SU767773A1

SU767773A1 - Устройство дл усреднени

Info

Publication number: SU767773A1
Application number: SU782648474A
Authority: SU
Inventors: Михаил Михайлович Бабогло; Борис Сергеевич Демченко; Александр Николаевич Домарацкий; Арнольд Францевич Зубович; Николай Васильевич Попенко; Александр Борисович Шадрин
Original assignee: Краснодарский Ордена Трудового Красного Знамени Завод Электроизмерительных Приборов
Priority date: 1978-07-24
Filing date: 1978-07-24
Publication date: 1980-09-30

Description

Изобретение относится к средствам специализированной вычислительной техники и предназначено для статистической обработки многомерных случайных процессов.

Известно устройство для усреднения, в котором рекуррентное усреднение выполняется ⁵запоминающими устройствами,' адресными блоками, счетными регистрами, сглаживающим блоком, блоком управления, соединенными жесткими связями и работающими по неизменному алгоритму [1]. ¹⁰ . Недостатками устройства являются низкая точность и достоверность статистического усреднения многомерных случайных сигналов из-за невозможности выполнения одновременного _?усреднения каждого сигнала по времени и всех сигналов по их множеству, а также дополнительной диагностической обработки всех сигналов и их статистических оценок.

Наиболее близкйм по технической сущности к предложенному является устройство для усреднения, содержащее m каналов, каждый из которых состоит из цифроаналогового преоб-¹разователя, первый выход которого подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, второй вход которого является первым входом канала, первый выход цифроаналогового преобразователя является первым выходом канала, сумматор и блок программного управления [2].

Это устройство обладает недостатками, аналогичными первому.

Цель изобретения - повышение точности и достоверности определения статистических оценок) случайных сигналов.

Поставленная цель достигается тем', что в устройство для усреднения введены распределитель, дополнительный блок программного управления, дополнительный регистр, а в каждый канал введены пять регистров и дополнительный распределитель, при этом выход дополнительного блока программного управления подключен к первому входу дополнительного регистра, первый выход которого соединен с первым входом распределителя, первый выход которого подключен ко второму входу дополнительного регистра второй выход которого соединен со входом дополнительного блока программного управле-

ния, в каждом канале выходы дополнительного ^: распределителя' подключе™ к первым входам соответствующих регистров, первые выходы которых соединены с соответствующими входами распределителя, второй выход первого регистра подключен к третьему входу аналогоцифрового преобразователя, выход которого соединен со вторым входом первого регистра,, выход второго регистра подключен к первому входу цифроаналогового преобразователя,третий выход которого соединен со вторым входом второго регистра, выход сумматора подключён ' ко второму входу третьего регистра, второй выход которого соединен со входом сумматора, второй выход четвертого регистра подключен ко входу блока программного управления, выход которого соединен со вторым входом ' ’етйертого регистра, второй выход пятого регистра является вторым выходом канала и подключен к соответствующему второму вхо• ду распределителя, второй вход пятого регистра является вторым входом канала и соединен с соответствующим вторым выходом распредели· ..деля..........

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит дополнительный блок 1 программного управления, дополнительный распределитель 2, аналого-цифровой преобразователь 3, цифроаналоговый преобразователь 4, распределитель 5, сумматор 6, блок 7 программного управления, первый, второй, третий, четвертый и пятый регистры 8, 9, 10, 11, 12, дополнительный регистр 13.

Аналого-цифровой преобразователь 3 формирует разностный отсчет xj , который через первый регистр 8, дополнительный распреде- , литель 2, третий управляющий регистр 10 поступает в сумматор 6. С блока 7 программного управления через четвертый управляющий регистр 11 дополнительный распределитель 2, третий управляющий регистр 10, сумматор 6 поступает предыдущая оценка среднего.

В сумматоре 6 определяется текущая оценка среднего по рекуррентному алгоритму , + 2’*° х* , (1) где 2'^° — весовой коэффициент, равный z Ν.

Полученная' оценка с сумматора 6 через тре15 тай регистр 10, дополнительный распределитель

2, второй регистр 9 поступает в цифроаналоговый преобразователь 4 (с его Βτορρτο выхода . напряжение UJ. , пропорциональное гп_х , поступает на первый выход 5 первого канала), а через четвертый управляющий регистр 11 в первый блок 7 программного управления на место предыдущей оценки

Одновременно в конце каждого цикла теку. щие оценки (т* Л^во всех каналах поступают 25 с блоков программного управления 7-7 (М) в сумматор 6 первого канала.

