Устройство для определения среднего значения модуля и среднеквадратичного отклонения случайной величины

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистическик Республик(22) Заявлено 15 Л 1.76(21) 2420443/18-24с присоединением заявки Мо(51)М, Кл.2 С 06 Г 15/36 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийОпубликовано 15,05,79. Бюллетень йо 18 Дата опубликования описания 16.05,79(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ МОДУЛЯ И СРЕДНЕКВАДРАТИЧНОГО ОТКЛОНЕНИЯ СЛУЧАЙНОЙ ВЕЛИЧИНЫ Устройство для определения сред него значения модуля и.среднеквадратичного отклонения случайной ве-,личины относится к области вычислительной техники и может быть использовано для определения и контролясреднего значения модуля и среднеквадратичного отклонения случайныхвеличин, например, краевых искажений в каналах передачи данных,Известно устройство для измерениясреднего значения модуля случайнойвеличины, содержащее блок управленияподключенный ко входу устройства,первый интегратор, подключенный кисточнику постоянного напряжения ико входу второго интегратора, компаратор, соединенный со.входами сбросапервого и второго интеграторов, третий интегратор, четыре управляемыхпереключателя и блок запоминания 1Недостатком такого устройства является его сложность.Наиболее близким по техническомурешению к предлагаемому являетсяустройство для определения среднегозначения модуля и среднеквадратично-.го отклонения случайной величины 2,содержащее блок отображения первый зсчетчик, счетный вход которого подключен к выходу первого элемента И,первый вход которого соединен с выходом первого триггера, а второйвход является первым входом устройства, второй и третий входы устройства подключены соответственно к 3и К входам Э -К триггера, Р - Э триг"гер,Недостатком известного устройства также является его сложность.Целью изобретения является упрощение устройства.С этой целью в устройство дляопределения среднего значения модуля и среднеквадратичного отклоненияслучайной величины введены ключи,два элемента И, второй счетчик нсчетчик событий, при этом счетныйвход второго счетчика подключенк выходам первого и второго ключей,первый вход первого ключа объединенс первым входом второго элемента Ии соединен со вторым входом устройства, второй вход второго элементаИ объединен с С входом 3 -К триггера, с первым входом третьегоэлемента И, с первым входом второгоключа, со счетным входом счетчикасобытий и подключен к выходу третьего ключа, информационный вход которого является четвертым входом устройства а управляющий вход соединен с выходом счетчика событий, вы"ход первого счетчика подключен ковторому входу первого ключа и кЭвходу к-) триггера,К и Ч входы которого объединены и соединены с третьим входом устройства, выход второго триггера подключен ко второму входу второго ключа, а выход второго счетчика соединен со входом блока отображения.Елок-схема устройства представлена на фиг.1. на Фиг.2 приведена временная диаграмма работы устройства.Устройство содержит: первый 1, второй 2, третий 3 элементы И, третий ключ 4, 3 -К триггер 5, счетчик событий б, первый счетчик 7, Чтриггер 8, первый 9 и второй 10 ключи, второй счетчик 11, блок 12 отображения.Устройство работает следующим образом.на первый вход устройства поступает последовательность квантующих импульсов (фиг.2,а), частота следования которых в П раз выше частоты следования импульсов, поступающих на второй вход (Фиг,2,6) . Импульсная последовательность, поступающаяна третий вход (фиг.2,н), сдвинута по фазе на 180 относительно последовательности, поступающей на вход 2.На четвертый вход (фиг.2,г) поступают импульсы случайно смещенные относительно своего математического ожидания (относительно отрицательных перепадов импульсов на Фиг,2,6) . Элементы И 2 и И 3 представляют собой фазовые детекторы, на выходе которых появляются импульсы в занисимости от зоны смешения импульсов последовательности (фиг.2,г) относительно имйульсов (фиг,2,б,в) . Если импульсы на входе (фиг.2,г) появляются йри положительном значении импульсов на втором входе (фиг.2,6), то на выходе элемента И 2 появляется импульс, устанавливающий триггер .5 в состояние 1. Если импульсы на четвертом входе появляются при положительном значении импульсов на третьем входе (фиг.2,в), то на вйходе элемента И 3 поянляется импульс, устанавливающий триггер 5 в состояние Оф, Отрицательные перепады импульсов на втором входе устанавливают триггер 5 всостояние 1) а отрицательные перепады на входе 3 - в состояние О.Допустим, что к моменту прихода Импульса 1 (фиг.2,г) счетчик 7 был Установлен на 0, При поступлении на четнертыйвход импульса 1 (Фиг.2,г),триггер 5 переходит в состояние 1 (фиг,2,д) момент 11 ) посигналам управления, поступающим навходы С и 8 этого триггера. При этомна выходе элемента И 1 появляется пакет импульсов, поступающий на входсчетчика 7. Через интервал времени,ранный и/2 периодов следования квантующих импульсов, поступающих напервый вход, на выходе счетчика 7 появляется импульс 1 (фиг.7,ж) и триггер 8 переходит н состояние 1,10 Через ключ 9 этот импульс не проходит, так как ключ 9 в это время закрыт отрицательным импульсом (фиг,2 б) .