SU954917A1

SU954917A1 - Confidence interval determination device

Info

Publication number: SU954917A1
Application number: SU813257970A
Authority: SU
Inventors: Николай Николаевич Алешин; Михаил Константинович Смирнов; Алексей Вадимович Темногрудов; Геннадий Павлович Шлыков; Виктор Михайлович Шляндин
Original assignee: Пензенский Политехнический Институт
Priority date: 1981-03-10
Filing date: 1981-03-10
Publication date: 1982-08-30

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть . использовано для экспериментальных исследований случайных процессов.The invention relates to instrumentation and can be. used for experimental studies of random processes.

Известно устройство для автоматической поверки цифровых приборов, ⁵состоящее из источника эталонного напряжения, переключателя, блока сравнения, блока коммутаторов, блока программной выборки, входного коммутатора кодов, блока регистрации, блока стыковки и прерывания команд, блока вероятностного анализа, комбинационного сумматора, инверсно включенного коммутатора и коммутационной панели [1] .A device for automatically checking digital devices, ⁵ consisting of a source of reference voltage, a switch, a comparison unit, a block of switches, a program selection block, an input code switch, a registration unit, a docking and interrupting unit, a probabilistic analysis unit, a combinational adder, an inverted switch and patch panel [1].

Устройство определяет размах .случайной погрешности путем сравнения эталонного кода и выходного кода АЦП и обладает узкими функциональными возможностями.The device determines the magnitude of the random error by comparing the reference code and the output code of the ADC and has narrow functionality.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст2 ройство для измерения доверительных интервалов, которое содержит источник образцового напряжения, узел суммирования напряжения, узел сравнения кодов, коммутатор, управляемые двоичные счетчики, регистр, реверсивный счетчик, преобразователь код - напряжение, переключатель полярности, делитель напряжения, самопишущий вольтметр, генератор импульсов, делитель частоты и контролируемый АЦП (2].The closest in technical essence to the invention is a device for measuring confidence intervals, which contains a reference voltage source, a voltage summing unit, a code comparison unit, a switch, controlled binary counters, a register, a reversible counter, a code-voltage converter, a polarity switch, a voltage divider , a recording voltmeter, a pulse generator, a frequency divider and a controlled ADC (2].

Однако с помощью этого устройства ₄невозможно определить доверительные интервалы аналоговых сигналов и осуществить непрерывное слежение за обоими искомыми пределами.However, using this device _4, it is impossible to determine the confidence intervals of the analog signals and to continuously monitor both of the desired limits.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности измерения доверительных интервалов случайных процессов, представленных в виде аналоговых сигналов.The purpose of the invention is the expansion of the functionality of the device due to the possibility of measuring confidence intervals of random processes, presented in the form of analog signals.

Поставленная цель достигается тем,· что в устройство, содержащее регистр, реверсивный счетчик, преобразователь код - напряжение, генератор импульсов, первый и второй управляемые двоичные $ счетчики, управляемые входы которых соединены с первым и вторым выходами регистра соответственно, выходы первого и второго управляемых двоичных счетчиков соединены соответственно с входами Сложение и Вычитание реверсивного счетчика, выход которого подключен к входу преобразователя код - напряжение, введены элемент ИЛИ, элемент НЕ, два пороговых элемента и аналоговый инвертор, выход генератора импульсов соединен с тактовыми входами управляемых двоичных Счетчиков, одноименные первые входы пороговых элементов объединены и под-20 ключены к входной шине, второй вход первого порогового элемента соединен с выходом преобразователя код - напряжение, выход которого через аналоговый инвертор подключен к второму 25 входу второго порогового элемента, выходы пороговых элементов соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к установочному входу первого управляемого двоичного счет- зо чика непосредственно и через ^элемент НЕ к установочному входу второго управляемого двоичного счетчика.This goal is achieved by the fact that · in a device containing a register, a reversible counter, a code-voltage converter, a pulse generator, the first and second controlled binary $ counters, the controlled inputs of which are connected to the first and second outputs of the register, respectively, the outputs of the first and second controlled binary counters are connected respectively to the inputs Addition and Subtraction of a reversible counter, the output of which is connected to the input of the code-voltage converter, an OR element, an NOT element, two threshold elements are entered nta and an analog inverter, the output of the pulse generator is connected to the clock inputs of the controlled binary Counters, the first inputs of the threshold elements of the same name are connected and connected to the input bus, the second input of the first threshold element is connected to the output of the code-voltage converter, the output of which is connected through the analog inverter to the second 25 input of the second threshold element, the outputs of the threshold elements are connected to the inputs of the OR element, the output of which is connected to the installation input of the first controlled binary directly and through the ^ element NOT to the installation input of the second controlled binary counter.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 график контролируемого сигнала £(t) и график функции распределения Неустройство для определения доверительных интервалов содержит пороговые, элементы 1 и 2, элемент 3 ИЛИ, элемент 4 НЕ, управляемые двоичные счетчики 5 и 6, по существу пересчетные блоки с переменным коэффициентом деления, регистр 7, реверсивный счетчик 8, преобразователь 9 код - напряжение аналоговый инвертор 10 и генератор 11 импульсов.In FIG. 1 shows a block diagram of a device; in FIG. 2 graph of the monitored signal £ (t) and the graph of the distribution function The device for determining confidence intervals contains threshold, elements 1 and 2, element 3 OR, element 4 NOT, controlled binary counters 5 and 6, essentially recalculated blocks with a variable division coefficient, register 7, reversible counter 8, converter 9 code - voltage analog inverter 10 and pulse generator 11.

