Устройство для определения третьего центрального момента

 

1. УСТРОЙСТВОДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕТЬЕГО ЦЕНТРАЛЬНОГО МОМЕНТА, содержащее блок сравнения, цифроаналоговый преобразователь, первый и второй генераторы случайных чисел, генератор тактовых импульсов, первый сумматор и регистратор, вход которого подключен к выходу первого сумматора , выход цифроаналогового преобразователя соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого является входом устройства, тактовые входы первого и второго генераторов случайных чисел и блока сравнения объединены и подключены к выходу генератора тактовых импульсов, о тл и ч a ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй сумматор, блок умножения. блок элементов flE, выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя и первым входом блока умножения, второй вход которого подключен к двухразрядному кодовому выходу блока сравнения, выход блока умножения соединен с входом первого сумматора, выходы первого и второго генераторов случайных чисел подключены к первому и второму входам второго сумматора, информационный выход которого соединен с первым входом блока элементов НЕ, выход переноса второго сумматора подключен к второму входу блока элементов НЕ. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блик срав (Л нения содержит усилитель, инвертор, первый и второй компараторы, выходы которых являются двухразрядным кодовым выходом блока сравнения, первый вход блока сравнения соединен с входом усилителя, выход которого подключен к первым входам первого и втокэ рого компараторов, второй вход О 00 ел первого компаратора объединен с входом инвертора и соединен с вторым входом блока сравнения, выход инвер00 тора подключен к второму входу второго компаратора, тактовые входы первого и второго компараторов объединены и подключены к управляющему входу блока сравнения.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ав (11) 1 11 G 06 F 15/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ блока сравнения. (2i) 3613435/24-24 (22) 29.06.83 (46) 23.10.84. Бюл. № 39 (72) И.Я.Билинский, А.К.Микелсон и Л.П.Петерсоне (7 I) Институт электроники и вычислительной техники АН Латвийской ССР (53) 681.333(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 689616, кл. G 06 F 15/36, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 738147,,кл. Н 03 К 13/02, 1980 (IIDOT0THII). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕТЬЕГО ЦЕНТРАЛЬНОГО МОМЕНТА, содержащее блок сравнения, цифроаналоговый преобразователь, первый и второй генераторы случайных чисел, ге— нератор тактовых импульсов, первый сумматор и регистратор, вход которого подключен к выходу первого сумматора, выход цифроаналогового преобразователя соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого является входом устройства, тактовые входы первого и второго генераторов случайных чисел и блока сравнения объединены и подключены к выходу генератора тактовых импульсов, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй сумматор, блок умножения, блок элементов НЕ, выход которого соединен с входом цифроаналогового преобразователя и первым входом блока умножения, второй вход которого подключен к двухразрядному кодовому выходу блока сравнения, выход блока умножения соединен с входом первого сумматора, выходы первого и второго генераторов случайных чисел подключены к первому и второму входам второго сумматора, информационный выход которого соединен с первым входом блока элементов НЕ, выход переноса второго сумматора подключен к второму входу блока элементов НЕ.

2. Устройство по и. 1, о т л и- 9 ч а ю щ е е с я тем, что блОк сравнения содержит усилитель, инвертор, первый и второй компараторы, выходы которых являются двухраэрядным кодо\ вым выходом блока сравнения, первый вход блока сравнения соединен с вхоМвй дом усилителя, выход которого подключен к первым входам первого и второго компараторов, второй вход Я первого компаратора объединен с входом инвертора и соединен с вторым входом блока сравнения, выход инвертора подключен к второму входу второ— го компаратора, тактовые входы перво1

ro и второго компараторов объединены и подключены к управляющему входу

1 1120

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для статистического анализа случайных процессов. 5

Известно устройство для определения одномерных начальных моментов

hr ro порядка случаййых процессов, содержащее блок сравнения, коммутатор, генератор случайного сигнала, степенной преобразователь, блок анализа чисел, е реверсивных счетчиков, блок задания весовых коэффициентов, блок управления (1 ).

