Устройство для определения медианы случайного процесса Советский патент 1980 года по МПК G06F17/18 

1

Изрбретение относится к специали зированным средствам вычислительной техники и может найти применение при анализе случайных процессов.

Известно устройство для определения медианы случайных процессов, содержащее цифроаналоговый преобразователь, соединенный выходом с компаратором, другой вход которого подключен ко входу устройства. Генератор тактовых импульсов, соединенный с первым, входом первого элемента И, второй вход которого подключен к блоку управления, реверсивный счетчик, выходы которого соединены с цифроаналоговым преобразователем, а входы соответственно подключены к выходам второго и третьего элементов И, первые входы которых соединены с выходом первого ;элемен- . та И,-а вторые - подключены соответственно к выходам компаратора, выходы мла.цших разрядов реверсивного счетчика соединены с блоком ynpaisления, подключенным к управляющим входам сложения и вычитания старших разрядов реверсивного счетчика 1.

Наиболее близким по техническому решению является устройство для

определения медианы случайного процесса, содержащее реверсивный счётчик, три элемента И, генератор импульсов, элемент НЕ, триггер, единичный вы ход которого подключен к первому входу первого-элемента И 2.

Недостаток известных устройств заключается в том, что они имеют

to ограниченную точность оценки медианы.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Указанная цель достигается тем,

5 что в устройство для определения медианы случайного процесса введены преобразователь амплитуда-длительность, дополнительный триггер, генератор выборки,.блок элементов И и

