Устройство для определения среднего значения случайного процесса Советский патент 1981 года по МПК G06G7/52 

1

Изобретение относится к специализированным средствам автоматики и вычислительной техиики и предназначено для определения среднего значения стационарных эргодических случайных процессов.

По основному авт. св. 696480 известно устройство для определения среднего значения случайного процесса, содержащее усреднитель, выход которого подключен к первому входу блока вычитания, и через последовательно соединенный первый форлирователь модуля соединен с первым входом блока формирования -заданной погрешности, выход которого подключен к первому входу дополнительного блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом Ьторого форкирователя модуля, выход дополнительного блока вычитания подключен ко входу блока коррекции, выход которого соединен с.вторым входом усреднителя и с первым входом дополнительного усреднителя, второй вход которого подключен к выхо;з1у блока вычитания, выход дополнительного усреднителя соединен со вхоДом второго формирователя модуля, первый вход усреднителя и второй вход блока вычитания

объединены и являются входом устройства Гд.

Недостатки этого устройства - низкое быстркщействиё при малых величинах искомого среднего значения (например, при среднем значении, близком к нулю, блоки устройства должны обладать высокой и избыточной точностью, что обуславливает дополнительное

10 увеличение продолжительности определения среднего значения случайного процесса).

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

15

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения среднего значения введен блок задания порогового уровня., выход которого подключен ко второму входу блока формирования заданной погрешности. Кро20ме того, блок -формирования заданной погрешности содержит делитель, элемент сравнения, инвертор и два клют ча, причем первый вход элемента

25 сравнения объединен с информационным входом первого ключа и соединен с выходом делителя, второй вход элемента сравнения объединен с информационным входом второго ключа и является . 30 вторым входом блока формирования заданной погрешности, выход элемента сравнения подключен к управляющему входу первого ключа и через инвертор - к управляющему входу второго включа, выход которого объединен с , выходом первого ключа и является выходом блока формирования заданной погрешности, а вход делителя является первым входом блока. На чертеже представлена функциональная схема устройства. Устройство для определения среднего значения случайного процесса содержит усреднитель 1, блок 2 вычитания, дополнительный усреднитель 3, первый формирователь модуля 4, блок 5 формирования заданной погрешности и блок б коррекции, второй фор мирователь модуля 7, дополнительный блок 8 вычитания, блок 9 задания порогового уровня. Блок формирования заданной погрешности 5 содержит делитель 10, элемент сравнения 11, инвертор 12 и ключи 13 и 14. . Устройство работает следующим образом. В начале работы устройства в усреднителях 1 и 3 устанавливается начальная величина постоянной времени усреднения,например минимально возможная величина, соответствующая наиболее высокочастотному диапазону работы устройства. Усреднители 1 и 3 могут быть выполнены, например в виде RС-цепей или их цифровых аналогов. Входной сигнал усредняется на усреднителе 1 и полученной оценкой среднего значения х грубо центри руется в блоке вычитания 2. Центрированный сигнал усредняется в усреднителе 3 и через формировате1;1Ь модуля 7 поступает, на блок вычитания 8. Модуль оценки среднего значения, образованный в формирователе модуля 4, поступает на первый вход блока формирования заданной погрешности 5, на второй вход которого из блока задани порогового уровня 9 поступает величи на заданного порогового уровня Ungp. В блоке формирования заданной погреш ности 5 на элементе сравнения 11 сравнивается величина заданного поро гового уровня Uj,(,p - с абсолютным значением допустимой погрешности и определения среднего значения, которая формируется на делителе 10 по величине заданной относительной погрешности соответствии с выражением .1Х1. в том случае-, если д 7, U цор , тогда элемент сравнения 11 открывает ключ 13 и через инвертор 12 закрыва-. ет ключ 14, при этом на второй вход блока вычитания поступает допустимая величина флюктуации около нуля оценк среднего значения центрированного сигнала. При л U пор открывается ключ 14 и закрывается ключ 13. В бло ке вычитания 8 формируется разность между действительным уровнем флюктуации (модулем среднего значения центрированного сигнала (J| и допустимым уровнем флюктуации, поступающим из блока формирования заданной погрешности 5, а в блоке коррекции 6. формируется сигнал e.flll-wJ. ЕI ЛАОП ДАО Гд прид УПОР оп Jлop сформированный сигнал осуществляет регулировку величин постоянных времени усреднителей 1 и 3. Усреднение центрированного сигнала на усреднителе 3 выявляет действительный уровень флюктуации (величину отклонения оценки среднего значения от его истинной величины, а последунвдее сравнение в блоке вычитания 8 с допустимым уровнем флюктуации позволяет сформировать корректирующее воздействие для регулировки величин постоянных времени усреднителей 1 и 3. Задание порогового уровня Uf,pp и его сравнение с абсолютным значением допустимой погрешности л позволяет при малых величинах среднего значения повысить эффективность устройства. Например, при реализации устройства в цифровом виде можнобудет сократить разрядную сетку входящих блоков по сравнению с известным, что приведет к уменьшению времени сходимости , т.е. повышению быстродействия. Таким образом, изобретение позволяет повысить быстродействие устройства при одновременном расширении области применения. Формула изобретения 1.Устройство для определения среднего значения случайного процесса по авт. св. 696480, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введен блок задания порогового уровня, выход которого подключей ко второму входу блока формирования заданной погрешности. 2.Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что блок формирования заданной погрешности содержит делитель, элемент сравнения, инвертор и два ключа, причем первый вход элемента сравнения объединен с информационным входом первого ключа и соединен с выхедом делителя, второй вход элемента сравнения объединен с информационным входом второго ключа н является вторым входом блока формирования заданной погрешности, выход элемента сравнения подключен к управляющему входу первого ключа и через инвертор - к управляющему входу второго ключа, выход коУгорого объединен с выходом первого Ключа и является выходом блока формирований заданной погрешности, а вход делителя является первым входом блока формирования заданной погрешности .

Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 696480, кл. G 06 F 15/36, 1977 (прототип).