на один разряд, что соответствует операции деления на коэффициент, равный 2 , где- номер тактового импульса. В момент, когда на выходе регистра 15 формируется импульс, содержимое регистра 3 подается на подсуммирование в накапливающий сумматор 4 с соответствующим знаком, где формируется результат вычисления математического о кидания в виде (2). Кроме того, импульс с выхода регистра 15 устанавл:1 вает триггер 12 в нулевое состояние, На этом цикл обработки 1-го отсчета Х заканчивается. Когда номер текущего отсчета достигает порогового значения Р(п), который хранится в регистре 9 памяти, то на выходе элемента 10 сравнения формируется импульс, который обеспечивает сдвиг содержимого регистра 913 011 1,3 10,11001, 1 О 3 011,0 2 влево на один разряд, т.е, устанавливается новое пороговое зндЧениеР(п) в соответствии с таблицей. Кроме того, содержимое регистра 14 также сдвигается на один разряд влево.Первоначально (перед началом работы устройства) в регистр 1 ч сдвигазаписывается единица в младший разряд. После у-го порогового значенияР(п) данная единица окажется сдвинутой на 3 разрядов влево, что опре"деляет коэффициент деления содержимого регистра 3. формула изобретения Устройство для вычисления мдтемдтического ожидания, содержащее пычитатель, накапливающий сумматор, с летчик, блок вычисления коэффициентов усреднения, сдвиговый регистр памяти, элемент сравнения, генератор тактовых импульсов, причем разрядные входы уменьшаемого вычитателя являются информационным входом устройства, разрядные входы вычитаемого вычитателя соединены с соответствующими разрядными выходами накдпливдющего ,сумматора, выход которого является выходом устройства, о т л и ч дю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, в него введены элемент И, триггер, элемент ИЛИ, сдвиговый регистр, два элемента задержки, блок вычисления коэффициентов усреднения содержит регистр и сдвиговый регистр, причем в блоке вычисления коэффициентов усреднения вход регистра соединен с выходом элемента сравнения, разрядные выходы регистра соединены с соответствуюшими разрядными информационными входами сдвигового ре 22315 4гистрд, вход управления сдвигом,вход разрешения записи и выход которого соединены с выходом элемента И,выходом элемента ИШИ и входом разрешения записи накапливающего сумматора соответственно, разрядные выходы,выход знакового разряда и вход разрешения записи вычитдтеля соединен со-фответственно с соответствующими информационными входами сдвигового регистра, входом накапливающего сумматора и выходом элем нтд ИЛИ, каждый вход которого соединен с соответствуюшим разрядным входом умень шдембго вычитателя, выход элементаИЛИ через первый элемент задержки соединен с входом счетчика, входом установки в единицу триггера и входом разрешения записи сдвигового ре 20 гистра, разрядные выходы и вход управления сдвигом которого соединены соответственно с соответствующимиразрядными входдми группы накаплиндюшего сумматора и выходом второго 25 элемента задержки, вход которого соединен с выходом элемента И, первыйи второй входы которого соединены соответственно с выходом генератора тактовых импульсов и выходом триг герд, вход установки в ноль которогосоединен с входом разрешения записи ндкдпливаюшего суммдторд, разрядные выходы счетчикд соединены с соответствующими входами первой группы элемента сравнения, входы второй группы которого соединены с разрядными выходдми сдвигового регистра памяти, вход управления сдвигом которого соединен с выходом элемента сравнения, 40 д информационный вход является входомзадания порогового зндчения коэффициента деления устроиства.88 176 352 Составитель Е. ЕфимоваТехред Л.Олийнык Корректор С; Шекмар Редактор Н. Рогулич Заказ 286747 Тираж 672 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5