Устройство работает следующим образом.

В соответствии с программой П_о в блоке 7 программного управления задается' программа Поц определяющая ^все необходимые связи и последовательность обмена информацией в каждом также работы между аналого-цифровым 3, цифроаналоговым 4 преобразователями, сумматором 6 и первым блоком 7 программного управления через четыре управляющих регистра 8-11 и дополнительный блок распределителя 2 внутри канала 2 и через пятые управляющие регистры 12-12 m и распределитель 5 с другими каналами.

При этом, например в каждом цикле предыдущая оценка среднего гт£.₍ с блока 7 программного управления через четвертый управляющий регистр 11, дополнительный распределитель 2, второй управляющий регистр 9 поступает в . цифроаналоговый преобразователь 4,

Накапливающий сумматор 6 определяет среднее по множеству

Дм - Ц (2)

Полученная оценка т’^через третий управляющий регистр 10, дополнительный распределитель 2, четвертый регистр И, записывается в блок 7 программного управления.

Таким образом, в предложенном устройство со второго выхода которого среднее напряжение ϋχι , пропорциональн9е m£__r, поступает на первый вход аналого-цифрового преобразова теля 3,.ка второй вход которого поступает от_:счет сигнала х_к6 x<(t) .

ве одновременно в каждом цикле определяются М текущих средних оценок по времени уточненная оценка среднего т£_м , полученная усреднением по множеству а также разностные отсчеты |х^Д.

Благодаря этому в устройстве повышается точность статистической обработки множества сигналов £χ·_ν МУ - ' ' ;

Дополнительно в начале каждого цикла разностные отсчеты {.х^'Д со всех каналов посту- . пают с их аналого-цифровых преобразователей 3,3 (т) в сумматор 6 второго канала. Кроме того, в Сумматор 6 второго канала блока 7 программного управления через четвертый регистр II, дополнительный распределитель

2, третий регистр 10 вызывается допустимый разностный отсчет . Ха. · С помощью накапливающего сумматора 6 разностные отсчеты сравниваются с х&. При этом с помощью сумматора 6 второгоканала через регистр 10, распределитель 2, четвертый регистр 11 в блок 7(2) программного управления 7 сообщаются номера тех разностных отсчетов из(_х_х·^ ,

которые превышают х^. Блок 7 программного управления второго канала через четвертый управляющий регистр 11, дополнительный распределитель 2, пятый управляющий регистр 12(2), распределитель 5, дополнительный управляющий регистр 13 сообщает дополнительный блок 1 программного управления номера превышающих отсчетов. При этом в зависимости от выбранной диагностической программы в общей программе может выполняться блокировка на один цикл тех усреднителей, в которых появились превышающие допустимые^- разностные отсчеты.

Этим исключаются ошибочные вычисления текущих средних оценок, а значит повышается достоверность определения статистических оценок многомерных сигналов. Кроме того, может выполняться изменение коэффициентов усиления усилителей в аналого-цифровых преобразователях тех каналов, в которых появились пре- . вышающие допустимые разностные отсчеты. Это позволяет более рационально масштабировать процедуры кодирования в отдельных каналах в соответствии с индивидуальными свойствами сигналов, но единообразно по общей программе. Таким образом, за счет дополнительной диагностической обработки сигналов и их статистических оценок в предложенном устройстве повышается достоверность определения средних статических оценок случайных сигналов.

