Устройство для определения дисперсии случайного процесса

2) Автор. изобретен С,К.Турценко кии 7. - ,.,;. -,Л . Ленинградск институт им ехн ордена Ленина элект .И,Ульянова (Ленина) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСИ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССАИзализинике ретен ванно относится к специвыцислительной техможетении ких хараксов. быть использовано при оментных статистичесстик случайных процес Известно устроиство для определения дисперсии 1, содержащее преобразователь аналог-код, счетчики,реверсивный счетчик, два квадратора,сумматор.Недостатком указанного устройстваявляется наличие дополнительных аппаратурных погрешностей блоков устройства,15Наиболее близким по техническомурешению к предлагаемому является устройство для определения дисперсии,содержащее блок преобразования, состоящий из двух преобразователей слу очайного процесса в электрический сигнал, усреднители, квадраторы, мас- .штабные блоки, инвертор, блок вычитания 12 . В известном устроистве устранены недостатки, указанные выше путем отделения систематической составляющей случайных ошибок входных преобразователей от полученной оценки дисперсии О случайного процесса, что достигнуто за счет аппаратурного усложнения устройства в результате введения ряда функциональных блоков (дисперсиометров, масштабных блоков), которые, в свою очередь, являются источниками дополнительных аппаратурных погрешностей. Таким образом, общее число истоцников дополнительных погрешностей существенно возросло.Целью изобретения является повышение точности и расширение функциональных возможностей за счет определения моментов высших порядков.Поставленная цель достигается тем,в устройство для определения д ерсии случайного процесса, содерж е блок преобразования, состоящийервого и второго преобразовате 3 937 ч лей, случайного процесса в электрический сигнал, входы которых являются соответственно первым и вторым входами блока преобразования, выходы первого и второго преобразователей являются соответственно первым и вторым выходами блока преобразования, первый и второй входы блока преобразования объединены и являются входом устройства, усреднитель, квадратор, введены 1 о пять управляющих регистров, коммутатор, преобразователь аналог-код, и блок программного управления, при этом выходы коммутатора подключены соответСтвенно к первым входам управляющих регистров, первые выходы которых соединены с соответствующими входами коммутатора, второй выход первого управляоцего регистра подключен к третьему входу блока преобразования, третий выход которого соединен со вторым входом первого управляющего регистра, первый и второй выходы блока преобразования подключены соответственно к первому и второму входам преобразователя аналог-код, выход которого соединен со вторым входом второго управляющего регистра, второй выход .которого подключен к тре" тьему входу преобразователя аналогкод, выход усреднителя соединен со вторым входом третьего управляющего регистра, второй выход которого подключен ко входу усреднителя, выход квадратора соединен со вторым входом четвертого управляющего регистра, второй выход которого подключен ко входу квадратора, выход блока программного управления соединен со вторым входом пятого управляющего регистра, второй выход которого подключен ко входу блока программного управления, а также тем, что блок программного управления содержит блок инди кации, регистр адреса постоянной памяти, постоянную память, коммутатор, 45 дешифратор, команд и оперативную память, при этом выход блока индикации подключен к первому входу регистра адреса постоянной памяти, выход которого соединен со входом постоянной 50 памяти, вход дешифратора команд объединен с первым входом коммутатора, со входом блока индикации, со вторым входом регистра адреса постоянной памяти и подключен к выходу постоянной 55 памяти, выходы дешифратора команд соединены с соответствующими управляющими входами коммутатора и опера 6 4тивной памяти, информационный входкоторой является входом блока, выходоперативной памяти подключен ко второму входу коммутатора, выход которого является выходом блока.На фиг. 1 представлена блок-схемаустройства; на фиг. 2 - структурнаясхема блока программного управления.Устройство содержит блок 1 преобразования, преобразователь 2 аналогкод, усреднитель 3, квадратор 1, блок5 программного управления, коммута.тор 6, первый 7 и второй 8 преобразователи случайного процесса в электрический сигнал, первый 9 второй10, третий 11, четвертый 12 и пятый13 управляющие регистры,Блок 5 программного управлениясостоит из регистра 11 адреса постоянной памяти, постоянной памяти15, коммутатора 1 б, дешифратора 17команд, оперативной памяти 18, блока19 индикации,Устройство работает следующим образомВ блоке 5 программного управления задается программа, определяющая последовательность определения дисперсии случайного процесса в устройстве. По этой программе с шагом по времени ЬТ с помощью пятого управляоцего регистра 13, коммутатора б, первого управляющего регистра 9 запускаются преобразователи 7, 8 в бло- . ке 1 преобразования, 8 каждом цикле длительностью ДТ пара напряжений Ок, О с преобразователей 7, 8 соответственно поочередно поступает через первый и второй входы в преобразователь 2, на выходе которого формируются два цифровых отсчета 2 к, и 2. Пара отсчетов через второй управляоций регистр 10, коммутатор 6, третий управляющий регистр 11 поступает в усреднитель 3, опредейяющий разность Ь 2=2 -2 г, Параллельно пара отсчетов 2 х, 2 через коммутатор б, четвертый управляющий регистр 12 поступает в квадратор 1, определяющий пару квадратов отсчетов2 22 хи 2 кг и квадратор раз.