SU1205155A2 - Цифровой определитель дисперсии - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано дл  скольз щего определени  дисперсии в устройствах цифровой обработки аналоговой информации, В системах автоматического контрол  и управлени . В устройство введены дополнительный компаратор 6, дополнительный квадратор 5, элемент сравнени  4, регистр 3, элемент 2 И и блок 1 индикации. Это позвол ет сократить врем  определени  оценки дисперсии стационарных процессов путем сравнени  допустимой погрешности оценки дисперсии АО , гдедО (0 -D„., .I N-I - значени  оценки дисперсии при N иН-1 такте работы устройства, с пороговым значением Н, т.е. выполнени  неравенства дОцй Н. 1 ил. г- „ , Ч

Description

Изобретение относитс  к области автоматики и вьгчислительной техники и может быть использовано дл  скольз щего определени  дисперсии в устройствах цифровой обработки аналоговой информации, в системах автоматического контрол  и управлени .

Цель изобретени  - сокращение времени определени  оценки дисперсии стационарных процессов.

В устройстве определ етс  квадрат разности 4Dj (Dnj-D|.,) , который сравниваетс  Со своим пороговым значением Н.

При вьтолнении неравенства

ЛБ; 6 Н

(1)

к раз считаетс , что допустима  погрешность оценки дисперсии меньше порогового значени  и процесс уточнени  оценки дисперсии прекращаетс .

На чертеже изображена структурна  схема предлагаемого устройства.

- Цифровой определитель дисперсии содержит блок 1 индикации, элемент И 2, регистр 3, элемент 4 сравнени , дополнительный квадратор 5, дополнительный компаратор 6, аналого- цифровой преобразователь 7, блок 8 оценки математического ожидани ,, компаратор 9, квадратор 10, блок I1 умножени , реверсивный счетчик

12, блок 13 элементов И, блок 14 переключени  режимов, делитель 15 частоты, элемент 16 запрета, суммирующий счетчик 17, ключ 18 и генератор 19 импульсов.

Алгоритм работы устройства описываетс  следующими вьфажени ми

ONM 2 .rii7T 4AN, (2)

I N , где D| ,Dyj - значени  оценок дисперсии на выходе устройства при N-OM и (N-l)-oM тактах его работы соответственно;

А,А.., - значени  оценок математического ожидани  на выходе блока оценки математического ожидани  при N-M и (N-0-M тактах его работы соответственно .

Цифровой определитель дисперсии работает следующим образом.

В исходном состо ний счетчики 12 и 17 наход тс  в нулевом состо 051552

НИИ5 ключ 18 закрыт сигналом блока 14 переключени  режимов, коэффициенты передачи блока 11 умножени  и делител  частоты 15 равны двум. С

5 поступлением каждого элемента выборки , начина  с третьего, они увеличиваютс  на единицу.

Исследуемый случайный процесс .X(t) подаетс  на аналого-цифровой

10преобразователь 7. С информационного выхода преобразовател  7 мгновенные значени  исследуемого сигнала (элементы выборки) X; поступают в блок 8 оценки математическо15 го ожидани , Б блоке 8 оценки математического ожидани  определ етс  текущее среднее Ац с поступлением ка;к,цого элемента выборки. С блока оценки математического ожидани 

20 каждое значение текущего среднего Ау поступает в компаратор 9, где оно сравниваетс  с предыдущим средним А.|.,. Разность средних значений &А начина  с (N-2)-ro поступа25 ет через квадратор 10 и блок 11 умножени  с коэффициентом умножени  N на вход вычитани  реверсивного счетчика 12, В результате в счетчике 2 будет записан дополнительный

30 код числа N.

Так, дл  двух элементов выборки (N-2) в компараторе 9 образуетс 

у Хг-Х

на выхо

разность

де квадратора 10 - ЬАг, а на выходе блока 11 - число 2 -А, которое равно дисперсии Dg двух элементов выборки . Это число поступает на вход вычитани  реверсивного счетчика 12, в котором оно записьшаетс  в допол- ительном коде.

