Устройство для вычисления дисперсии случайного процесса

11 и дслител 1 12 )1 Ястоть 1 импульсов. Вход счетчика циклов 11 через вентиль 18 соединен с шиной Сброс, а выход его подключен ко входу собирательной схемы 9 и единичному входу триггера 14. Первый выход последнего соединен с потенциальными входамп вентилей 7:и 13, а второй - со входом вентиля 10. К цм 1 у льс:ому )хсду вентиля 10 подг 1 очен выход старшего разряда сумматора 1,Устройстьо работает следующим ооразом.Ь исходном состоянии все разряды счет:Пион 4 и 5. Сумматера 1, делтели чя:тоты 1:., счетч 11 ка циклов 11 и триггер 14 находятся в состоянии 0, При этом вентили 7 и 13 открыты, а вентиль 10 заперт высоким потенциалом, снимаемым с триггера 14, Выборки исследуемого случайного процесса поступают по входной шипе устройства в виде счетных пачек, число импульсоз в которых соотвегствует ординате выборки. Импульсы счетных пачек через открытый ьентиль 7 поступают на входы счетчика 4,вентилей 2 и через сборку 6 - па вход"первого разряда сумматора 1. Каркдый такой импульс вь 1 зывает увели 1 еие содержимого сумматора па 272+1, где 72 - число, записанное в.стетч:ке 4 перед поступлением данного импульса. Это цроцсходбит потому, что, поступая на вентили 2, импульс переносит в сумматор содержимое счетчика 4, удвоенное за счет сдвига при соедипении ня разряд влево и, кроме того, проходя на вход первого разряда сумматора, добавляет един ицу.Таким образом, к концу пачки со сгор.)ны счетчика 4 в сумматор 1 вносится число772 - 1Х (22+1) =т 21,и -)где т. - число нмпульсог, в даниой пачке,После окончания пачкн по шипе Сброс следует импульс. который, пройдя через открытый вентиль И, сбрасывает в нуль счетчик 4 7 и записывает едиаицу в счет 2 ик циклов 11, Одновременно с поступлением импульсов на ввод счетчика 4 они поступают на делитель 12, частоты импульсов, имеющий коэффициент деления, равный ф У, где Ф - общее число выборок процесса, по которым производится усреднение. Выходные нм 2 пульсы делителя частоты 12 через сборку 9 и устройство задержки 8 поступают на вход счетчика 5, импульсные входы веюгилей 8 обратного кода и через сборку 6 - на первый разряд сумматора 1. Каждый импульс, прошедщий па выход устройств 1 задержки 8, тереносит в сумматор удвоенное содержимое счетчика 5 в обрагном коде, т. е. 2 кор где к - число, записанное в счетчике 5 до момента поступления иа него очередного импульса, и увеличивает содержимое счетчика 5:Я ед)1111 Пу. НО тЯ)к еа)х 2 Соб), эквивалентно (2 к+11 т. е, дополнительпому кОду числа 2 к+1, то каждый импульс уменьшает еодеркимое сумматора 1 па величину 2 к+1. Посчс прохождения 5 импульсов г 1 О 1) о 0 )д "О .3 А 0 45 50 5 60 ):) содериимое сумматора уменьшается на величии Поскольку после каждой пачки содержимое счетчика 4 сбрасывается, то со стороны этого счетчика после прохождения последней, У-й пачки в сумматор оказывается внесенным число)Л 2;б-Б то же время, благодаря тому, что счетчик 5 пе сбрасы)вается в течение всего периода работы устройства, с его стороны в сумматор вносится отрицательное число, равное 5. Но так как коэффициент деления делителя 12 выбран равными У, то 5=1, , . и. следова;,.1 Мтельно, после прохождения последней пачки содержимое сумгматора рав)но:772- . - ( ) 72 ). 2-:Первое слагаемое этого выражения есть увеличенная в У раз оценка второго началш 1 ого момента исследуемого процессаЯ21= " -т 2)А 1-да второе - увеличенный )в У раз квадрат математического ожидания процессаЛ2 П 1, - (Х т )щ 1 ЖСледовательно, это выражение есгь увели. чопная в У раз оценка дисперси 1 и процесса.0= -, Х 772 - (Х И; )-.