Адаптивный статистический анализатор Советский патент 1979 года по МПК G06F17/18 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в аппаратуре, предназначенной для статистической обработки результатов измерений.

Известен статистический анализатор ij, содержащий преобразователь, счетчик импульсов, дешифраторы, элемент и, задатЧик времени анализа и др. Недостаток его состоит в продолжительности последовательного анализа.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому анализатору, пос.троенному на основе цифровых квадраторов, является анализатор 2 j , содержащий счетчик выборки, источник импульсов, цифровые квадраторы, элементы И, ИЛИ, триггеры, счетчик, блоки сравнения кодов, реверсивный счетчик, делители числа импульсов и блок вь читания. К недостатку этого анализатора следует отнести то, что число выбора не может быть произвольным, а в конце вычислений он получает лишь значение величины, пропорциональной среднему квадратному отклонению, что значительно уменьшает функциональные возможнос и анализатора.

Целью изобретения является расшиjieHHe функциональных возможностей

анализатора за счет обеспечения воз-т можности получения среднего квадратичного значения,дисперсии,среднего арифметического значения,дисперсии процесса относительно заданного числа, отклонения среднего значения процесса от наперед заданного числа.

Это достигается тем, что входы первого блока сравнения кодов соединены с информационными выходами первого и второго цифровых квадраторов, а выход соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с источником импульсов, третьи входы - с первым выходом второго блока сравнения кодов, а четвертые входы - соответственно с первым и вторым выходами первого триггера, вход которого соединен с выходом счетчика выборки. При этом вход счетчика выборки соединен с шиной Такт и входом второго триг- гера, выходы которого подключены соответственно к первым входам третьего н четвертого элементов И, вторые входы которых соединены с входом анализатора, выход третьего элемента И соединен с первым входом блока вычитания и с входом первого делителя числа импульсов, выход которого сое8яинен с входом счетчика. Выход счет-., чика подключен к первому входу второго блока сравнения кодов, второй и третий выходы и второй вход которого соединены соответственно с входами управления сложением и вычитанием и с первым выходом реверсивного счетчика, информационный вход реверсивного счетчика соединен с вы ходом четвертого элемента И, а второй выкод - с вторым входом блока вычитания. Первый выход блока вычитания соединен с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с источником импульсов, а третий вход - С выходом О первого цифрового квадратора и с пятым входом первого элемента И, выход первого элемента И подключён к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым выходом блока вычитания, а выход - с суммируюсдам входом первого цифрового квадратора, вычитающий вход которого соедб5нен с выходом пятого элемента И и с входом второго делителя числа импульсов . Выход последнего соединен с втачитающим входом второго цифрового квв.щратора, суммирующий вход которо-. го соединен с выходом второго элеменja И. На чертеже изображена функциональная схема адаптивного статистического анализатора. Анализатор состоит из триггеров 1 и 2, блока вычитания 3, элемента ИЛИ 4, цифровых квадраторов. 5 и б, счетчика 7, реверсивного счетчика 8 счетчика выборки 9, блоков сравнени кодов 10 и 11, источника импульсов делителей 13 и 14 числа импульсов и элементов И 15-19. В предлагаемом анализаторе диспе сия вычисляется по формуле l(i-a) где а - произвольная точка. Для обеспечения работы с малыми числами точка а должна находиться в области частотного распределения Х Так как дисперсия не зависит о-т нач ла координат, то с целью адаптации анализатора в области частотного ра пределения за точку а принимается первое значение числа а « х . Это позволяет ограничить ма симальное число, которое поступает на вход цифровых квадраторов, разма хом частотного распределения, т.е. числом х - „ , что намного меньше максимального значения выбор Анализатор работает следующим об разом. 14; Первое значение выборки записывается через открытый элемент И 18 в реверсивный I счетчик 8. После зане такт сения числа х импульс рокидывает триггер 2 в единичное состояние. При этом элемент Я 17 открывается, а элемент И 18 закрывается. Последующие значения х поступают через элемент И 17 на вход блока вычитания 3, с выхода которого пачки импульсов - о( через элемент ИЛИ 4 поступаютна вход цифрового квадратора 5. В общем случае такой квадратор содержит счетчик, ключи и накапливающий сумматор (на схеме не показаны). С окончанием занесения числа в сумматоре цифрового квадратора 5 зафиксирован код числа () . По окончании прохождения каж- дого выборочного значения х блок вычитания- открывает элемент И 19. Если , то элемент И 19 открыт также сигналам с выхода нуля сумматора цифрового квадратора 5. Импульсы с выхода источника импульсов 12 через элемент И 19 проходят на вход сумматора цифрового квадратора 5 и через делитель 14 на вход вычитания сумматора цифрового квадратора б. Количество этих импульсов 2-(х-а) ; где Л - разрядность сумматора. При обнулении.