Устройство для определения дисперсии Советский патент 1980 года по МПК G06F17/18 

(54) УСТРОЙСТВОДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСИИ Изобретение относится к области .автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для оперативной обработки быстроменяющихся случайных процессов. Известно устройство для определения дисперсии случайных процессов, с держащее усилитель, квантователь. блок оценки математического ожидания регистр, накопитель, сумматор, умножитель и блок запоминания 1. Наиболее близким к изобретению ПО техническому решению являед-ся уст ройство, содержащее блок вычитания. Первый вход которого непосредственно а второй через элемент задержки подключен к первому входу устройства, накапливающий сумматор, квадратор 2 Недостатком известных устройств является низкое быстродействие при определении дисперсии быстроменяющих ся процессов. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Поставленная цель достигнута тем, что в устройство для определения .дисперсии введены к дополнительных блоков вычитания, к + i дополнительных элементов задержки, блок определения абсолютной разности, блок управления, управляемый делитель частоты, блок умножения, блок памяти и сдвоенный многопозиционный переключатель. При этом первые входы К-х дополнительных блоков вычитания и первый вход блока определения разности соединены через сдвоенный многопозиционный переключатель с первым входом устройства, выход К -го дополнительного блока вычитания подключен к первому входу блока определения абсолютной разности непосредственно, а ко второму входу - через (к + 1)-и дополнительный элемент защержки, выход которого соединен с первым входом накапливающего сумматора, второй вход которого объединен с первым входом квадратора и соединен с выходом управляемого делителя частоты, первый вход которого является вторым входом устройства, а второй вход соединен с выходом блока управления. Выход накапливающего сумматора подключен к первому входу блока умножения, второй вход которого соединен через сдвоенный многопозиционный переключатель с выходом блока памяти, выход блока умножения подключен к первому выходу устройства и ко второму входу квадратора, выход которого является вторым выходом устройства, и выход блока вычитания подключен к первому входу первого дополнительно то блока вычитания. Первый вход каж дого дополнительного блока вычитания, кроме первого, соединен с выхо дом предыдущего дополнительного бло ка вычитания, Блок-схема устройства представле на чертеже. Устройство содержит блок 1 вычи танин, дополнительные блоки 1,,,., 1, вычитания, элемент 2о задержки, дополнительные элементы 2, ..., 2 задержки, блок 3 определения абсолю ной разности, накапливающий суммато 4, блок 5 умножения, квадратор 6, блок 7 памяти, блок 8 управления, . управляемый делитель 9 частоты, сдво енный многопозиционный переключа- тель 10, Устройство работает следующим образом. Теоретической предпосылкой дости жения цели является следующая формул вычисления среднеквадратического отклонения и дисперсии: ,г .1 lvf .. ti . ,-1 i i iiAi i -иИ где Vt У; - значения исследуемого случайного процес К - порядок разности; (YVJ- коэффициент пропорциональности;N - объем статистической выборки. Последовательность случайных вели чин поступает на первый вход выбранного переключателем блока вычитания или блока определения абсолютной раз ности, где определяются разности К-1-ГО порядка и.абсолютные разности К-го порядка между значениями исследуемого случайного процесса. Абсолют .ные разности усредняются в накапливающем сумматоре 4 путем вывода по командам с управляемого делителя 9 частоты чисел со стагших разрядов счетчика. Блок управления задает дис кретные интервалы времени усреднения при котором объем статистической выборки равен: N 10 где , 3, .... Средние значения абсолютных разностей умножаются в блоке 5 на соответствующий порядку разности коэффициен пропорциональности, хранящийся в блоке 7 памяти. Результаты вычислени на выходе блока умножения представля ют собой оцейки среднеквадратического отклонения значений случайного процесса. Последние, будучи возведенными в квадрат в к вадраторе б, характеризуют дисперсию исследуемогО; :;лучайного процесса. Выводом чисел из устройства заканчивается цикл вычисленийJ Вычисления повторяются новой статистической выборки. С повышением порядка разности фильтрую|щие свойства выбросов случайных процессов усиливаются, а вычисленные оценки оказываются близкими к энтропийнымоценкам среднеквадратической погрешности. Повышение быстродействия устройства достигается за счет уменьшения числа вычислительных операций. Формула изобретения Устройство для определения дисперсии, содержащее блок вычитания, первый вход которого непосредственно, а второй через элемент задержки подключен к первому входу устройства, накапливающий сумматор, квадратор, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства в него введены к дополнительных блоков вычитания, X. + 1 дополнительных элементов задержки, блок определения абсолютной разности, блок управления, управляемый делитель частоты, блок умножения, блок памяти и сдвоенный многопозиционный переключатель, при этом первые входы К-х дополнительных блоков вычитания и первый вход блока определения разности соединены через сдвоенный многопозиционный переключатель с первым входом устройства, вы-; ход к -го дополнительного блока вычитания подключен к первому входу блока определения абсолютной разности непосредственно, а ко второму входу- через К + 1-й дополнительный; элемент задержки, выход которого сое ;инен с первым входом накапливающего сумматора, второй вход которого объединен с первым входом квадратора и соединен с выходом управляемого делителя частоты, первый вход которого является вторым входом устройства, а ;второй вход соединен с выходом блока управления, выход накапливающего сумматора подключен к первому входу блока умножения, второй вход которого через сдвоенный многопозиционный переключатель соединен с выходом блоке памяти, выход блока умножения подключен к первому выходу устройства и ко второму входу квадратора, выход которого является вторым выходом устройства, выход блока вычитания по ключен к первому входу первог.о дополнительного блока вычитаний, первый вход каждого дополнительного блок вычитания, кроме первого, соединение выходом предыдущего дополнительного блока вычитания.

Источники информации, / принятые во внимание при экспертизе

свидетельство СССР Об F 15/36, 1972.

свидетельство СССР Об F 15/36, 1970