Контролируемый центрированный сигнал ^(t) поступает на объединенные входы пороговых элементов 1 и 2, на второй вход порогового элемента 1 с выхрда преобразователя 9 код-напряжение подается напряжение , .а на второй вход порогового элемента •2 с выхода аналогового инвертора» 10 подается напряжение Ι-U.. Таким образом, U_a = -11^ При (t) ? на выходе порогового элемента 1, а при |?(χ)έϋ_α, на выходе порогового элемента 2 появится уровень логической 1, который через элемент 3 ИЛИ раз решит счет тактовых импульсов от генератора 11 управляемым счетчиком 5При и_й, <^(t) z на выходах пороговых элементов 1 и 2 устанавливается уровень О. При этом 1 появляется на выходе элемента 4 НЕ и разрешает 10 счет тактовых импульсов с генератора 11 управляемым счетчиком 6. Код, записанный в регистр 7, управляет работой счетчиков 5 и 6 таким образом, что их объемы равны соответственно 15 п^ и П£. Причем эти коды определяются требуемым значением вероятности нахождения контролируемого сигнала в искомом интервале.A controlled centered signal ^ (t) is supplied to the combined inputs of the threshold elements 1 and 2, voltage is supplied to the second input of the threshold element 1 from the output of the converter 9 code-voltage, and voltage is applied to the second input of the threshold element • 2 from the output of the analog inverter »10 Ι-U .. Thus, U _a = -11 ^ For (t)? the output of the threshold element 1, and when |? (χ) έϋ _α, the output of the threshold element 2 will be a logic level 1 which through the element 3 or once decides the expense of clock pulses from the generator 11 driven counter 5When and _d, <^ (t) z at the outputs of threshold elements 1 and 2, level O is set. At that, 1 appears at the output of element 4 NOT and allows 10 counting of clock pulses from generator 11 controlled by counter 6. The code recorded in register 7 controls the operation of counters 5 and 6 in this way that their volumes are equal to 15 n ^ and П £ respectively. Moreover, these codes are determined by the required value of the probability of finding the controlled signal in the desired interval.

Например, требуется определить интервал, в котором с вероятностью 0,8 находится исследуемый процесс. Соотношение л^ и может быть найдено из следующей системы уравнений:For example, it is required to determine the interval in which the studied process is located with a probability of 0.8. The relation n ^ and can be found from the following system of equations:

Р⁴ = PLVa^(tJ‘ ;P ⁴ = PLVa ^ (tJ ';

Р”=Ρ[ξ(ί·)> и_ь или ζ (t, j έ и*]. (ОP ”= Ρ [ξ (ί ·)> and _b or ζ (t, j έ and *]. (O

Если F^q(^ = 0,1 и F^b(£) = 0,9, то интервал Ъ- - доверительный интервал, в котором с вероятностью 0,8 находится сигнал ^(t), следовательно Р⁺ = 0,8; Р =0,2. Исходя из (1), ,зная Р⁺ и Р, легко найти соотношение между п₍ и П£.If F ^q (^ = 0.1 and F ^b (£) = 0.9, then the interval b - is the confidence interval in which the signal ^ (t) is with a probability of 0.8, therefore P ⁺ = 0.8; P = 0.2. Based on (1), knowing P ⁺ and P, it is easy to find the relation between n ₍ and £ e.

При переполнении управляемого двоичного счетчика 5 на вход Сложение а при переполнении счетчика 6 на вход Вычитание реверсивного счетчика 8 поступает счетный импульс. Код реверсивного счетчика 8 преобразуется преобразователем 9 код - напряжение, напряжение с выхода которого поступа45 ет на вход порогового элемента 1, являсь фактически оценкой веохней границы искомых интервалов а проинвертированное инвертором 10 - оценкой нижней границы (0_а), и поступает 50 на вход порогового элемента 2, обладающего характеристикой, показанной на фиг. 2.When the managed binary counter 5 overflows at the input, Addition; when the counter 6 overflows at the input, Subtraction of the reverse counter 8 receives a counting pulse. The code of the reversible counter 8 is converted by the code-converter 9, the voltage the voltage from the output of which is supplied to the input of the threshold element 1, which is actually an estimate of the upper boundary of the desired intervals and inverted by the inverter 10 - the estimate of the lower boundary (0 _a ), and 50 arrives at the input of the threshold element 2 having the characteristic shown in FIG. 2.

