Устройство для усреднения случайного процесса

ОП ИСАН И Е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихУеспублик(23) Приоритет 812/18 Д 0 5/36 Госуеарственныи комитетСовета Министров СССРво делам изобретенийи открытий ДК 681.333:519. . 2(088,8) Опубликовано 25.04.76 Бюллетень1 Дата опубликования описания 21.08 7( 54) УСТРОЙ С ЛЯ УСРЕДНЕНИЯ СЛУЧАЙНО ПРОЦЕССА о медому сти при обработке нестационарныхлепно изменяюшемуся математичесожиданию случайных процессов. мое устрице преобр азоют ключ, аналог ИЛИ и блок нены с выхо вал,мент о выховног ы - со зна счетчика, разрядныекод-временной инте входы преобразовате Рвал подключены кблока памяти; выход -временной интервал ным выходамазователя код араллель налогового перек чателя, выходы кото- подключены к входам рых соот гственно ЛИ ипр элемента И ние - частота, соединены с вь образователя н е входы элемеи блока управл ряжение - частподключен к в а и его знаков же гга ИЛ ения и преобразова выход элем реверсивног еля на нта ИП хо ет ч 1 одам.,Изобретение относится к средствам цифровой, вычислительной техники, предназначенной для анализа случайных процессов, и служит для комплексной первичной обработки(определения среднего, среднеквадратическо- бго значений и центрированных ьыборок) случайного процесса в процессе его преобразова ния в коды выборки.Известно устройство усреднения, содержашее блок управления, подключенный к 10реверсивному счетчику с триггером знака,блоку перезаписи, блоку запоминания, преобразователю напряжение- - частота, соединенному с входом устройства, разрядные выходыреверсивного счетчика и триггера знака 15подключены через блок перезаписи к разрядным входам блока запоминания, разрядныевыходы которого соединены с разряднымивходами реверсивного счетчика триггеразнака и блоком управления. 20Известное устройство требует применения достагочно сложных блоков преобразования для повьшгения точности,Цель изобретения - расширение функциональных озможнсстей и повыыение точносуществпения этои цели предл о "одержит дополнигельель код-временной интеовый переключатель, элзнаков, входы которогдами триггера. знака, аовыми входами реверс соединен с входами ключа и3приведена блок-схема Н в чертежеустройства.В начале измерений по командам с блока управления 1 задаются в преобразователе 2 напряжение - частота чувствительность Я, в блоке памяти 3 коды нв чальных оценок математического ожидания К среднеквадратического значения К Во бючувствительности К, соответствующей Юу 9- Параметры во КК, К. выбираются на основе . грубых априорных данных о случайном процессе 01Определение кодов и напряжений оценок уМп М 8 нп ЬбфВ, Кв предлагаемом устройстве усреднения случайного процесса осуществляется циклами.Раб ота устройства в К + 1 ц и к л е. По командам с блока20 управления 1 преобразователь напряжение - частота осуществляет л преобразований множества напряжений разностных выл оборокцв множество из ц пачек импульсов, Разностный случайный сигонал ц (- ) на входе преобрвзова 1+1 ителя 2 напряжение - частота формируется за счет преобразования кода оценки математического ожидания К,. с блока памя- ЗОКщти 3 при помощи преобразователя 4 кодвременной интервал, аналогового переключателя 5 во время-импульсный сигналпр 11 и подключения его ст 1 Ю / И выхода аналогового переключателя 5 на вход преобразователя 2 напряжение - частота, т, е. у оЯал;- К с триггера знака 8 посту. Ь КНпает в блок знаков 9 для запоминания.Код К оценки К среднеквадЫратического значения с блока памяти . 3 при помощи преобразователя 4 код-временной интервал преобразуется в Ь импуль(сов с длительностью 1, в течение,которых при помощи ключа 10 формируются А пачек импульсов Й б ез знаков поступающих через элемент ИЛИ 6 в реверсивный счетчик 7, шины знака которого включены в это время на вычитав вние. Знак разности ,од /-л цЙ -1 К с триггера знака 8 поступает в блок знаков 9 для запоминания. реверсивный счегчиФ7 и его триггер знака 8 сбрасываются в нулевое положение. С выхода блока памяти 3 в реверсивный счетчик 7 и его триггер знака 8 записывается код К " оценки математического ожидания К со знакомЙКс выхода блока знаков 9 вызывается знакВ ц8176 Е Йв соответствии с котоС=1 "фрым включаются шины знака реверсивного счетчика 7 и с блока управления 1 через блок ИЛИ 6 в реверсивный счетчик 7 и его триггер знака 8 подается пачка д Ккоррекции оценки К , т. е, в реверсивном счетчике 7 и его триггере знака 9 формируется код К+1 оценки математического ожидания К в соответствиигдк+ 1с итерационным алгоритмом0(-пТ):ОЬ-Ю;,)-0,1-Те)3 ,0 При этом преобразователь 4 код-временной интервал преобразует код К оценки1 тматематического ожидания в импульс с длительностью 1нв каждом интервале( 45 Т преобразования одной выборки слуИчайного процесса в пачку импульсов. Аналоговый переключатель 5 формирует импульс напряжения площади ЬГ на50ц каждом интервале ТМножество пачек импульсов с выхода преобразователя 2 напряжение - частота через элемент ИЛИ 6 алгебраически сум мируется в реверсивном счетчике 7,В конце интервала пТ в реверсивном счетчике 7 с его триггером знака 8 определяется алгебраическая сумма Ф пачек импульсов, энвк которои 60 который через блок перезаписи 11 записывается в блок памяти 3 вместокода К77 е К й-ой оценки математического ожидания,Реверсивный счетчик 7 и его триггер знака сбрасываются в нулевое положение, затем с блока памяти 3. в них записывается код К, без знака к-ой оценки средбКнеквадратического значения, с выхода блока знаков 9 вызывается сигнал знака, в соответствии с которым включаются шины знака реверсивного счетчика 7, и с блока управления 1 через элемент ИЛИ 6 в реверсивный счетчик 7 и его григгер знака 8 подается пачка д Ккоррекции оценки К, т. е. в реверсивномОКсчетчике 7 и его триггере знака 8 форомируется код К+ 1 и оценки среднеквяд 51159, который через блок перезаписи 11 записывается в блок памяти 3 вместо кода К к-ой оценки среднекввдратического знвчени, После циклов подобных рассмот-,Ренному; 1+1 в блоке пвмяти 3 будут оп ределены коды оценок математического ожидания К щ , среднекввдрвтического значения К ьКод полученной оценки К с блока б1 юзапоминания 3 записывается в реверсивный счетчик 7 и шины знака последнего включаются нв вычитание, Код чувствительности, например К 8 с блока памяти 3 при по 80моши преобрвзоввтеля код-врем енной интервал 4 и вентиля 10 преобразуется в число импульсовК , которое поступает через ключ 10 в реверсивный счетчик 7 и нв триггере знвкв последнего формиру 25 ется знвк разности я)дл (К -К ), котой Зо рый записывается в блок энвков 9, Реверсивный счетчик 7 и триггер знака 8 сбрасываются в нулевое положение, затем в 30 реверсивный счетчик записывается код - К (внвлогично вышервссмотренному), шины знака реверсивного счетчика 7 включаются в соответстотвии с указанным знаком, полученным с блока знаков 9, и с блока управления 1 через элемент ИЛИ 6 подается код коррекции й К чувствительности, т. е. в соответствии с итерационным алгоритмом определяется 40 код новой оценки чувствительности,яг=вовК Гкм Х кто ) (4)Фкоторый через блок перезаписи 11 записывается в блок памяти 3 вместо кода . К чувствительности. С выхода блока памяти 3 по полученной оценке чувствительности К через блок управления 1 корректируется чувствительность преобрв зоввтеля 2 напряжение-частота.еИз описания работыустройствв видно, что оно позволяет параллельно определять оценки среднего, среднекввдрвтического значений случайного пропессв, осушеств-) 5 лять центрирование в внвлоговом виде до преобразования в частоту, ввтомвтически корректировать чувствительность преобрвэоввтеля напряжение-частота, что значительно расширяет его воэможности комплексной первичной обработки случайного процесса, предстввляющего умму низкочастотного шума и медленно изменяющегося детерминированного мвтемвтического ожидания. Точность обработки случайного процесса предлагаемым устройством повышается зв счет уменьшения погрешности вычисления оценок при центрироввнии в аналоговом виде и ввтомвтическом поддержании чувствительности преобрвэоввния в соответствии с оценкой среднекввдрвтичесюго значения низкочвстотного шума случайного процесса.формула изобретенияУстройство для усреднения случвйного процесса, содержащее триггер знвкв, блок управления, подключенный к реверсивному счетчику знака, блоку перезаписи, блоку памяти, преобрвэоввтелю напряжение-частотв, соединенному со входом устройства, разрядные выходы реверсивного счетчика и триггерв знвкв подключены через блок перезаписи к разрядным входам блока пвмяти, рвэрядные выходы которого соединены соответственно с входами реверсивного счетчикв, триггерв знака и блока упрввлен ния,отличвюп ееся тем,что, с целью рвсн ирения функциональных воэможностей и повышения точности при обрвботке нествционврных по медленно изменяющемуся математическому ожиданию случайных процессов, устройство содержит преоб рвзоввтель код-временной интерввл, ключ, аналоговый переключвтель, элемент ИЛИ и блок знаков, входы которого соединены с выходами триггера знака, в выходы - со знаковыми входами реверсивного счетчика, разрядные входы преобрвэователя код-временной интервал подключены к рвэрчдным выходам блока пвмяти, выход преобрвзоввтеля код-временной интервал пврвллельно соединен с входами ключв и внвлогового,переключателя, выходы которых соогветственно подключены к входам элементв ИЛИ и преобрвзоввтеля нвпряжение-чвстотв, другие входы элементв ИЛИ соединены с выходами блока упрввления и преобрвзоввтеля напряжение-частота, в выход элемента ИЛИ подключен к входу реверсивного счетчика и его знаковым входам.Составитель Ц,ЖовинскийТехред .Подурушина Коррект в е д а кто р Е.ГонйР Подписное ака уд р с по делам изобретений и открытий Москва, 113035, Рауцсхая наб., 4 СССР иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 71 Иад. МТираж 864ЦНИИ 11 И ос а ственного комитета Совета Минн