Л) )-:После окопчания Л-й пачки по шине Сброс проходит У-й импульс сброса, ното. рый переполняет счетчик циклов 11. Импульс переполнеция счетчика циклов поступает на триггер 14, на установочные входы счетчика 5 и через сборку 9 на вход устройства задержии 8, Этот импульс устанавли)вает триггер 14 в состояние 1, а счетчик 5 - в О;. При этом запираются вентили 7 и 13 и открывается ьентиль 10, Задержан)1 ый ус 1 ройством 8 импульс поступает на входы вентилей 8) счетч 1 гка 5 и через сборку 6на вход первого разряда сумматора 1. Так как в счетчике 5 перед этим былби запгцсапы нули, то через вент)цли,3 обратного кода и сборку 6 в сумматор вносится код 111 11, 1 Пл 5110 щРЙся дополиителш 1 ь 1 м кодом единицы и, следовательно, его содержбц мое уменьшается па единицу, а в счетчике 5 с небольшой задержкой, определяемой переходными процессами, оказывается записанной .,тнниця. При подаче в сумматор кода 1111111 последн)й переполняется, импульс переполнения через вентиль 10 и сборку 9 посту 343273пает на устройство задержки 8, Задержанный импульс вновь поступасг на счетчик 5, вентили 8 и 1-й разряд сумматора 1, и так как до этого в счетчике 5 была единица, в сумматор вносится дополнитсльный код числа 8, его содержимое уменьшается на 8, а В счсгчике 5 заПисывается число 2. Сумматор вновь переполняется, что вызывает появление пового импульса на входе устройства задержки 8,При этом из содержимого сумматора вычитается последовательность нечетных чисел 1, 3, 5, 7 и так далее, Процесс продолжается до тех пор, пока при очередном суммирозанин число, вычитаемое из содержимого сумматора 1 не окажется большим этого содержимого. При этом импульс переполнения па выходе сумматора не появляется, и процесс вычитания прекращается.Очевидно, это произойдет тогда, когда будет выполнено соотношениеОХ (2, +1) =: М,- чгде И - содержимое сумматора до начала процесса вычитания.Очевидно, при этом оказывается, что полн ечисло тактов:вычитания 1=Е (1 я)1. где Е (Х) - целая часть числа Х. Так как М=ЖВ, где 0 - дисперсия процесса, то1=1 Л О=)Ж,где о - искомое среднее квадратическое отклонение процесса, Число 1 оказывается записанным в счетчике 5 и, кроме того, по выходной шине пройдет, импульсная пачка, состоящаз пз 1 импульсов. Зпачеппс о может быть получено путем делепил числа импульсов в этой пачке на 1 У с помощью любого делителя частоты импульсов, .- подключенного к выходу устройства.Индикация результата можетосуществляться подключением к выходной шине любого счетчика, имеющего соответствующее индикаторное устройство. При эгом следует отме 1 п тить, что число элементов выборки Л должнобыть равно квадрату целого числа, например У=64; 100; 256; 1024 и так далее. Предмет изобретен и яУстройство для вычисления дисперсии случайного процесса, содержащее счетчик, выходы разрядов которого соединены через вентили прямого кода с разрядными входами накапливающего сумматора, счетчик циклов, устройство задержки, собирательную схему и делитель частоты, отличающееся тем, что, с целью обеспечения вычисления диспероии и среднего квадратичного отклонения процесса 25 с ненулевым средним значением, оно содержит дополнительный счетчик, вход первого разряда которого соединен с выходом устройства задержки, а установочные входы - с выходом счетчика циклов, выходы разрядных 30 триггеров дополнительного счетчика черезвентили обратного кода соединены с разрядными входами накапливающего сумматора со сдвигом на один старший разряд, вход устройства задержки через собирательную схему .з соединен с выходом делителя частоты импульсов, вход которого подключен ко входной шпнс устройства.а, тпп. Костромского управления издательств, полиграфии и кпижнои торговли 1 еаз 40НИ 11 П Изд.,о Я)5 Тираж 406Комптега по делаем изобретений и огкрывпй при Сон Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 11 од ни нос е М пцстроз СССР