УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ ПО СКОЛЬЗЯЩЕЙ ВЫБОРКЕ Советский патент 1974 года по МПК G06F17/18 

1

Устройство может быть использовано в качестве регистратора текущего значения частоты появления символов в случайной реализации на выходе датчика случайных чисел.

Известны устройства для определения среднего арифметического значения случайной величины по результатам ряда измерений этой величины. Для хранения результатов отдельных измерений скользящей выборки используется ряд последовательных счетчиков, среднее арифметическое образуется иугем осреднения в реверсивном счетчике содержимого всех последовательных счетчиков. Такие устройства громоздки при увеличении выборки, увеличение объема которой является единственным средством повышения точности измерений, отягощенных случайными ощибками.

Цель изобретения - сокращение времени измерения и упрощение устройства. Это достигается тем, что устройство содержит для хранения результатов отдельных измерений по скользящей выборке однотактный регистр сдвига, соединенный с реверсивным счетчиком, для уменьшения чисел разрядов регистра сдвига два делителя частоты, первый из которых подключен к источнику сигнала, входу регистра сдвига и входу сложения реверсивного счетчика, второй соединен с шиной сдвига регистра сдвига. Причем источник опорной частоты подключен к источнику сигнала и через блок задержки к второму делителю. Выход регистра сдвига соединен с входом вычитания реверсивного счетчика, последний подключен -к дешифратору. Дешифратор соединен с кодирующим устройством, которое подключено к двум делителям частоты.

На чертеже показана блок-схема предлагае.мого устройства.

Источник 1 опорной частоты соединен с источником 2 сигнала и блоком 3 задержки. Источиик сигнала подключен к делителю 4 частоты, выход которого соединен с входом сложения реверсивного счетчика 5 и входом однотактного регистра 6 сдвига. Выход регистра сдвига подключен к входу вычитания реверсивного счетчика, соединенного с дешифратором 7. Дешифратор подключен к кодирующему блоку 8, соединенному с делителями 4 и 9 частоты. Блок 3 задержки соединен с делителем 9, подключенным к шине сдвига регистра 6. Выход дешифратора является выходом устройства.

Источник 2 сигнала вырабатывает стационарную случайную последовательность электрических импульсов двух уровней: высокий уровень соответствует символу «1, низкий-символу «О, которые подлежат в дальнейшем статистической обработке с целью определения вероятности их появления на выходе источника сигнала. Временная шкала функционирования устройства задается источником 1 опорной частоты, с которым синхронизирован источник сигнала. Последовательность импульсов с выхода источника сигнала образует отдельную реализацию сигнала. Известно, что при достаточно большой длительности сигнала все его реализации распадаются на две группы - высоковероятную и маловероятную. По мере возрастания длительности сигнала суммарная вероятность появления любой реализации высоковероятной группы приближается к единице, а суммарная вероятность появления любой реализации маловероятной группы стремится к нулю. При этом соотношение символов «О и «1 в реализациях высоковероятной группы равно соответствующим вероятностям их появления на выходе источника 2 сигнала. Известно также, что при достаточно большом числе независимых опытов частота появления события связана с вероятностью появления его в одном опыте следующей зависимостью p(p,p+,(j, п) YP4I где р - вероятность отклонения частоты события в выборке от вероятности его появления в одном опыте на s, п - число независимых испытаний, m/rt - частота появления события в серии из п испытаний, р - вероятность появления события в одном опыте, Ф - интеграл вероятности. Из формулы следует, что для заданной величины вероятности Р и величины ошибки е число испытаний наибольшее при р Ц. Если выбрать число разрядов регистра 6, исходя из этих данных, то при обработке последовательностей импульсов с вероятностью появления в отдельном опыте символа «1, большей и меньшей 0,5, появляется избыточность числа разрядов регистра тем большая, чем больше это различие. Чтобы сократить число разрядов регистра, не уменьшая величины выборки, используют регистр с заведомо малым числом разрядов и два делителя частоты. Для обработки последовательности импульсов источник 2 соединяют с регистром через делитель 4. Импульсы напряжения поступают на запись в регистр и суммируются в счетчике 5, одновременно осуществляется сдвиг регистра от делителя 9, соединенного через блок 3 задержки с источником 1 опорной частоты. Блок задержки необходим для разделения во времени сигналов записи и сдвига в регистре 6. При равенстве коэффициентов деления делителей 4 и 9 сдвиг регистра происходит через равное число периодов опорной частоты. Число импульсов, поступивших с источника 2 за этот интервал времени, - число переменное, следовательно, в течение этого интервала времени на выходе делителя 4 либо появляется, либо не появляется один импульс напряжения в зависимости от остатка от нредыдущего интервала времени. Так как выход регистра 6 соединен с входом вычитания счетчика 5, то число, записанное в счетчике, в любой .момент вре.мени характеризует количество символов «1 в реализации, содержащейся в регистре. Число, записанное в счетчике, отнесено к числу разрядов регистра и характеризует частоту появления символов «1 на выходе источника 2 в пределах выборки, объем которой равен произведению числа разрядов регистра на коэффициент деления делителей 4 и 9. В общем случае эти коэффициенты могут быть равны. Реализация, записанная в регистре, отличается от комбинации символов, поступивших с источника 2, не только масштабо.м, но и распределением символов «1 в пределах выборки, что приводит к дополнительной погрешности в определении частоты появления импульсов на выходе датчика случайных чисел. Эта погрешность не больше величины, обратной числу разрядов регистра сдвига и может быть уменьшена, если учитывать остаток в делителе 4 в момент регистрации величины этой частоты. Выходо.м устройства может служить параллельный код, снимаемый со счетчика 5, или выходы дешифратора 7. Для уменьшения времени измерения текущего значения частоты целесообразно изменять объем выборки в соответствии с ее текушим значением. С этой целью устройство содержит кодирующее устройство 8, выход соединен с дещифратором 7. Кодирующий блок изменяет коэффициенты делителей 4 и 9 в зависимости от числа, записанного в счетчике, т. е. в зависимости от текущего значения частоты появления символов в данной реализации. Предмет изобретения Устройство для обработки результатов измерений по скользящей выборке, содержащее одпотактный регистр сдвига, соединенный с вычитающим входом реверсивного счетчика, подключенного к дешифратору, источник опорной частоты, соединенный с блоком задержки, и источник сигнала, отличающеес я тем, что, с целью сокращения времени измерения, оно содержит кодирующий блок и два делителя частоты, первый из них подключен входом к источнику сигнала, а выходом к суммирующему входу реверсивного счетчика и однотактному регистру сдвига, второй соединен входом с блоком задержки, а выходом с управляющим входом однотактного регистра сдвига, причем установочные входы делиелей частоты подключены к кодирующему блоку.