2Q счетчик, при этом выход генератора выборки подключен к управляющему входу блока элементов И, ко входу установки в ноль триггера и к первому входу преобразователя ампли25 туда-длительность , второй вход которого является входом устройства, выхол преобразователя амплитуда-длительность соединен со вторым вхот дом первого элемента И и через эле2Q ментНЕ с первым входом второго эле-;,. мента К, второй вход которого объе нен с первым входом третьего элеме та И, с третьим входом первого эле мента И и подключен к выходу генератора импульсов, третий вход второго элемег та И и второй трет го элемента И объединены и соедине ны с единичным выходом дополнитель ного триггера, вход установки ед ница которого подключен через дифференцирующий элемент к выходу преобразователя амплитуда-длительность, выходы первого и второго эл ментов И подключены соответственно ко входам Сложение Вычитание реверсивного счетчика, выходы m старших разрядов которого соединены с информационными входами блока элементов И, выходы которого подключены к соответствующим информационным входа 1 счетчика, счетный вход которого соединен с выходом третьего элемента И, а выход счетчика подключен ко входу установки ноль дополнительного. триггера и ко входу установки ед ница триггера. На чертеже представлена блок-сх ма устройства. Устройство содержит преобразова тель 1 амплитуда-длительность, генератор 2 выборки, генератор 3 импульсов, первый, второй и третий элементы И4, И5, И6, элемент НЕ 7, триггер 8, дополнительный триггер 9, реверсивный счетчик 10, блок 11 элементов И, счетчик 12, дифференц рующий элемент 13. Единичный выход триггера 8 подключен к первому входу первого эле мента И. Выход генератора 2 выборки соединен с управляющим входом, блока элементов И 11, со входом установки в ноль триггера 8 и С первн 1 входом преобразователя 1 сгмплитуда-длительность о Выход преобразователя амплитуда-длительност подключен ко второму входу первого элемента И 4 и через элемент НЕ 7 . к первому входу второго элемента И 5, Второй вход второго элемента И 5 объединен с первым входом третьего элемента И 6 с третьим входом первого элемента И 4 и соединен с выходом генератора 3 импуль сов. -Третий вход второго элемента И 5 и второй вход третьего элемента И б объединены и соединены с единичным выходом дополнительного . триггера 9.Единичный вход дополнит льного триггера 9 подключен через д ;ференцирую14ий элемент 13 к выходу преобразователя 1 амплитуда-длительность о Выходы первого и второг элементов И 4 и И 5 подключены соот Сложение ветственно ко входам Вычитание реверсивного счетчика 10, старшие m - разрядов, ревер сивного счетчика 10 соединены с информационными входами блока 11 элементов И.,Выходы блока 11 элементов И подключены к соответствующим информационным входам счетчика 12. Счетный вход счетчика 12 соединен с выходом третьего элемента И 6. Выход счетчика 12 подключен ко входу установки в ноль дополнительного триггера 9 и KQ входу установединица триггера 8. Устройство работает следующим образом. В начальном состоянии триггер 8, ополнительный триггер 9, реверсивный счетчик 11 и счетчик 12 находятя в нулевом состоянии. На выходах элементов И 4, И 5 и И 6 импульсы отсутствуют, так как на соответствующие входы подаются запрещающие сигналы от триггеров 8 и 9, от преобразователя 1 амплитуда-длительность . По сигналу генератора выборки на выходе преобразователя амплитуда-длительность формируется сигнал, длительность которого пропорциональна амплитуде входного сигнала. Одновременно сигнал с выхода генератора выборки поступает на управляющий вход блока элементов И и переписывает в обратном коде код, установленный в старших разрядах m реверсивного счетчика 10 на счетчик 1 2 . Сигнал с выхода преобразователя 1 амплитуда-длительность является разрешающим сигналом для элемента И 4 и запрещающим сигналом для эле-, мента И 5. Этот же сигнал по переднему/ фронту устанавливает в единичное состояние дополнительный триггер 9, в результате чего на второй вход третьего элемента И б подается разрешающий сигнал. На выходе элемента И 6 появляются импульсы, которые поступают на счетный вход счетчика 12. Так как реверсивный счетчик 10 находится в нулевом состоянии, а код на счетчике 12 является обратным кодом счетчика 10, то первый же поступивший на вход счетчика 12 сигнал является сигналом переполнения, который поступает на входы триггеров 8 и 9. Если сигнал переполнения появляется до окончания сигнала с выхода преобразователя 1, то установка триггера 8 в единичное состояние приводит к подаче разрешающего сигнала на первый вход элемента И 4, что, в с.вою очередь, приводит к появлению импульса на входе Сложение реверсивного счетчика. Импульсы на реверсивный счетчик поступают до тех пор, пока на втором входе И 4 присутствует разрешающий сигнал с выхода преобразователя амплитудадлительность . Если сигнал с выхода преобразова теля 1 амплитуда-длительностьЗаканчивается до появления импульса переполнения с выхода счетчика 12, то через элемент НЕ 7 на вход эле-, мента И 5 подается разрешающий сигкал. Это приводит к появлению на выходе элемента И 5 сигналов, посту Вычитание пающих на вход чика 10. Код на реверсивном счетчике 10 уменьшается до fex пор, пока не появляется сигнал переполнения с выхода счетчика 12, устанавливающий дополнительный триггер в нулевое состояние. Режимы сложения и вычитания продолжаются до тех пор, пока в старших ш разрядах реверсивного счетчика 10 не устанавливается код, соответствующий медиане входного сигнала. Младшие п - разряды реверсивного счетчика 10 служат для сглах ивания случайного процесса. Для случайных процессов с ричной относительно математическог ожидания плотностью вероятностей значения медианы и математического ожидания совпадают, поэтому в ряде случаев (для нормального или равномерного закона) величина кода, у тановленного в старших разрядах ре версивного счетчика 10 используетс как несмещенная оценка математичес кого ожидания случайного процесса. Введение преобразователя амплит да-длительность, счетчика и дополн тельного триггера позволяет повыси точность устройства. Формула изобретения Устройство для определения меди случайного процесса, содержащее ре версивный счетчик, три элемента И, генератор импульсов, эЛемент НЕ, триггер, единичный выход которого подключен к первому входу первого элемента И, отличающеес тем, что, с целью повышения точности, в него введены преобразователь амп-. литуда-длительность, дополнительный триггер, генератор выборки, блок элементов И и счетчик, при этом выход генератора выборки подключен к управляющему входу блока элементов И, ко входу установки в -ноль триггера и к первому входу преобразователя с1мплитуда-длительность, второй вход которого является входом устройства, выход преобразователя амплитуда-длительность соединен со вторым входом первого элемента И и через элемент НЕ с первьм входом второго элемента И, второй вход которого соединен с первым входом третьего элемента И, с третьим входом первого элемента И и подключен к выходу генератора импульсов, третий вход второго элемента И и второй вход третьего элемента И объединены и соединены с еди- . ничным выходом i дополнительного триггера, вход установки единица которого подключен через дифференцирующий элемент к выходу преобразователя амплитуда-длительность, выходы первого и второго элементов И подключены соответственно ко входам Сложение и Вычитание реверсивного счетчика, выходы m - старших разрядов которого соединены с информационными входагли блока элементов И, выходы которого подключены к соответствующим информационным входам счетчика, счетный вход которого соединен с вьтходом третьего элемента И, а выход счетчика подключен ко входу установки ноль дополнительного триггера и ко входу установки единица триггера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 488213, кл, G Об F 15/36, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 492882, кл. G Об F 15/36, 1974 (прототип).

Сг

LJ

J