Устройство для определения скользящего среднего случайных сигналов Советский патент 1979 года по МПК G06F17/18 

Предлагаемое устройство относится к области вычислительной техники и может быть использовано для определения скользящих средних значений величин, характеризующих любые стационарные случайные процессы, в частности метеорологические. Известно устройство для статической обработки результатов измерений по скользящей выборке, содержащее входное устройство, коммутатор, схему задержки, схемы И, счетчики-хранители информации (запоминающее устройство), генератор импульсо реверсивный счетчик, преобразователь код-аналог, измерительный прибор l Недостатком устройства является большой объем памяти запоминающего устройства. Число счетчиков-хранителей информации равно объему выборк разрядность этих счетчиков определяется максимальным значением входных чисел. Наиболее близким по техническому решению к изобретению является устройство для определения скользящего среднего случайных сигналов, содержащее преобразователь аналог-частота, выход которого подключен к первым входам счетчика и элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выхбд которого подключен ко второму входу счетчика и к управляющему входу запо шнающего блока 2. Недостатком устройства является большой объем памяти запоминающего устройства. Разрядность сдвигающих регистров определяется объемом выборки, количество сдвигающих регистров определяется максимальным средним значением измеряемого сигнала за интервал накоплений -t,. Цель изобретения - упрощение устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения скользящего среднего случайных сигналов введены блок выделения приращения сигнала, сумматор, при этом выходы счетчика подключены к соответствующим информационным входам блока выделения приращения сигнала, первьй и вторюй управляющие входы которого соединены соответственно с выходом преобразователя аналог-частота и со вторым выходом блока управления, третий выход которого подключен к первому управляющему входу сумматора, второй управляющий вход которого соединен с выходом элемента И, информационные входы сумматора подключены к соответствую luviM выходам запоминающего блока, I Блок-схема устройства представле на на фиг.1; на фиг,2 представлен функциональная схема блока выделе ш приращения сигнала. Устройство содержит преобразователь аналог-частота 1, счетчик 2, блок 3 управления, блок 4 выделения приращения сигнала, элемент И 5, запоминающий блок 6, суглматор 7. Бл 4 выделения приращения сигнала содержит генератор импульсов 8, элементы И 9,10,11,12, триггеры 13,14 элементы ИЛИ 15,16, счетчики 17,18 дешифратор нуля 19, элемент задержки 20. На вход преобразователя аналог-частота 1 поступает сигнал (например, напряжение), который необходимо обработать, выход преобразователя анаЛог-частота 1 соединен со входами счетчика 2 и блока 4 выделения приращения сигнала элемен та И 5. Первый выход блока управления 3 соединен со входами счетчика 2, блока выделения приращения сигнала 4, запоминающего блока ь. Второй выход блока управления 3 соединен со входом сумматора 7. Третий выход блока управления 3 соединен со входом элемента И 5. Входы запомингиощего блока 6 соединены с выходами блока выделения приращени сигнала 4, выходы запоминающего бло ка 6 соединены с входами сумматора Выход элемента И 5 соединен с входом сумматора 7. Устройство работает следующим образом. Время осреднения TO разбито на (1 равных интервалов :Г(Тд-ПХ) в течение каждого из которых производится накопление информации. В конце каждого интервала определяется приращение .(1м) N.- среднее значение входного сигналА за интервал7: Ntci-i) значение входного сигнала за интервалС, . Приращение Д1 вырабатывается в блоке выделения приращения сигна 4. Текущее значение входного сигна ла за интервал Tf поступает на вход вычитающего счетчика 17 через элемент ИЛИ 15 и на элемент И 12. счетчике 17 было записано значение N(, . Пусть, напримерN(.,, 10 N. т 11. В исходном состоянии три гер 14 подает запрещающий сигнал н элемент И 12, и входные импульсы поступают только на вход счетчика 17, уменьшая его содержимое. После прихода 10 импульсов дешифратор ну 19 вырабатывает импульс, устанавли вающий триггер 14 в состояние 1, 4 подавая разрешетге на элемент И 12. ностаток ( Л -11-10-1) запишется Г Б счетчик 18 через элементы И 12 и ИЛИ 16. Знак приращения снимается с триггера 14 .