Claims

Изобретение относитс к средствам специ лизированной вычислительной техники и пред-назначено дл статистической обработки многомерных случайных .процессов. Известно устройство дл усреднени , в котором рекуррентное усреднение выполн етс запоминающими устройствами, адресными блоками , счетными регистрами, сглаживающим бло ком, блоком управлени , соединенными жестки ми св з ми и работающими по неизменному алгоритму 1. Недостатками устройства вл ютс низка точность и достоверность статистического усред нени многомерных случайных сигналов из-за невозможности выполнени одновременного усреднени каждого сигнала по времени и всех сигналов по их множеству, а также дополнительной диагностической обработки всех сигналов и их статистических оценок. Наиболее близким по технической сущности к предложенному вл етс устройство дл усреднени , содержащее m каналов, каждый из которых состоит из 1даф|роаналогового преоб разовател , первый выход которого подключен к первому входу аналого-цифрового прёобразэвател , второй вход которого вл етс первым входом канала, первый выход цифроаналотового преобразовател вл етс первым выходом канала, сумм&тор и блок программного управлени 2. Это устройство обладает недостатками, аналогичными первому. Цель изобретени - повышение точности и достоверности определени статистических оценой случайных сигналов. Поставленна цель достигаетс тем , что в устройство дл усреднени введены распределитель , дополнительный блок программного управлени , дополнительный регистр, а в каждый канал введены п ть регистров и дополнительный распределитель , при этом выход дополнительного блока программного управлени подключен к первому входу дополнительного регистра, первый выход которого соединен с первым входом распределител , первый выход которого подключен ко второму входу дополнительного регистра второй выход которого соединен со входом Дополнительного блока программного управле3- 76 ни , в каждом канале выходы дополнительного {йсп делител подключены к первым входам соответствующих регистров, первые выходы которых соединены с соответствующими входами распределител , второй выход первого регистра подключен к третьему входу аналогоцифрового преобразовател , выход которого соединен со вторым входом первого регистра,, выход второго регистра подключен к первому входу цифроаналогового преобразовател ,третий выход которого соединен со вторым входом второго регистра, выход сумматора подключен ко второму входу третьего регистра, второй выход которого соединен со входом сумматора второй выход четвертого регистра подключен ко входу блока программного управлени , выход которого соединен со вторым входом тбертого регистра, второй выход п того регистра вл етс вторым выходом канала и « .подключен к соответствующему второму вхо ду распределител , второй вход п того регистра вл етс вторым входом канала и соединен .с соответствующим вторым выходом распредел .. .1елл... На чертеже представлена блок-схема устройства . Устройство содержит дополнительный блок программного управлени , дополнителы1ьш распределитель 2, аналого-цифровой преобразователь 3, цифроаналоговый преобразователь 4, распределитель 5, сумматор 6, блок 7 программного управлени , первый, второй, третий, четвертый и п тый регистры 8, 9, Ю, 11, 12, дополнительный регистр 13. . . Устройство работает следующим образом. В соответствии с программой П в блоке 7 программного управлени задаетс программа По I; определ юща все необходимые св зи и последовательность обмена информацией в каждом также работы между аналого-цифровым 3, цифроаналоговым 4 преобразовател ми, сумматором 6 и первь1м блоком 7 программного управлени через четыре управл ющих регистра 8-11 и дополгштельный блок распределител 2 внутри канала 2 и через п тые управл ющие регистры 12-12 m и распределитель 5 с други: . каналами. При этом, например в каждом цикле преды дуща оценка среднего mj., с блока 7 программного управлени через четвертый управл ющий регастр 11, дополнительный распределитель 2, второй управл ющий регистр 9 поступает в . цифроаналоговый преобразователь 4, СО второго выхода которого среднее напр жение J , пропорциональн9е т., поступает на первый вход аналого-цифрового преобразова тел 3,,на второй вход Когорого поступает отсчет сигнала х X,((t). S iie№i r f- f -f -- Аналого- У фровой преобразователь 3 формирует разностный отсчет xj , который через первый рёгйстр 8, дополгштепьный расп{)еде- , .