УСТРОЙСТВО для ВЫЧИСЛЕНИЯ ДИСПЕРСИИ СЛУЧАЙНОГОПРОЦЕССА Советский патент 1971 года по МПК G06F17/18 

Описываемое изобретение относится к области вычислительиой техники и может быть иснользовано в устройствах, предназначенных, например, для статистической обработки результатов измерений.

Известно устройство для определения дисперсии случайного процесса, выборки которого представлены числоимпульсиым кодом, содержащее счетчик, выходы разрядов которого через вентили соединены со входами разрядов накапливаюи.1.его сумматора.

Предлагаемое устройство позволяет наряду с решением этой задачи определить и корень квадратный из указанной дисперсии, т. е. среднеквадратическое отклонение ироиесса.

Отличительной особенностью предлагаемого устройства является то, что оно содержит счетчик циклов, вход которого иодключен к шине сброса, один выход - ко входу триггера, выход которого соединен с потенциальным входом вентиля, включенного между выходом триггера старшего разряда накапливаюш,его сумматора и входом линии задержки, а другой выход счетчика циклов через собирательиую схему соединен с импульсными входами вентилей обратного кода и входом младшего разряда сумматора.

торого через собирательиую схему 2 и вентиль 3 соединен с шиной счетных импульсов. Шины прямого кода счетчика 1 через импульсно-потенциальиые вентили 4 прямого кода и собирательные схемы 5 соединены со входами разрядов накапливаюи1,его сумматора 6 со сдвигом на один разряд влево. Шины обратного кода счетчика / соединены со входами сумматора 6 через вентили 7 и схемы

«ПЛМ 5. Шина сброса через вентиль 8 связана с установочными входами разрядов счетчика / и со входом счетчика циклов 9. Выход старшего разряда счетчика циклов соедииен с единичным входом триггера 10 и одним

из входов собирательной схемы //. Выход схемы // соединен с импульсными входами вентилей 7 и через собирательиую схему 12 - со входом младн1его разряда сумматора 6. Ко второму входу схемы 12 подсоединен выход

ве1ггиля 3. Этот же выход иодключен к имиульсным входам вентилей 4.

Выход старшего разряда сумматора 6 соединен с импульсиым входом веитиля 13, к иотенциальиому входу которого подключен едииичный выход триггера 10. Выход вентиля 13 соединен со входом собирательиой схемы 2 и с выходной шииой, а выход линии задержки 14 соединен со вторым входом собирательной схемы //.

В начальный момент времени счетчик /, счетчик циклов 9, триггер 10 и накапливающий сумматор 6 находятся в положении «О, вентили 3 и 8 открыты, вентиль 13 закрыт.

При поступлении по шине «Вход счетной пачки происходит следующее. Первый импульс записывает единицу в сумматор бив счетчик 1 и переносит в сумматор содержимое счетчика, имевщее место до появления импульса, т. е. «О. Таким образом, после первого импульса в сумматоре 6 и счетчике 1 записаны единицы.

Второй импульс переносит в сумматор 6 содержимое счетчика 1, удвоенное за счет сдвига влево при соединении разрядов, и добавляет единицы в младший разряд сумматора и счетчика.

Таким образом, после второго импульса содержимое сумматора равно 1+2+1 4, содержимое счетчика / равно 2. Нетрудно видеть, что после подачи Прго импульса содержимое счетчика равно Пь содержимое сумматора 6 равно . После окончания первой счетной пачки по щине «Сброс проходит импульс, устанавливающий счетчик / в нуль и записывающий в счетчик циклов 9 единицу. После прохождения второй пачки и второго импульса сброса содержимое сумматора 6 равно , счетчик / сбрасывается в нуль, а в счетчике циклов 9 записано число 2.

После прохождения N-u счетной пачки содержимое сумматора 6 становится равным

n iyN-ii импульс сброса устанавливает в 1-1

нуль счетчик / и, добавляя единицу в счетчик циклов 9, переполняет последний. Импульс переполнения, снимаемый со старшего разряда счетчика циклов, устанавливает в единичное состояние триггер 10. При этом потенциал, снимаемый с его единичного плеча, открывает вентиль 13 и запирает вентили 3 и 8. Одновременно импульс со счетчика циклов через схему «ИЛИ 1} поступает на импульсные входы вентилей 7 обратного кода и через собирс тельную схему - в младший разряд сумматора 6. Так как перед этим счетчик / был установлен в нуль, то в сумматор 6 с щип обратного кода вносится код ...1111, являюш,ийся дополнительным кодом единицы. При этом содержимое сумматора 6 уменьшается на единицу, старший разряд его переполняется. Импульс переполнения через собирательную схему 2 поступает в счетчик /, записывая в него единицу. На шинах обратного кода счетчика / появляется код ...1110. Одновременно импульс переполнения старшего разряда сумматора 6 через вентиль 13 поступает на линию задержки 14, а с нее через собирательную схему 11 - на импульсные входы вентилей 7 обратного кода и через собирательную схему 12 - в младщий разряд сумматора. При этом происходит сложение содержимого сумматора б с кодом ...11101, являющимся дополнительным кодом числа 3. Содержимое сумматора уменьшается на 3, а в его старшем разряде вновь возникает импульс переполнения. Процесс вычитания происходит циклически, причем из содержимого сумматора 6 вычитается последовательность нечетных чисел 1, 3, 5, 7,.... Процесс заканчивается тогда, когда содержимое счетчика 1 с учетом сдвига влево не станет больше содержимого сумматора б, так как при этом импульс переполнения в старшем разряда сум.матора не возникает. После последнего цикла вычитания содержимое счетчика / становится равным корню квадратному из содержимого сумматора 6, имевшегося в момент появления имцульса со счетчика циклов. Счетная «пачка, число импульсов которой равно этому же корню, проходит по выходной шине.

Таким образом, к концу цикла работы устройства в счетчике / образуется код числа,

равного / V/г. Среднее квадратическое зна

1 f fv

/sV

Сможет быть снячение процесса а

то со счетчика /, причем съем до.тжен производиться со сдвигом на Iog2 ( разрядов влево для выполнения деления на . Естественно, должно соблюдаться условие N 2 где /-целое число (например, 256; 1024 и т.д.). Если съем результата производится путем подачи импульсов с шины «Выход на какое-либо счетное устройство (например, десятичный счетчик), то деление на / Л может осуществляться путем включения на выход буферного масштабного счетчика с коэффициентом пересчета V N. Е этом случае число |/Л может быть практически любым.

Предмет изобретения

Устройство для вычисления дисперсии случайного процесса, представленного числоимпульсным кодом, содержащее счетчик, выходы разрядных триггеров которого соединены через вентили прямого кода со входами разрядов накапливающего сумматора, триггер,

0 вептиль, линию задержки, собирательную схему, отличающееся тем, что, с целью вычисления среднеквадратического отклонения путем извлечения квадратного корня из дисперсии, оно содержит дополнительно счетчик циклов,

вход которого подключен к щине сброса, один выход - ко входу триггера, выход которого соединен с потенциальным входом вентиля, связанного с выходом триггера старшего разряда накапливающего сумматора и со входом

0 линии задержки, а другой выход счетчика циклов через собирательную схему соединен с импульсными входами вентилей обратного кода и входом триггера младщего разряда сумматора.