Изобретение позволяет определять доверительный интервал центрированных сигналов, вести непрерывное слежение за изменением сразу двух границ искомых пределов.The invention allows to determine the confidence interval of the centered signals, to continuously monitor the change at once two boundaries of the desired limits.

Claims

395 The goal is achieved in that the device containing the register is a reversible counter, the converter code is voltage, the pulse generator is the first and second controlled binary counters, the controlled inputs of which are connected to the first and second outputs of the register, respectively, the outputs of the first and second controlled binary counters are connected respectively to the inputs of the Addition and Subtraction of the reversible counter, the output of which is connected to the input of the converter code - voltage, entered. element OR, the element is NOT, two threshold elements This and analog inverter, the output of the pulse generator is connected to clock inputs of controlled binary Counters, the first inputs of the same name of the threshold elements are combined and connected to the input bus, the second input of the first threshold element is connected to the output of the converter code - voltage, the output of which is connected through an analog inverter to the second input of the second threshold element, threshold inputs ;; elements are connected to the inputs of the OR element, the output of which is connected to the installation input of the first controlled binary counter directly and through the element NOT to the installation input of the second controlled binary counter. FIG. 1 shows a block diagram of the device; in fig. 2 shows the monitored signal graph (t) AND the graph of the distribution function g () The device for determining confidence intervals contains threshold elements and 2, element 3 OR, the element NOT, controllable binary counters 5 and 6, essentially recalculating blocks with a variable division factor, register 7, reversible counter 8, converter 9 code - voltage analog inverter 10 and generator 11 pulses. The monitored centered signal E (t) goes to the combined inputs of threshold elements 1 and 2, to the second input of threshold element 1 from the output of the code-converter 9, the voltage i is applied to the second input of the threshold element 2 from the output of the analog inverter 10, voltage IV is applied. Thus, UQ - U At (t) Uy, at the output of the threshold element 1, and at 74 (t) eUa, at the output of the threshold element 2, the logical level is reached, which the element 3 OR will allow counting of clock pulses from the generator 11 controlled by the counter 5 When U, “: (t) i, the level O is set at the outputs of the threshold elements 1 and 2. At that, 1 appears at the output of the element t NOT and enables the counting of clock pulses from the generator 11 by a controlled counter 6. The code written to the register 7, controls the operation of counters 5 and 6 in such a way that their volumes are n and n, respectively. eat these codes are determined desired value probability residence monitored signal in the desired range. For example, it is necessary to determine the interval in which the process under investigation is with probability 0.8. The relation n and n can be found from the following system of equations: P (t,) - b P,) U or (1,) ei, 1. (1) If F (0.1 and F) is 0.9, then the interval b- is the confidence interval in which the signal (t) is with probability 0.8, hence P 0.8; P 0.2 Starting from (1), P and P, it is easy to find the ratio between n and p. When the controlled binary counter 5 overflows, the input is Addition, and when counter 6 overflows to the input, Subtracting the reversing counter 8 receives a counting pulse. The code of the reversible counter 8 is converted by the converter 9, the code is the voltage, the voltage from the output of which input of the threshold element 1 is received, actually evaluating the distance of the required intervals (ft) and inverted by inverter 10 to the lower limit (), and arrives at the input of the threshold element 2 having the characteristic shown in FIG. 2. The invention allows to determine the confidence interval of centered signals, to conduct continuous monitoring of the change of two boundaries of the desired limits at once., Formula of the Invention A device for determining confidence intervals, containing a register, a reversible counter, a code-voltage converter, a pulse generator, the first and the second controlled binary counters, the control inputs of which are connected to the first and second outputs of the register, respectively, the outputs of the first and second controllable binary counters are connected to Add and Subtract a reversible counter, the output of which is connected to the input of the converter code - voltage, which is equivalent to the fact that, in order to extend the functionality due to the possibility of measuring the confidence intervals of random processes presented in the form of analog signals, the element OR, the element NOT, two threshold elements and an analog in6vertor are entered into it, the output of the pulse generator is connected to the clock inputs of controlled binary counters, the first inputs of the same name are elements are combined and connected to the input bus, the second input of the first threshold element is connected to the converter output code - voltage, the output of which through an analog inverter is connected to the second input of the second threshold element, the outputs of the threshold elements are connected to the inputs of the OR element, the output of which is connected to the installation input of the first controlled binary counter directly and through the element NOT to the installation input of the second controlled binary counter. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate number 51333, cl. H 03 K 13/20, 1976,

2. USSR author's certificate №, cl. H 03 K 13 / 2b, 1978.