тштель 2, третий управл ющий регистр 10 поступает в Сумматор 6. С блока 7 программного управлени через четвертый управл ющий регистр I} дополщтельный распределитель 2, третий управл ющий регистр 10, сумматор 6 поступает предыдуща оценка fnj. среднего. В сумматоре 6 определ етс текуща оценка среднего по рекуррентному алгоритму , т - + х ,(О где 2 - весовой коэффициент, равный . Полученна оценка mj с сумматора 6 через третий регистр 10, дополнительный распределитель 2, второй регистр 9 поступает в цифроаналоговый преобразователь 4 (с его втордго выхода тапр жбН :{е Ц , пропорциональное т , поступает на первый выход 5 первого канала), а через четвертый управл ющий регистр 1 в первый блок 7 программного управле1ш на место предыдущей оценки т ,. Одиовремен1го в конце каждого цикла текущие оценки всех каналах поступают с блоков программного управлени 7-7 (М) в сумматор 6 первого канала. Накапливающий сумматор 6 определ ет среднее по множеству т - 1 ;L(2) . Полученна оценка т через третий управл ющий регистр 10, дополнительный распределитель 2, четвертый регистр И, записываетс в блок 7 программного управлеш . Таким образом, в предложенном устройстве одновременно в каждом цикле определ ютс М текущих оценок по времени уточненна оценка среднего т , полученна усреднегаем по множеству .V также разностные отсчеты . Благодар этому в устройстве повыщаетс точность статистической обработки множества сигналов (t). . Дополнительно в начале каждого цикла разностные отсчеты со всех каналов поступают с их аналого-цифровых преобразователей 3,3 (т) в сумматор 6 второго канала. Кроме того, в сумматор 6 второго канала блока 7 программного управле1ш через четвертый регистр II, дополнительный распределитель 2, третий регистр 10 вызываетс допустимый разностный отсчет.XQ.- С помощью накапливающего сумматора 6 разностные отсчеты {xSiV сравниваютс с Ха. При этом с помощью сумматора 6 второго канала через регистр 10, распределитель 2, четвертый регистр 11 в блок 7(2) программного управлени 7 сообщаютс номера тех разностных отсчетов , которые превышают Хл. Блок 7 программного управлени второго какала через четвертый управл ющий регистр И, дополнительный распределитель 2, п тый управл ющий регистр 12(2), распределитель 5, дополнительный управл ющий регистр 13 сообщает дополнительный блок 1 программного управлени номера превышающих отсчетов. При этом в зависимос ти от выбранной диагностической программы в общей программе может выполн тьс блокн .ровка на один цикл тех усреднителей, в которь1х по вились превышающие допустимыеразностные отсчеты. Этим исключаютс оишбочные вьпшслени текущих оценок, а значит повышаетс достоверность определени статистических оценок многомерных сигналов. Кроме того, може выполн тьс изменение коэффициентов усилени усилителей в аналого-цифровых преобразов тел х тех каналов, в которых по вились пре- . вышающие допустимые разностные отсчеты. Эт позвол ет более рационально масштабировать процедуры кодировани в отдельных каиалах в соответствии с индивидуальными свойствами сигналов, но единообразно по общей программ Таким образом, за счет дополнительной диагностической обработки сигналов и их статистических оценок в предложенном устройстве повышаетс достоверность определени средних статических оценок слуийных сигналов. Формула изобретени . Устройство дл усреднени , содержащее m каналов, каждый из которых состоит из пифроаналогового преобразовател , первый выход которого подключен к первому входу аналого-цифрового преобразовател , второй вход которого вл етс первым входом канала первый выход цифроаналогового преобразовател вл етс первым выходом канала, сумматор и блок программного управлени , о тличающеес тем, что, с целью псжышени точности и достоверности устройства. в него введены распределитель, дополнительный блок программного управлени , дополнительный регистр, J в каждый канал введены п ть регистров и дополнительный распределитель, при зтом выход допап1штельного блока программного управлени подключен к первому входу дополнительного регистра, первый выход которого соеданен с первым входом распределител , первый выход которого подключен ко второму входу допо 1штельного регистра, второй выход которого соединен со входом дог10Пнительного блока программного управлени , в каждом канале выхода дополнительного распределител подключены к первым входам соответствующих регистров, первые выходы которых соединены с соответствующими входами распределител , второй выход первого регистра подключен к третьему входу аналого-цифрового преобразовател , выход которого соединен со вторым входом первогорегистра, выход второго регистра подключен к первому входу цифроаналогового преобразовател , третий выход которого соединен со вторым входом второго регистра , вьсход сумматора подключен ко второму входу третьего регистра, второй выход которого соединен со входом сумматора, второй выход «Етвертого регистра подключен ко входу блсжа 1фограммного управлени , выход которого соединен со вторым входом четвертого регистра, второй выход п того-регистра вл етс вторым выходом канала и подключен к соответствующему второму входу распределител , второйвход п того регистра вл етс вторым входом канала и соединен с соответствующим вторым выходом распределител . источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 192492, кл. G 06 F 15/34, 1965.
2. Авторское свидетельство СССР № 5.11595. кл G 06 F 15/34, 1976 (прототип).

4