Устройство для определения среднего значения Советский патент 1975 года по МПК G06G7/12 

1

Изобретение относится к системам снециализированных вычислительных средств для оценки параметров нестационарных случайных сигналов и предназначено для применения при статической обработке наблюдений, а также может быть использовано при измерении параметров сигналов в радио- и гидролокационных станциях.

Известны устройства для онределения среднего значения случайных процессов, содержащие соединенный с их входами первый интегратор и линию задержки, подключенную выходом к первому входу вычитателя, соединенного со входом второго интегратора.

В результате сглаживания реализации получается некоторое напряжение, меняющееся во времени, которое является оценкой математического ожидания случайного сигнала. На длительность интервала сглаживания накладываются при этом противоречивые требования. С одной стороны, чем больше время усреднения, тем меньще дисперсия оценки математического ожидания. Но при этом возрастает ошибка смещения оценки математического ожидания. Таким образом, недостатком известных измерителей является то, что на выходе получается ошибка смещения оценки математического ожидания настационарных случайиых сигналов.

Целью изобретения является повышение точности определения математического ожидания.

Эта цель достигается тем, что устройство содержит сумматор и вторую линию задержки, вход которой соединен с выходом первого интегратора, а выход - с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго интегратора, причем второй вход выч1 тателя подключен к выходу первого интегратора.

На чертеже изображена функциональная схема измерителя математического ожидания нестационарных случайных сигналов.

На чертеже обозначено: 1 - интегратор для первого сглаживания случайного сигнала; 2 - линии задержки для задержки на половину интервала сглаживания случайного сигнала; 3 - вычитатель для первого центрирования случайного сигнала; 4-интегратор для сглаживания первого центрированного сигнала; 5 - линия задерл ки для задержки на половину интервала сглаживания первого сглаженного значения; 6 - сумматор для сложения сглаженного первого центрированного сигнала с задержанным на половину интервала сглаживания иервым сглаженным значением; 7 - линия задержки для задержки еще на половину интервала сглаживания задержанного случайного сигнала; 8-вычитатель для вторичного центрирования случайного сигнала по выходному значению сумматора; 9 - интегратор для сглаживания вторичного центрированного сигнала; 10 - линия задержки для задержки на половину интервала сглаживания первым сглаженным значением; 11 - сумматор, для сложения вторичного центрированного сигнала с задержанным на половину интервала сглаживания значением предыдущей суммы; 12 - линия задержки для задержки еще на половину интервала сглаживания задержанного случайного сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Случайный сигнал одновременно поступает на интегратор 1 для первого сглаживания и линию задержки 2. Первый сглаженный сигнал поступает далее на вычитатель 3, на второй вход которого поступает задержанный на половину интервала сглаживания случайный сигнал. В вычитателе осуществляют первое центрирование сигнала, т. е. из случайного сигнала вычитают его первую оценку математического ожидания, полученную в результате первого сглаживания на выходе интегратора. Далее первый центрированный сигнал сглаживают в интеграторе 4 и подают на сумматор 6. На второй вход сумматора 6 подают задержанный линией задержки сигнал с выхода интегратора 1, в результате чего на выходе сумматора получают вторую оценку математического ожидания случайного сигнала. Вторую оценку подают на вычитатель 8, па второй вход которого постзпает случайный сиг5

нал, задержанный линией задержки 7 еще на половину интервала сглаживания. В вычитателе 8 осуществляют вторичное центрирование сигнала, т. е. из случайного сигнала вычитают его вторую оценку математического ожидания, полученную в результате суммирования задержанной первой оценки и сглаженного первого центрированного сигнала.

Далее второй центрированный сигнал сглаживают в интеграторе 9 и подают на сумматор 11. На второй вход сумматора 11 подают задержанный линией задержки 10 сигнал с выхода сумматора 6. В результате на выходе сумматора И получают третью оценку математического ожидания случайного сигнала. Устройство снабжают подобными каскадами в количестве, необходимом для сведения ошибки смещения -к нулю.

Формула изобретения

Устройство для определения среднего значения, содержащее соединенный с его входом первый интегратор и линию задержки, подключенную выходом к первому входу вычитателя, выходом соединенного со входом второго интегратора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, устройство содержит сумматор и вторую линию задержки, вход которой соединен с выходом первого интегратора, а выход - с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго интегратора, причем второй вход вычитателя подключен к выходу первого интегратора.

ю hUl

.(t)

J

-