сумматора цифрового квадратора 5 элемент И 19 закрывается. Так как разрядности сумматоров цифровых квадраторов 5 и.б равны, то с приходом N-if-ro выборочного значения X в цифровом квадраторе 6 фиксируется код чисIJB : . - - - 2«-l|. L Sr J jf К этому моменту в счетчике 7 зафиксипован код среднего арифметичес.кого. с окончанием ()-и, выборки х счетчик выборки 9 переполняется и рпрокидедвается триггер 1 в единичное состояние. Если CS X , то счетчик .8 находится в режиме вычитания. Импульсы источника 12 через открытый элемент И 16 поступают на вход цифрового квадратора б. В момент равенства кодов в счетчиках 8 и 7 элемент И 16 закрывается. Если о X , то счетчик 8 находится в режиме суммирования. В обоих случаях на суммнруюощй вход цифрового квадратора 6 поступает число импульсов X -а , а в сумматор этого квадратора записывается число ()t -лТ гг .. Так как 1(л-О) 5------J то в, . К . цифровом квадраторе б(в его сумматоре) фиксируется код дисперсии случайного процесса-. С окончанием получения D;t элемент и 16 закрывается, а элемент И 15 открывается. Импульсы с частотой fо с выхода источника им пульсов 12 через элементы И 15 и ИЛИ 4, если i)x 1 О, проходят на вход цифрового квсщратора 5. При равенстве ко дов в сумматорах цифровых квадраторов 5 и б срабатывает ёлок сравнения кодов 10 и закривает элемент И 15, К этому моменту в цифровом квадраторе 5 (в его счетчике) фиксируется кодовое значение среднего квадратйческог отклонения случайного процесса. На этом процесс вычисления Г прекращается, в счетчике 7 фиксируется код среднего арифметического, в счётчике цифрового квадратора б - код числа и. -S-----о , в сумматбре квадратора б значение дисперсии, а в счетчике квадратора 5 - значение среднего квад ратичного отклонения. Анализатор обладает высокими фун циональнЕлми возможностями, может пай ти применение при исследовании метро логических характеристик измерительных устройств. ПРИ этом за точку а следует брать значение образцового , ы сигнёша. При этом число а равно саюТематической ошибке, которую вносит исследуемый- измеритель, а число ix.-a) которое получают в сумматоре цифрового квадратора 6, численно равно полной дисперсии оишбки, которую вносит исследуемый измерител Формула изобретени я Адаптивный статистический анализа тор, содержащий счетчик выборки, источник импульсов, цифровые квадраторы iэлементы И, ИЛИ, триггеры, счетчик, блоки сравнения кодов, реверсивный счетчик, делители числа импульсов.и блок вычитания, о т л и ч а ю щ и йС я тем, что, с целью расширения фун циональных возможностей анализатора, входы первого блока сравнения кодов соединены с информационными выходами .первого и второго Цифровых квадраторо а выход соединен с первыми входами пе вого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с источником импульсов, третьи входы - с первым ьыходом второго блока сравнения кодов, а четвертые входы - соответственно с первым и вторым выходами первого триггера, вход которого соединен с выходом счетчика выборки, при этом вход счетчика выборки соединен с шиной Такт и входом второго триггера, выходы которого подключены соответственно к первым входам третьего и четвертого элементов И,.вторые входы которых соединены с входом анализатора, выход третьего элемента И соединен с первым входом блока вычитания и с входом первого делителя числа импульсов, выход которого соединен с входом счетчика, выход счетчика подключен к первому входу второго блока сравнения кодов, второй и третий выходы и второй вход которого соединены соответственно, с. входами управления сложением и вычиTaHHeM и с .первым выходом реверсивното счеТчика, информационный вход ре.версивного счетчика соединен с выходом четвёртого элемента И, а второй выход - с вторым входом блока вычитания, первый выход блока вычитания соединен с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с источником импульсов, а третий вход - с выходом О первого цифрового квадратора и с пятым входом первого элемента И, выход первого элемента И подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым выходом блока вычитания, а выход - с суммирующим входом первого цифрового квадратора, вычитающий вход которого соединен с выходом пятого элемента И и с входом второго делителя числа импульсов, выход последнего соединен с вычитающим входом второго цифрового квадратора, суммирующий вход которого соединен с выходом второго элемента И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1с Авторской свидетельство СССР № 316103, кл. 006 F 15/36, 1973. 2с Авторское свидетельство СССР 343273, кл. Q06 G 7/52, 1973.

Такт

7А/77 I

ми