Устройство для определения медианы случайного процесса

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 291277 (21) 2562770/18-24с присоединением заявки Мо(51)М, Кл, С 06 Г 15/36 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретении Московский вечерний металлургический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИАНЫ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССАИзобретение относится к специали зированным средствам вычислительной техники и может найти применение при анализе случайных процессов,Известно устройство для определения медианы случайных процессов, содержащее цифроаналоговый преобразователь, соединенный выходом с компаратором, другой вход которого подключен ко входу устройства, Гене- ратор тактовых импульсов, соединенный с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к блоку управления, реверсивный счетчик, выходы которого соединены с цифроаналоговым преобразователем, а входы соответственно подключены к выходам второго и третьего элементов И, первые входы которых соединены с выходом первого,;элемен- . та И, а вторые - подключены соответственно к выходам компаратора, выходы младших разрядов реверсивного счетчика соединены с блоком управления, подключенным к управляющим входам сложения и вычитания старших разрядов реверсивного счетчика (1)Наиболее близким по техническому решению является устройство для определения медианы случайного процесса, содержащее реверсивный счетчик,три элемента И, генератор импульсов,элемент НЕ, триггер, единичный выход которого подключен к первомувходу первого элемента И (2) . Недостаток известных устройствзаключается в том, что они имеютограниченную точность оценки медианыЦель изобретения - повышениеточности устройства,Укаэанная цель достигается тем,что в устройство для определениямедианы случайного процесса введеныпреобразователь амплитуда-длительность, дополнительный триггер, генератор выборки, блок элементов И исчетчик, при этом выход генераторавыборки подключен к управляющемувходу блока элементов И, ко входуустановки в "ноль триггера и кпервому входу преобразователя амплитуда-длительность , второй вход ко"торого является входом устройства,выход преобразователя амплитуда-длительность соединен со вторым входом первого элемента И и через элементНЕ с первым входом второго эле"мента И, второй вход которого объединен с первым нходом третьего элемента И, с третьим входом первого элемента И и подключен к выходу генератора импульсов третий нхад второго элемента И и второй вход третье"го элемента И объединены и соединены с единичным выходом дополнительного триггерами вход установки единица которого подключен черездифференцирующий элемент к выходупреобразователя амплитуда-длительность, выходы первого и второго элементов И подключены соответственноко входам Сложение и Вычитание реверсивного счетчика ныходы щ " старших разрядов которогосоединены с инФормационными входами блока элементов И, выходы которого подключены к соответствующиминформационным входам счетчика,счетный вход которого соединен сныходом третьего элемента И, а выход счетчика подключен ко входуустановки ноль дополнительноготриггера и ко входу установки единица триггера.На чертеже предстанлена блок-схема устройства.Устройство содержит преобразонатель 1 амплитуда-длительность, генератор 2 выборки, генератор 3 импульсов первый, второй и третийэлементы И 4, И 5, Иб, элемент НЕ 7,триггер 8, дополнительный триггер9, реверсивный счетчик 10, блок 11элементов И, счетчик 12, дифференцирующий элемент 13.Единичный выход триггера 8 подключен к первому входу первого элемента И. Выход генератора 2 выборки соединен с управляющим входомблока элементов И 11, со входомустановки в "ноль триггера 8 ис первым входом преобразователя 1амплитуда-длительность, Выход преобразонателя амплитуда-длительностьподключен ко второму входу первогоэлемента И 4 и через элемент НЕ 7и первому входу второго элементаИ 5. Второй вход второго элементаИ 5 объединен с первым входом третьего элемента И б с третьим входом первого элемента И 4 и сое, динен с выходом генератора 3 импульсовТретий вход второго элемента И 5 и второй нход третьего элемента И б объединены и соединены с единичным выходом дополнительного триггера 9,Единичный вход дополнительного триггера 9 подключен через дифференцирующий элемент 13 к выходу преобразователя 1 амплитуда-длительность. Выходы первого и второго элементов И 4 и И 5 подключены соответственно ко входам Сложение и Вычитание реверсивного счетчика 10, старшие щ - разрядов реверсивного счетчика 10 соединены с информационными входами блока 11элементов И. Выходы блока 11 элемен"тон И подключены к соответствующиминформационным входам счетчика 12,Счетный нхад счетчика 12 соединенс выходом третьего элемента И б,Выход счетчика 12 подключен ко входу установки н ноль дополнительного триггера 9 и ко входу установки единица триггера 8.Устройство работает следующимобразом.