Устройство для определения среднего значения Советский патент 1985 года по МПК G06G7/52 

со

4ihk 1 Изобретение относится к системам специализированных вьгчислител ьных средств для оценки параметров нестационарных случайных сигналов, предназначено для применения при статистической обработке наблюдений и може быть использовано при измерении пара метров Сигналов в радио- и гидролока ционных станциях. По основному авт. св. № 491957 известно устройство, состоящее из соединенных входами первого интегратора и первого элемента задержки, выходы которых подсоединены к входам первого вычитателя и одновременно выход первого элемента задержки подсоединен к входу третьего элемента задержки, а выход первого интегратора подсоединен к входу второго эле-мента задержки, выход которого подсоединен к первому входу первого сумматора, выход первого вычитателя подсоединен к входу второго интегратора, выход которого подсоединен к второму входу первого сумматора, выход которого подсоединен во втором каскаде к четвертому элементу задерж ки и одновременно к первому входу второго вычитателя. К второму входу второго вычитателя подсоединен выход третьего элемента задержки. Выход второго вычитателя подсоединен к вхо ду третьего интегратора, выход которого подсоединен к входу второго сум матора. Другой вход второго сумматора подсоединен к выходу четвертого элемента задержки. Устройство снабжено подобными m каскадами, необходи мыми для сведения ошибки смещения к нулю l . Однако в этом устройстве не определяется характер функции,. описывающей изменение среднего значения случайного сигнала. I Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет рпределения характера функции, описывающей изменение среднего значения случайного сигнала. Поставленная цель достигается тем что в устройство введены т-1 элементов задержки, т-1 вычитателей, т-1 пороговых элементов (где m - степень полинома, описывающего математическо ожидание случайного сигнала), вход i-ro элемента задержки подключен к выходу i-ro сумматора, выход i-ro элемента задержки соединен с первым 42 входом i-ro вычитателя, вторые входы вычитателей объединены и подк:гючены к выходу т-го сумматора, выход i-ro вычитателя соединен с входом i-ro порогового элемента, выход i-ro порогового элемента является выходом определения (2i-1)-ft степени полинома, описывающего функцию математического ожидания. На чертеже представлена блок-схема устройства для определения среднего значения. Устройство для определения среднего значения включает соединенные входами первый интегратор 1 и первый элемент задержки 2, выходы которых подсоединены к входам первого вычитателя 3, второй интегратор 4, элемент задержки 5, первый сумматор 6, третий элемент задержки 7, второй вычитатель 8, третий интегратор 9, четвертьй элемент задержки 10, второй сумматор 11, Причем выход первого элемента задержки 2 подсоединен к входу третьего элемента задержки 7, а выход первого интегратора 1 подсоединен к входу второго элемента задержки 5, выход которого подсоединен к первому входу первого сумматора 6, выход первого вычитателя 3 подсоединен к входу второго интегратора 4, выход которого подсоединен к второму входу первого сумматора 6. Выход первого сумматора 6 подсоединен во втором каскаде к четвертому элементу задержки 10 и одновременно к первому входу второго вычитателя 8. К второму входу вычитателя 8 подсоединен выход третьего элемента задержки 7. Выход вычитателя 8 подсоединен ,к входу третьего интегратора 9, выход которого подсоединен к входу второго сумматора 11. Другой вход второго сумматора 11 подсоединен к выходу элемента задержки 10. Выход i-ro сумматора 12 подключен к входу i-ro элемента задержки из числа т-1 дополнительно введенных. Выход i-ro элемента задержки 13 соединен с первым входом i-ro вычитателя 14, вторые входы вычитателей объединены и подключены к выходу т-го суммаТора 15. Выход i-ro вьгчитателя 14 соединен со входом i-го порогового элемента (с памятью) 16. Выход i-ro порогового элемента 16 является выходом для определения (2i-1)-й степени полинома, описывающего функцию математического ожидания.

3

Устройство работает следующим образом.

Случайный сигнал одновременно поступает на. первый интегратор 1 и эле мент задержки 2. Первый сглаженный сигнал поступает далее на/первый вычитатель 3, на второй вход .которого поступает задержанный на половину интервала сглаживания случайный сигнал. В вычитателе 3 осуществляют первое центрирование сигнала, т.е. у случайного сигнала вычитают его сглаженное значение, полученное на выходе интегратора 1.

Далее первый центрированный сигнал сглаживают во втором интеграторе А и подают на первый сумматор 6. На другой вход сумматора 6 подают задержанный элементом задержки 5 сигнал с выхода интегратора 1. В результате чего, на выходе сумматора 6 получают оценку математического ожидания случайного сигнала на выходе , первого каскада. Эту оценку подают на второй каскад на вычитатель 8, на второй вход которого поступает случайный сигнал, задержанный элементом задержки 7 на половину интервала сглаживания.

В вычитателе 8 осуществляют второе центрирование сигнала, т.е. из случайного сигнала вычитают его оценку математического ожидания с с выхода сумматора 6 первого каскада. Затем второй центрированньй сигнал сглаживают в третьем интеграторе 9 и подают на один из входов второго сумматора 11. На другой вход сумматора 11 подают задержанный элементом задержки 10 сигнал с выхода сумматора 6. В результате на выходе сумматора 11 второго каскада получают еще одну оценку математического

01344

ожидания случайного сигнала. Устройство снабжено m подобными каскадами. На выходе сумматора 12 i-ro каскада получают i-ю оценку математического ожидания, а на выходе сумматора 15 т-го каскада т-ю оценку математического ожидания случайного сигнала.

Для определения характера функции,

10 описывающей изменение математического ожидания случайного сигнала из i-й оценки математического ожидания, задержанной в элементе задержки 13, в вычитателе 14 вычитают т-ю оценку

t5 математического ожидания случайного сигнала. Разность оценок с выхода вычитателя 14 подают на вход i-ro порогового элемента с памятью 16. Если на интервале анализа разность

20 оценок не превьшает заданного порогового уровня, то не происходит срабатывание ячейки памяти порогового элемента 16. Это означает, что степень полинома, описывающего изменение математического ожидания случайного сигнала меньще величины (21-1). Если на интервале анализа разность i-й и т-й оценок превьшает заданный пороговый уровень, то происходит сра3Q батывание ячейки памяти порогового элемента 16. Это означает, что степень полинома, описывающего изменение математического ожидания случайного сигнала, больше или равна величине (2i-1).

Определение степени полинома функции, описывающей изменение во времени среднего значения нестационарного Q случайного сигнала, позволяет производить последующую классификацию по этому признаку нестационарных случайных сигналоб.

- p(

I.J

..

иГдП

/

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ по авт. св. № 491957, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения характера функции, описывающей изменение среднего значения случайного сигнала, в него введены т-1 элементов задержки, т-1 вычитателей, т-1 пороговых элементов (где W- степень полинома, описывающего математическое ожидание случайного сигнала) , вход 1 -го элемента задержки подключен к выходу « -го сумматора, вы-, ход 1 -го элемента задержки соединен . с первым входом 1-го вычитателя, вторые входы вычитателей объединены и подключены к выходу щ-го сумматора, выход -го вычитателя соединен с входом j-го порогового элемента, выход -го порогового элемента является выходом определения