Устройство для определения дисперсии Советский патент 1979 года по МПК G06F17/18 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для определения основны характеристик коэффициентов Хаара в зависимости от случайных функций. По основному авт.свид. № 327496 известно устройство, предназначенное для вычисления дисперсии стационарно случайного процесса, но не позволяющее измерять дисперсии коэффициентов Хаара случайного процесса. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства. Это достигается тем, что в предлагаемое устройство введены дополнительные элементы И, регистры чисел, -блоки вычитания, группа элементов И, блок управления и запоьФИназощий блок вход которого соединен с выходом первого дополнительвого,элемента И, информационный вход которого подключен к выходу счетчика, а выход запрминанадего блока через вфорой дополнительный элемент И rto«kJiKi4eH ко входу вероятностно-двоичного элемента и выходу третьего дополнительного элемента И, информационный вход которого является соответствующим входом уст {юйства, выход элемента И считывания подключен к информационным входам дополнительной группы элементов И, выходы которой через регистры чисел подключены к информационньгм входам соответствующих дополнительных элементов И, выходы которых, кроме одного, подключены к первым входам соответствующих блоков вычитания, вторые входы которых подключенысоответственно к выходам регистров чиселj управляющие входы дополнительных элементов И и группы элементов И сое динены с соответствующими выходами блока управления, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого ус-тройства. Рассмотрим работу предлагаемого устройства на примере вычисления дисперсии первого коэффициента Хаара, т.е. дисперсии среднего значения на интервале ортогональности Т . Среднее значение (математическое ожидание) случайного эргодического процесса на V-ом интервале Т определяется по следунмцему выражению vr tt)dt -J-2x(ti), i.VM,2....,M Числа )(t) («l,2, ...,N), соответствующие первому интервалу Т () случайного процесса х (i) по.даются на входы вероятностных двоичных элементов (ВДЭ) 1 и 2. При поступлении на ВДЭ 1 и 2 тактовых . импульсов с генератора тактовых импульсов 3 а них производится кодирование чисел единицами, либо нулями. Эти потоки единиц и нулей поступают с выходов ВДЭ 1 и 2 на элемент И 4 и одновременно в счетчики {математического ожидания) 5 и 6, Сформированное в счетчике б среднее значение случайного процесса на первом интервалет (udt - six{i) оiV через дополнительный элементИ 7 09 команде из блока управления 8 записывается в запоминающий блок 9. По команде из блока управления 8 числа Xtt) (, ..., М), соответствующие второму интервалу т (л) 2) подаются на входы ВДЭ 1 и 2. Снова со счетчика б снимается среднее значение случайного процесса, соответствующее второму интервалу У . Процедура формирования средних значений по эазличным реализациям случайного процесса повторяется . N раз. Затем случайные числа 3j , , .0., с за поминающего блока 9 по команде из блока управления 8 поступают снова че рез дополнительный элемент И 10 на входы ВДЭ 1 и 2. В этом случае в счет чиках (математического ожидания) 5 и 6 формируются средние значения случайной величины (-0-1,2, ..,, N -.ьЕдиницы одновременно появляющиеся на выходах ВДЭ 1 и 2, заносятся че рез элемент И 4 в счетчик 11. Таким образом осуществляется вычисление среднеарифметического значения )п(Д) Накопленное в счетчике 5 математичес кое ожидание возводится в кващрат с помощью ВДЭ 12 и 13 и элемента И 14. Счетчик 15 фиксирует общее число ста тических испытаний. При его переполнении появляется сигнгш, открывающий элемент И 16, к;Содержимому реверси ного счетчика il добавляется значени накопленное в счетчике 11. Во время всего цикла испытаний (цикл N такто из содержимого реверсивного счетчика 1.7 вычитается в последовательном ко де Значение т, . Псз окончании -цикл сигнал счетчика iT cfrKpHBaeT элемен И 18 и со счетчика 17 считывается в параллельном коде значение дисперсии

б t33,.

По команде из блока управления 8 лерез группу 19 элементов и 20 соответствующие дисперсии среднего знача- (65

Формула изобретения

Устройство для определения дисперсии по авт.св. 327496, отличаюния случайного процесса х(+)на интервале Т записываются в регистр числа 21 Аналогичным способом формируются средние значения случайного, процесса на интервалах f т и - , зт4)и да/в) (Л 1,2,...,%), по ним соответственно дисперсии средних значений ,,,,оЧзЗ,,и(5Ч:11„в. По команде из блока управления 8 последовательно через группу 19 элементов И 20 дисперсии средних значений записываются соответственно в регистрах 22, 23 и 24. Из регистров 23, 22 и 21 числа, соответствующие значениям (,,2И(5С подаются непосредственно на блоки вычитания 25, 26, 27. По команде из блока управления 8 через элементы И 22, 23 и 24 из регистров 24, 23 и 22 подаются соответственно на блоки вычитания 25, 26, 27. Таким образом, в этих бЛО-« ках формируются числа ,,-оЧаз,„ .,6 л1,„-вЧа,,, АЗ- Е31,2- ГЗЗ с выхода регистра -21 снимается дисперсия первого коэффициента Хаара аПс,бПз. Для формирования дисперсии остальных коэффициентов Хаара необходимо учесть множитель . Для этого из блока управления 8 подаются команды для сдвига чисел в блоке 23 на два разряда, в регистре числа 22 на один разряд вправо, что соответствует делению чисел соответственно на четыре и на два. Таким образом на выходах вычитающих блоков 25, 26. и 27 формируются дисперсии коэффициентов Хаара: еЧс,,1 (0П33, -еЧл1... ) ,(бЧзз.-0Чаз,.,) ,, з-(,2°Ча т Работу всего устройства синхронизирует блок управления 8. Тактовая частота вырабатывается в генераторе тактовых илшульсов 3. Технико-экономический эффект заключается в том, что наряду с определением дисперсии стсщионарного случайного процесса устройство позволяет определить дисперсии коэффициентов Хаара этого процесса.

е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены дополнительные эле1« ёнты И, регистры чисел, блоки вычитания, группа элементов И, блок управления и запоминающий блок, вход которого соединен с выходом первого дополнительного элемента И, информационный вход которого подключен к выходу счетчика, а выход запоминающего блока через второй дополнительный элемент И подключен ко входу вероятностно-двоичного элемента и выходу третьего дополнительного элемента И, информационный вход которого является соответствующим входом устройства,

выход элемента И считывания подключен к информационным входам дополнительной группы элементов И, выходы которой через регистры чисел подключены к информационным входам соответствующих дополнительных элементов И, выходы которых, кроме одного, подключены к первым входам соответствующих блоков вычитания, вторые входы которых подключены соответственно к выходам регистров чисел, управляющие входы дополнительных элементов И и группы элементов И соединены с соответствующими выходами блока управления, вход Которого подключен к выходу генератора актовых импульсов.