В начальном состоянии триггер 8, дополнительный триггер 9, ренерсивный счетчик 11 и счетчик 12 находятся в нулевом состоянии. На выходах элементов И 4, И 5 иИ б импульсы отсутствуют, так какна соответствующие входы подаютсязапрещающие сигналы от триггерон2 О 8 и 9, от преобразователя 1 амплитуда-длительность.По сигналу генератора выборкина выходе преобразователя амплитуда-длительнасть формируется сигнал,д 5 длительность которого пропорциональна амплитуде входного сигнала, Одновременно сигнал с выхода генератора выборки поступает на управляющий вход блока элементов И ипереписывает в обратном коде код,установленный в старших разрядахв реверсивного счетчика 10 на счетчик 12.Сигнал с выхода преобразователя1 амплитуда-длительность являетсяразрешающим сигналом для элементаИ 4 и запрещающим сигналом для элемента И 5, Этот же сигнал по переднему фронту устанавливает в единичное состояние дополнительный триг 4 О гер 9, в результате чего на нторойвход третьего элемента И б подаетсяразрешающий сигнал, На выходе элемента И б появляются импульсы, которые поступают на счетный входсчетчика 12, Так как реверсивныйсчетчик 10 находится в нулевомсостоянии, а код на счетчике 12является обратным кодом счетчика10, то перный же поступивший навход счетчика 12 сигнал являетсясигналом переполнения который поступает на входы триггеров 8 и 9,Если сигнал переполнения появляется до окончания сигнала с выходапреобразователя 1, то установкатриггера 8 в единичное состояниеприводит к подаче разрешающего сигнала на первый вход элемента И 4, что,н свою очередь, приводит к появлениюимпульса на входе Сложение ребО версивного счетчика. Импульсы нареверсивный счетчик поступают дотех пор, пока на втором входе И 4присутствует разрешающий сигнал свыхода преобразователя амплитуда 65 длительность,Если сигнал с выхода преобразователя 1 амплитуда- длительность заканчивается до появления импульсапереполнения с выхода счетчика 12,то через элемент НЕ 7 на вход эле-.мента И 5 подается разрешающий сигнал, Это приводит к гоявлению навыходе элемента И 5 сигналов, поступающих на вход Вычитание счетчика 10. Код на реверсивном счетчике 10 уменьшается до тех пор, покане появляется сигналпереполненияс выхода счетчика 12, устанавливающий дополнительный триггер в нулевое состояние. Режимы сложения ивычитания продолжаются до тех пор,пока в старших ю - разрядах ревер.сивного счетчика 10 не устанавливается код, соответствующий медианевходного сигнала,Младшие и - разряды реверсивногосчетчика. 10 служат,цля сглаживанияслучайного процесса,Для случайных процессов с симметричной относительно математическогоожидания плотностью вероятностейзначения медианы и математическогоожидания совпадают, поэтому в рядеслучаев (для нормального или равномерного закона) величина кода, установленного в старших разрядах реверсивного счетчика 10,используетсякак несмещенная оценка математического ожидания случайного процесса.Введение преобразователя амплитуда-длительность, счетчика и дополнительного триггера позволяет повыситьточность устройства.Формула изобретенияУстройство для определения медианЫ случайного процесса, содержащее реверсивный счетчик, три элемента И, генератор импульсов, элемент НЕ, триггер, единичный выход которого подключен к первому входу первого элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности,в него введены преобразователь амплитуда-длительность, дополнительный триггер, генератор выборки, блокэлементов И и счетчик, при этом выходгенератора выборки подключен к управляющему входу блока элементов И,ко входу установкй в нольф триггераи к первому входу преобразователяамплитуда-длительность, второй входкоторого является входом устройства,выход преобразователя амплитуда-длительность соединен со вторым входомпервого элемента И и через элементНЕ с первым входом второго элементаИ, второй вход которого соединен спервым входом третьего элемента И,с третьим входом первого элемента Ии подключен к выходу генератора импульсов, третий вход второго элемента И и второй вход третьего элемента И объединены и соединены с единичным выходом дополнительного триггера, вход установки единицаф которого подключен через дифференцирующий элемент к выходу преобразователя амплитуда-длительность, выходы первого и второго элементов И подключены соответственно ко входам1 Сложение и Вычитание реверсивного счетчика, выходы щ - старшихразрядов которого соединены с информационными входами блока элемен"тов И, выходы которого подключены ксоответствующим информационным входам счетчика, счетный вход которогосоединен с выходом третьего элемента И, а вьход счетчика подключен ковходу установки ноль дополнительного триггера и ко входу установкиединица триггера.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 488213, кл, С 06 Г 15/36, 1973,2. Авторское свидетельство СССРУ 492882, кл, С 06 Е 15/36, 1974744606 Составитель В. Жовинскедактор В. Рома Техред Л, Теслюк рректор С, Шекмар писное 5 Филиал ППП. Патент, г. ужгород, ул, Проектная, 4 аказ 3795/14 ЦНИИП пэ 113035, Тираж 751Государственногоелам изобретенийосква, Ж, Рау комитета СССРи открытийскан набф, дф