SU1164733A1 - Устройство дл определени среднего значени случайного процесса - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ . СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА, содержащее первый и второй ключи, первый и второй усреднители, вьгчитатель ,- счетчик, делитель частоты,блок сравнени , генератор импульсов,, выход которого подключен к входу делител  частоты, первый и второй выходы соединены соответственно с управл клцим входом первого ключа и с информационным входом второго ключа, вы- . ход которого подключен к счетному входу счетчика, вход сброса которого соединен с выходом блока сравнени , первый вход которого подключен к выходу первого усреднител , информационный вход которого соединен с. выходом вычитател , первьй вход которого подключен к выходу второго усреднител , информационный вход которого соединен с выходом первого ключа, информационный вход которого  вл етс  входом устройства, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет определени  среднего значени  нестационарных сигналов., в него введены регистры, элемент задержки ,, сумматор, элемент эквивалентности , первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу первого регистра и к информационному выходу счетчика, выход элемента эквивалентности соединен с управл ющим (Л входом второго ключа, информационный выход счетчика соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго регистра, выход сумматора соединен с управл ющим входом второго усреднител , выход которого через элемент задержки подО ) ключен к второму входу вычитател , 4 выход третьего регистра соединен с управл ющим входом первого усредниоо со тел , выход четвертого регистра соединен с вторым входом блока сравнени .

Description

Изобретение относитс  к средствам автоматики и вычислительной техники и предназначено дл  определени  сред них значений нестационарных случайны сигналов. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечени  воз можности определени  среднего значени  нестационарных сигналов. На чертеже показано функциональна  .схема устройства. Устройство содержит первый ключ I,второй усреднитель 2, вычитатель 3, первый усреднитель 4, блок сравнени  5, счетчик 6, второй ключ 7, делитель частоты 8, генератор импул сов .-9, злемент 10 задержки, сумматор II,элемент зквивалентности 12, второй регистр 13, первый регистр 14, третий регистр 15 и четвертый регистр 16. Устройство дл  определени  среднего значени  случайного процесса ра ботает следуюпщм образом. Перед началом работы в зависимос ти от требуемой погрешности определени  среднего значени  и алгоритма, реализуемого вторым усреднителем 2, в первом регистре 14 назначаетс  объ ем выборки ,ij при условии, что с выхода первого ключа 1 поступают некоррелированные выборки. Шаг дискретизации задаетс  делителем частоты 8 с учётом его коэффициента делени  и частоты генератора импульсов 9. В исходном состо нии счетчик 6 сброшен в ноль И дл  второго усреднител  2 устанавливаетс  минималь ный объем выборки , задаваемьш вторым регистром 13 Третьим регистром 15 устанавливаетс  необходимый объ:ем выборки k, причем k N. При поступлении входного сигнала с информационного входа первого ключа 1 на второй усреднитель 2 происходит усреднение его значений по алгоритму текущего среднего на заданном объеме выборки Nn,ip. Небольшой объем выборки N обес печивает быструю сходимость алгоритма оценки среднего значени  т„, но с . большой дисперсией результата. Напри мер, алгоритм оценки текущего среднего значени  определ етс  по формуле J-3, , - x(i,b.t). -..ц -Ит(Л а дисперс11  оценки при условии некоррелированности выборок вычисл етс  по вьфажению Каждое последующее значение оценки т с второго усреднител  2 вычитаетс  из лредьщущего значени  т, поступающего с элемента задержки 10, в вычитателе 3. Знаки разностей усредн ютс  в первом усреднителе 4 на объеме выборки k,, заданном третьим регистром 15. Результат оценки Ajgj, знаков разностей ,, получаемый с первого усреднител  4 по истечении каждого объема выборки сравниваетс  в блоке сравнени  5 с заданным числом uA. Число &А задаетс  в четвертом регистре 16, При выполнении услови  A. блоком сравнени  5 вырабатываетс  импульс сброса счетчика 6, а при выполнении обратного услови  тек импульс сброса отсутствует. Известно, что сумма разностей знаков текущих оценок средних значений характеризует матрицу веро тностей переходов, причем до истечени  , матрица веро тностей на участке стационарности симметрична и выполн етс  условие ,йА. Так как на объеме выборки N.;,| произойдет -q проверок этих условий., где q . По истечении объема выборки N нг участке стационарности выполн етс  условие ff uA и импульс .сброса счетчика 6 отсутствует. При этом с второго выхода делител  -частоты 8 через второй ключ 7 приходит сигнал на увеличение числа в счетчике6, а на выходе сумматора 11 пол гчитс  объем выборки, например, НТРК 2N.,. После прохождени  заданного числа минимальных объемов выборки f., когда f-N. будет равно , заданному первым регистром 14, срабатывает элемент эквивалентности 12, который закрывает второй ключ 7. Таким образом, после прохождени  объема выборки Y. выходе .второго усреднител  2 будет оценка среднего значени  случайного процесса с дисперсией , определ емой . При резком изменений среднего значени  входного сигнала в оценке его по вл етс  смещение. По истечении объема выборки k, заданного третьим регистром 15, с,помощью элемента за31

держки 10 и вычитател  3 в первом ус реднителе А накапливаетс  такое значение , что в блоке сравнени  5 вьтолн етс  условие . Это значит , что сумма разности знаков текущих оценок .средних значений характеризует .с  несимметричной матрицей вегро тностей переходов. Блок сравнени  5 вырабатывает импульс сброса счетчика 6 в ноль. С сумматора 11 второму усреднителю 2 будет задан мини334

м.альньй объем выборки , определенньм вторым регистром 13, что обеспечивает ускоренное устранение смещени  оценки среднего значени  сигнала . Дл  получени  оценки среднего значени  кусочно-стационарного случайного процесса с заданной погрешностью необходимо иметь интервал стационарности больше шага дискретизации сигнала, умноженного на объем выборки ,.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ . СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА, содержащее первый и второй ключи, первый и второй усреднители, вычитатель,- счетчик, делитель частоты,блок сравнения, генератор импульсов,, выход которого подключен к входу делителя частоты, первый и второй выходы соединены соответственно с управляющим входом первого ключа и с информационным входом второго ключа, вы- . ход которого подключен к счетному входу счетчика, вход сброса которого соединен с выходом блока сравнения, первый вход которого подключен к выходу первого усреднителя, информационный вход которого соединен с вы- ходом вычитателя, первый вход которого подключен к выходу второго усреднителя, информационный вход которого соединен с выходом первого ключа, информационный вход которого является входом устройства, о т л ич а ю щ е ё с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения среднего значения нестационарных сигналов., в' него введены регистры, элемент задержки,. сумматор, элемент эквивалентности, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу первого регистра и к информационному выходу счетчика, выход элемента эк- Σ вивалентности соединен с управляющим входом второго ключа, информационный выход счетчика соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго регистра, выход сумматора соединен с управляющим входом второго усреднителя, выход которого через элемент задержки подключен к второму входу вычитателя, выход третьего регистра соединен с управляющим входом первого усреднителя, выход четвертого регистра соединен с вторым входом блока сравнения .

   SU, 1164733 >