С выхода окончани  преобразовани  аналого-цифрового преобразовате- .гш 7 в блок 14 переключени  режимов

поступают сигналы об окончании каждого элемента выборки Х . По этим сигналам начина  с второго элемента выборки Х„ блок 14 переключени  режимов формирует сигнал управлени ,

который поступает на первый управл ющий вход ключа 18. Ключ 18 открываетс  и импульсы с генератора 19 поступают на вход суммировани  реверсивного счетчика 12, а также на

входы делител  15 частоты и элемента 16 запрета. Элемент 16 запрета срабатывает в моменты по влени  выходных сигналов с делител  I5 частоты

3

и в эти моменты не пропускает импульсы на вход суммирующего счет- чика 17, Остальные импульсы, не крные V ,проход т через элемент 16 запрета и записьшаютс  в суммирующем счетчике 17. Так, при определении J , на второй вход реверсивного счетчика 12 поступает число импульсов J а на суммирующий счетчик 17 с выхода элемента запрета - число импульсов Bj- - . К этому моменту реверсивный счетчик 12 обнул етс  и на его выходе по вл етс  сигнал, который поступает на второй управл ющий вход ключа 18, закрыва  его, на управл ющий вход блока 13 элементов И дл  переноса дополнительного кода(1)2-- из суммирующего счетчика I7 в реверсиный счетчик 12 и на шину сброса суммирующего счетчика 17 дл  установки его в нулевое состо ние.

Блок. 14 переключени  режимов формирует сигнал, который поступает с его второго выхода на управл ющие входы блока 11 и делител  15 частоты, увеличива  на единицу их коэффициент передачи (равны 3. Тогда с приходом очередного элемента выборки X в блоке 8 оценки математического ожидани  определ етс  текущее среднее Aj, в компараторе 9 образуетс  разность и АЗ А,-А2 и в реверсивный счетчик 12 введен дополнительный код числа ЗдА,. В результате в счетчике 12 записьтаетс  дополнительный код дисперсии:

Ю,В,,.

В дальнейшем работа устройства повтор етс  с приходом каждого элемента выборки AJ. В результате в реверсивном счетчике I2 образуетс  код текущей дисперсии Вц, удовлетвор ющий ., соотношению (2). Этот код поступает на выход устройства и на вход дополнительного компаратора 6 где он Сравниваетс  с предыдущим значением оценки дисперсии Df.j . Разность ., поступает на вход дополнительного квадратора 5, возводитс  в квадрат и значение iDjj поступает на первый вход элемента сравнени  А, на второй вход

ВНИМ1И Заказ 8536

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектна , А

которого подаетс  пороговое значение Н, характеризующее пороговую величину погрешности определени 

9

оценки дисперсии дDy, Элемент Д сравнени  провер ет выполнение неравенства (1). При удовлетворении этого неравенства в регистр 3 записываетс  1, в противном случае - О. Регистр 3 накапливает К решений

элемента 4 сравнени , при наличии на е,го выходе равно К 1 элемент И 2 выдает импульс на управл ющий вход аналого-цифрового преобразовател  и блока I индикации, прекраща  тем самым работу устройства. При наличии на входе элемента И 2 равно К О импульс окончани  работы на вход блока 1 индикации и управл ющий вход преобразовател  7

не поступает.

Работа регистра 3 синхронизируетс  импульсами генератора 19. Блок 1 индикации сигнализирует об окончании работы устройства, т.е. об определении оценки дисперсии D с заданной точностью Н.

Ф-о рмула изобретени 

Цифровой определитель дисперсии по авт.св. № 767772, отличающийс  тем, что, с целью сокращени  времени определени  оценки дисперсии стационарных процессов, в него введены дополнительный компаратор , дополнительный квадратор, элемент сравнени , регистр,элемент И и блок индикации, вход которого соединен с выходом элемента И и входом останова аналого-цифрового преобразовател , информационные входы элемента И соединены с выходами регистра , тактовый вход которого сое-. инен с выходом генератора импульсов , а информационный вход регистра соединен с выходом элемента сравнени , первый информационный вход которого  вл етс  входом установки порогового значени  погрешности ценки дисперсии устройства, а вто- рой информационный выход - соединен с выходом дополнительного квадатора , вход которого подключен к Ыходу дополнительного компаратора, ход которого соединен с выходом

еверсивного счетчика.

аж 709 Подписное

Claims (1)

1. Ф-о рмула изобретения

   Цифровой определитель дисперсии по авт.св. № 767772, о тл ич βίο щ и й с я тем, что, с' целью сокращения времени определения оценки дисперсии стационарных процессов, в него введены дополнительный компаратор, дополнительный квадратор, элемент сравнения, регистр,элемент И и блок индикации, вход которого соединен с выходом элемента И и входом останова аналого-цифрового преобразователя, информационные входы элемента И соединены с выходами регистра, тактовый вход которого сое-. динен с выходом генератора импульсов, а информационный вход регистра соединен с выходом элемента сравнения, первый информационный вход которого является входом установки порогового значения погрешности оценки дисперсии устройства, а второй информационный выход - соединен с выходом дополнительного квадратора , вход которого подключен к выходу дополнительного компаратора, вход которого соединен с выходом ³³ реверсивного счетчика. Тираж 709 Подписное

   Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4