Устройство для определения дисперсии Советский патент 1982 года по МПК G06F17/18 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к цифровой обработке сигналов, и может быть использовано в аппаратуре, прецназначенной для определения основных характеристик едучайных процессов и сигналов и статистической обработки результатов измерения. Известно устройство для вычисления дисперсии, содержащее цва сумматора и генератор случайных чисел, которое имеет высокую точность 1. Однако оно содержит ряд сложных блоков, таких как длительные устройства и цифровые функциональные преобразователи. Наиболее бшзким по техническому решению к предлагаемому является устройство для вычисления писперсии, содержащее генеоатор тактовых импульсов, выход которого подключен к входу счетшка, блок сравнения кодов, первый вход которо го соединен с выходом генератора случай ных чисел, коммутатор, умножители С2. Недостатком устройства является то, что оно содержит и ыточное когасчество вфоятностных двоичных элэментов и обладает низкой точностью . Это обьясняет- ся тем, что в устройстве пщменен вероят ностный алгоритм умножения, имеющий ма-, дую эффективность. Цель изобретения - повьпиение точности вычисления. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для дисперсии, содержа- щее счетчик импульсов, счетный вход которого пощслючен к выходу генератора тактовых импульсов, генератор случайных чисел, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, коммутатор, введены два сумматора, триггер, при этом выход счетчшса подключен к входу триггера, выход которого соединен с входом первого сумматора и с управляющим входом коммутатора, первый инфсфмационный вход которого объединен с входом сумматора и является входом устройства, выход сумматора соединен с вторым информацисенным входом коммутатора, выход которого поцключен к второму вхопу блока сравнения, третий вход которого объединен с входом генератора сдучайных чисел и соединен с выходом генератора тактовых ик-шульсов ВЫХОД блока сравнения кодов подключен к второму вхопу первого сумматора, третий вход Которого соединен с выходом гвне ратора случайных чисел. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит генератор I тактовых импульсов, счетчик импульсов 2, генератор 3 случайных чисел, блок 4 сравнения кодов, первый сумматор 5, коммутатор 6, триггер 7, второй сумматор 8. Устройство работает слеруюшим образом. В начале вычисления счетчик 2, триггер 7, сумматор 5 исумматор 8 находятся в нулевом состоянии, вход блока 4 сравнения кодов с помощью коммутатора6 включен к входу устройства, а в сумматоре 5 установшн режим суммирования. В динамике работы устройства имеются две фазы: вычисление математического ожиаа1щя исследуемого сигнала и второго начального момента и вычисление второго центрального момента, т.е. дисперсии. В обеих фазах используется одинаксеое количество тактшых импульсов генератора 1, которое подсчитывается счетчиком 2. По окончании первой фазы им гот лье переноса счетчика 2 переводаг триггер 7 в единичное состояние и, соответственно, сумматор S в режим вычитания, а комму татор 6 подключает выход сумматора 8 к входу блока 4, В первой фазе в сумматоре 8 обрагует ся оаенка математического ожидания Biooного сигнала. Коды, поступакшше на вход блока 4 сравнения кодов, сравниваются с кодами генератора 3 случайных чисел. Если случайное число cf генератора 3 мень-ше входного числа X , то число f- под воздействием сигнала блсйса 4 сравнения кодов добавляется вОеумматор 5. В ксяще первой фазы в сумматоре 8 ффмируется сценка математического отдацания сигнала, а в сумматоре 5 - оценка его второго начального момента.

Во второй фазе сумматор 5 работает в режиме вычитания, а входным сигналом блока 4 сравнения кодов является содержимое сумматора 8, т.е. оденка магема- тического ожидания сигнала. В конде второй фазы вычисления в сумматоре 5 формируется оценка дисперсии входного сигнала. При этом последовательность операции та же, что и в первой фазе работы устройства. Использование предлагаемого устройства позволяет пшысить точность вычислений при получении количественных характерисгак исследуемого сигнала за счет исключения операций умножения с применением вероятностных алгоритмов при их выполнении. Формула изобретения Устройство для определения рксиерсии, содержащее счетчик импульсов, счетный вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, генератор случайных , выход которого соединен с первым входом блока сравнения. Коммутатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены два сумматора, триггер, при этом выход счетчика подключен к вхооу триггера, выход которого соединен с входом первого суммат«Ч5а и с управл5 ющим входом коммутатора, первый ин- формационный вход которого объединен с входом сумматора и является входом-устройства, выход втфого сумматора соединен с вторым информационным входом коммутатора, выход которого подключен к второму входу блока сравнения, третий вход которого объединен с входом генератора случайных чисел и.соединен с выходом генератора тактовых импульсов, выход блока сравнения кодда подключен к второму входу первого сумматора, третий вход которого соединен с выходом генератора случайных чисел. Источники информвдии, принятью во внимание при жспертизе 1.Авторское сшдетельство СССР N 590755, кл. Q 06 F 15/36, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР N«327496, кл. q Об F 15/36, 1972 (прототип).

ts

I

L.

ю , о

i