При появлении на третьем входе отрицательного перепада (фиг.2,в) триггер 5 переходит в состояние О (момент 1 ), а в счетчике 7 будет записано х 1 импульсов, где х 1- количество импульсов, поступающихна первый вход (фиг,2,а) за нремя от момента появленияимпульса 1 на четвертом входе до момента отрицательного перепада на входе 2(фиг.2,6),При появлении на втором входе (фиг.2,6) очередного отрицательного перепада триггер 5 переходит н состояние ф 1 (фиг.2,д момент 1 З ) до момента появления на четвертом входе очередного импульса 2 (фиг,2,г) и триггер 5 переходит в состояние ф 0 (Фиг.2,д момент 14) . Пакет импульсон с выхода элемента И 1 (фиг.2,е) поступает на вход счетчика 7, в котором уже было записано х 1 импульсов. Счетчик 7 досчитывает до п/1 импульсов и на выходе счетчика 7 появляется импульс 2 (фиг.2,ж), при этом триггер 8 (фиг.2,э) переходит в состояние 1 и открывает ключ 10При появлении на четвертом входе (фиг,2,г) импульса 2 этот импульс проходит через открытый ключ 10 на вход счетчика 11, и в него записывается импульс (фиг.2,к). К моменту времени 14 (фиг,2,д) в счетчике будет записано К 1= Х 1 + Х 2"- импульсов.и2 15 20 30 35 40 45 ключ 9, и в счетчик 11 записывается 85 От момента времени 1 до моментавремени 1 (фиг.5,д)в счетчик 7будет записано еще И(2 импульсов, апоскольку импульс 3 (фиг.2,ж) не переносится в счетчик 11, то к моментув счетчике 7 будет записано К 1импульсовВ период времени от ) до 18 Фор"мируется очередной пакет импульсов.К моменту времени т.8 в счетчике 7будет записано Ку К 1 + (ХЗФ - ) -и= К 1 + Х имйульсов, причемимпульс 4 (фиг.2,ж) в счетчик 11 записан не будет. В моменты времени 60 от 1) .до ,О (фиг.2,д) Формируетсяпакет импульсов (фиг.2,е) и при очередном заполнении счетчика 7 на еговыходе появляется импульс 5 (фиг.2,ж)который проходит через открытый662943 20 Формула изобретения Устройство для определения среднего значения модуля и среднеквадратичного отклонения случайной ве-личины, содержащее блок отображения 35 очередной импульс. К моменту временипоявление очередного отрицательного перепада на втором входе (фиг.2,б) в счетчике 7 будет записано число К 2 + Х - -", а к моменту 1 ю /фиг.2,д) в счетчике 7 будет записано число КЭ= К +Х 4 2 + 2 = К + Х, ИмпУльс 5П н6 (фиг.2,ж) во второй. счетчик 11 не записывается.Таким образом счетчики 7 и 11 осуществляют последовательное суммирование пакетов импульсов Х(, 10 Х 2 Хз, Х , т,е, суммируют отклонения моментов появления импульсов на третьем входе (фиг,2,г) от их математического ожидания,Счетчик событий 6 емкостью М опре деляет объем измеряемых событий (например, измерение ведется в течение Й событий).Так как среднее значение модуля/х,иав= 0,86, то 61,2 аТаким образом, для измерения среднеквадратичного отклонения достаточно увеличить емкость счетчика событий 6 в 1,2 раза (1,2 М вместо Н ).Технико-экономический эффект от предложенного устройства состоит в измерении в цифровом виде среднего значения модуля и среднеквадратичного отклонения случайной величины. первый счетчик, счетный вход которого подключен к выходу первого элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого триггера, а вто- рой вход является первым входом устройства, второй и третий входы устройства подключены соответственно к Э и К входам Э -К триггера ,Й - 3 триггер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены ключи, два элемента И, второй счетчик и счетчик событий, при этом счетный вход второго счетчика подключен к выходам первого и второго ключей, первый вход первого ключа объединен с первым входом второго элемента И и соединен со вторым входом устройства, второй вход второго элемента И объединен с С входом ) -К триггера, с первым входом третьего элемента И, с первым входом второго ключа и, со счетным входом счетчика событий и подключен к выходу третьегоключа, информационный вход которого является четвертым входом устройства, а управляющий вход соединен с выходом счетчика событий, выход первого счетчика подключен ко второму входу первого клю-, ча и к Э входу Я -3 триггера, К иЯ входы которого объединены и соединены с третьим входом устройства, выход второго триггера подключен ко второму входу второго ключа, а выход второго счетчика соединен со входом блока отображения.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство 9 363995, кл.С 067/52, 1972.2. Авторское свидетельство Р 260970 ю кл.06 Р 15/36, 1972662943 1 г 3- т йв гг гр гу фп1 Ш ШШ ШЩ 3 4 г зе -Ш"г,ж1 Фиг г Редактор Н.Веселкина Заказ 2703/51 Составитель Л.Григорьян-ЧтенцТехредЛ Алферова КорректорМ. ВигилаТирам 779 " ПодписноеЦЫИИПИ Государственного комитета СССР" "йб"делам изобретейий и открытий113035 Москва, ВРариская наб. дг 45Филиал ППП фПатент., г.Уагород, ул.проектная,4