(состояния О и i соответствуют знакам плюс и минус соответственно). После окончания интервала поступают импульс Конец Т с устройства управления, который, пройдя через элемент задержки 20, установит в О состояние триггера 14, и через элементы И 11 запишет в счетчик 17 новое значение Ci ---- T(i--() I TI то после прихода всей пачки импульсов в счетчике 17 записано импульса, триггер 14 в состоянии О,т.е подает разрешение на элемент И 10. Импульс Конец Т , пройдя через элемент И 10, установит триггер 1.3 в состояние 1 , подавая разрешение на элемент И 9, на другой вход которого поступают импульсы с генератора 8. С выхода элемента И 9 импульсы через элемент ИЛИ 15 поступают на вход счетчика 17, уменьшая его содержимое до нуля, что возвратит в исходное нулевое состояние триггер 13, Для этого необходимо 2 импульса, которые поступают также на счетчик 18 через элемент . ИЛИ 16. Знак приращения с триггера 14 и модуль приращения с выходов счетчика 18 подаются на входы запоминаюс его устройства. После этого импульс Конец т , пройдя черев элемент задержки 20, приведет в исходное состояние остальные элементы узла. Если ...| , счетчик 17 находится в состоянии О, дешифратор нуля 19 подает запрещающий сигнал на вход элемента И 10, импульс Конец t не пройдет через этот элемент. Полученное значение д-i (модуль и знак) записываются в запоминающее устройство 6, счетчик 2 обнуляется, после чего начинается новый период накопления и т.д. Каждое значение приращения появляется на выходе запоминающего устройства 6 через fi тактов (через время Тд) и поступает на вход пуска сумматора 7, на выхоле которого появляется восстановленное значение N-j; rr-r(i-i)V После включения устройства первая пачка с. ВЕлхода преобразователя аналог-частота 1 за интервал Т , через элемент И 5 записывается в сумматор 7, который начинает функционировать через время Т, начиная с (п-И) такта. В любой момент времени в устройстве хранится информация о среднем значении входного сигнала За время осреднения - в блоке выделения приращения сигнала 4 хранится среднее з аченно 5 вводного снгиала эа последний интервал ; -в запоминаютем блоке б хранятся модули и знаки приращений (разности между двумя сЪсеиними интервалами (-i-.i -в сумматоре / хранится среднее значение входного сигнала за интервал TjY-n) отстоящий от настоящего момента времени на п тактов (на время осреднения Т). Технико-экономический эффект предлагаемого устройства зар;лючаетс в уменьшении объема памяти запоминани1;его устройства, что обусловлено тем, что необходимо хранить только разности (приращения) между соседни ми значениями входного сигнала за интервалы Z Формула изобретения Устройство для определения сколь зящего среднего случайных сигналов, содержащее преобразователь аналогчастота, выход которого подключен к первым входам счетчика и элемента И, второй вход которого соединен с первь&-1 выходом блока управления, второй выход которого подключен ко второму входу счетчика и к управляю 5 1дему входу запоминающего блока, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены блок выделения приращения сигнала и сумматор, при этом выходы счетчика подключены к соответствующим информационньлм входам блока вьаделения приращения сигнала, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с выходом преобразователя аналог-частота и со вторым выходом блока управления, третий выход которого подключен к первому управлякяцему входу cyNa aTopa, второй управляющий вход которого соединен с выходом элемента И, информационные входы cyNwaTopa подключены к соответствующим выходам запоминающего блока, информационные входы которого соединены с соответствующими выходами блока выделения приращения сигнала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе. 1.Авторское свидетельство СССР № 278227, кл. G06 F 15/36, 1969. 2.Заявка 2454151/18-24, по которой принято положительное petjeHHe о выдаче авторского свидетельства.

Ц

IHIIZJ

JfiUKA

2.2