ности ь 2 к, которая поступает с усреднителя 3 через регистр 11, коммутатор 6, регистр 12 в квадратор Ц. Полуг ценные квадраты отсчетов 2, 2 и и разности Ь 2 к с квадратора 1 че 2рез регистр 12, коммутатор 6, регистр 11 поступают в усреднитель 3,43746 6 40 5 9 который определяет три текущие оценки дисперсии к,2 К-А,2 кг к-,г(1)1по одинаковым рекуррентным алгоритмам. При этом предыдущие оценки дисФ %пеРсий Ок 1 , Ок 1, Ок. ь постУпаютв усреднитель 3 с блока 5 черезрегистр 13, коммутатор 6, регистр11, а получаемые текущие оценки дисперсии Ок 1, Окг, Ок ь обратным путемпоступают в блок 5 программного управления на место предыдущих оценок,В конце 2 -го цикла в усреднителеч,3 определяют оценки дисперсий О,Ог, О , из которых усреднитель 3%определяет-дисперсию сигнала по формулеь(г)хсправедливость чего вытекает из условия независимости случайных ошибокпреобразователя 2 при определенииотсчетов Ек, Ек,г,Блок 5 программного управленияработает следующим образом,формат слова 15 постоянной памяти содержит 39 разрядов и состоитиз адресной части (11 разрядов) икоманд управления,(9 разрядов), 8разрядов слова постоянной памяти(поле следующего адреса) поступают в регистр 14, Этим самым задается адресследующей команды, которая будет вы"полняться в следующем цикле синхронизации, 4 других разряда (поле микроприказов) поступают на дешифратор17 команд с выхода которого подаютсясигналы управляющего воздействия навнутренние узлы блока программногоуправления и регистр 14, Остальные8 разрядов слова (поле адреса функционального блока дисперсиометра +поле микрокоманд функциональным блокам диспермометра) поступают черезкоммутатор 16 в регистр 13Такимобразом восемь разрядов информациипоступают из блока программного управления через регистр 13 в коммутатор 6, а иэ него принимаются аналогичным управляющим регистром функционального блока, На блок 5 такжевозложена роль хранения в его оперативной памяти 18 промежуточных резуль 5 1 О 15 20 2 30 33 татов, образуацихся в разных функциональных блоках дисперсиометра входе выполнения программы определения оценокР . При этом коды оценокпод управление блока 5 поступаютиз данного функционального блока через управляющий регистр этого блока,коммутатор 6 и управляющий регистр13, блок 5 в оперативную память 18.Для обеспечения этого текущее словопостоянной памяти должно содержатьв поле код микрокоманды "запись воперативную память" (или считывание 13 памяти), после кода адресаисточника (режим записи) или кодадреса приемника (режим считывания).Дешифратор 17 команд обеспечиваетподачу управляющих сигналов на коммутатор, оперативную память и регистр 13.Устройство позволяет повысить точность определения дисперсии Л в2-3 раза и быстродействие статистической обработки в 3 раза (для широкополосных случайных процессов вдиапазоне от ролей Гц до сотен кГцпри времени запоминания аналоговыхфиксаторов 0,5 мкс и времени преобразования преобразователя 2 аналог-код 2 мкс) путем уменьшения источников дополнительных шумов эа счетприменения минимального числа функциональных узлов, а также благодарявозможности автоматического контролякак текущих результатов, так и параметров узлов в блоке программногоуправления,формула изобретения 1. Устройство для определения дисперсии случайного процесса, содержащее блок преобразования, состоящий из первого и второго преобразователей случайного процесса в электрический сигнал, входы которых являются соответственно первым и вторым входами блока преобразования, выходы первого и второго преобразователей являются соответственно первым и вторым выходами блока преобразования, первый и второй входы блока преобразования объединены и являются входом устройства, усреднитель, квадратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расширения функциональных воэможностей за счет определения моментов высших порядков, в устройство введены пять7 94 управляющих регистров, коммутатор, преобразователь аналог-код и блок программного управления, при этом выходы коммутатора подключенысоответственно к первым входам управляю-" щих регистров, первые выходы которых соединены с соответствующими входами коммутатора, второй выход первого управляющего регистра под" ключен к третьему входу блока преОбразования, третий выход которого соединен со вторым входом первого управляющего регистра, первый и вто" рой выходы блока преобразования подключены соответственно к первому и Второму входам преобразователя аналог-код, выход которого соединен со вторым входом второго управляющего регистра, второй выход которого подключен к третьему входу преобразователя аналог-код, выход усреднителя соединен со вторым входом третьего управляющего регистра, второй выход которого.подкпючен ко входу усреднителя, выход квадратора соединен со вторым входом четвертого. управляющего регистра, второй выход которого подключен ко входу квадратора, выход блока программного управления соединен со вторым входом пятого управляющего регистра, второй выход которого подключен ко входу блока программного управления. 37462. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок программного управления содержит блокиндикации, регистр адреса постоянной памяти, постоянную память, коммутатор, дешифратор команд и оперативную память, при этом выход блокаиндикации, подклЮчен к первому входурегистра адреса постоянной памяти, 1 о выход которого соединен со входомпостоянной памяти, вход дешифраторакоманд объединен с первым входом коммутатора, со входом блока индикации,со вторым входом регистра адреса постоянной памяти и подключен к выходу постоянной памяти, выходы дешифратора команд соединены с соответствующими управляющими входами коммутатора и оперативной памяти, информационный вход которой является входомблока, выход оперативной памяти подключен ко второму входу коммутатора,выход которого является выходомблока.25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРЙф 407322, кл. О 06 Г 15/36, 1972,2. Авторское свидетельство СССРй 528578, кл. С 06 6 7/Я, 1974943 74 б Составитель Л.Григорьян-ЧтенцТехред 3. Палий Корректор Г.Огар. Редактор А.Долиниц Подписное филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная,Заказ 5 3 5 Тираж 731 ВНИИПИ Гесударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5