Это устройство реализует метод 15 функциональных статистических испытаний, но обладает большой статистической погрешностью, характерной для метода статистических испытаний.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является коррелометрический цифровой измеритель действующего значения сигнала, содержащий входной усилитель, два компаратора, источник калиброванного напряжения, аналоговый сумматор> генератор тактовых импульсов, два генератора псевдослучайных чисел, компаратор кодов, цифроаналоговый преобразователь, четыре группы двухвходовых вентилей, два логических элемента, логический инвертор, решающий блок и регистрирующее устройство. Помимо действующего значения измеритель определяет и коэффициент асимметрии входного сигнала (2).

Цель изобретения — повышение точности измерения третьего центрального момента.

Укаэанная цель достигается тем, ®0 что в устройство для определения третьего центрального момента, содержащее блок сравнения, цифроаналоговый преобразователь, первый и второй генераторы случайных чисел, генератор тактовых импульсов, первый сумматор и регистратор, вход которого подключен к вь|ходу первого сумматора, выход цифроаналогового преобразователя соединен с первым входом блока сравнения, второй вход которого является входом устройства, тактовые входы первого и второго генераторов случайных чисел и блока сравнения объединены и подключены к выходу генератора тактовых импульсов, введены второй Сумматор, блок уМножения, блок элементов НЕ, выход ко353 2 торого соединен с входом цифроаналогового преобразователя и первым входом блока умножения, второй вход которого подключен к двухразрядному

1кодовому выходу блока сравнения, выход блока умножения соединен с входом первого сумматора, выходы первого и второго генераторов случайных чисел подключены к первому и второму входам второго сумматора, информационный выход Которого соединен с первым входом блока элементов НЕ, выход переноса второго сумматора подключен к второму входу блока элементов НЕ. Причем блок сравнения содержит усилитель, инвертор, первый и второй компараторы, выходы которых являются двухразрядным кодовым выходом блока сравнения, первый вход блока сравнения соединен с входом усилителя, выход которого подключен к первым входам первого и второго компараторов, второй вход первого компаратора объединен с входом инвертора и соединен с вторым входом блока сравнения, выход инвертора подключен к второму входу второго компаратора, тактовые входы первого и второго компараторов объединены и подключены к управляющему входу блока сравнения.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства для определения третьего центрального момента, на фиг. 2 — блок-схема блока сравнения.

Устройство для определения третьего центрального момента содержит блок 1 сравнения, цифроаналоговый преобразователь 2, генераторы 3 и 4 случайных чисел, генератор 5 тактовых импульсов, сумматор б, блок 7 элементов НЕ, блок 8 умножения, сумматор 9 и регистратор l 0. Блок 1 сравнения (фиг. 2) содержит усилитель 11, инвертор 12, компараторы 13 и 14.

Предлагаемое. устройство для определения третьего центрального момента оценку третьего центрального момента определяет по следующему алгорит— му: и

3g З- г Ч. "-- (1,"„ где — половина диапазона измерения сигнала Х (4), т.е. с < х(1< q ;

N — количество отсчетов сигнала g (С); з »20 псевдослучайное число с линейной плотностью распределения в интервале (0,1), соответствующее опорному уровню напряжения, поступив- 5 шему в данном такте измерения на компараторь1; результат сравнения входно% го сигнала х() с соответствующим псевдослучайным уров- 10 нем а

1, если х1 с (>

О, если -q, „(X1, с /1, -1, если х 6-

Квантование проводится одновремен-1 но в диапазоне (О,q) и (О, — Я .

Положительные значения сигналов сравниваются с уровнем сД1,, а отрицатель.ные с уровнем -с „. Псевдослучайное число определяется по алгоритму 20 q > + у.„, если 1, 1, (1;

Г1, „,если - )1, где у„и „ъ— равномерно распределен-. ц, о 1< ные псевдослучайные числа.

Описанный алгоритм реализуется в устройстве для определения третьего центрального момента следующим образом. 30

Исследуемый сигнал x (t ) поступает на один вход блока 1 сравнения, на второй вход поступает псевдослучайный уровень 1,, который формируется следующим образом: под воздействием тактовых имнульсов генератора 5 тактовых импульсов генераторы 3 и 4 случайных чисел формируют коды псевдослучайных чисел 11и у, которые поступают на соответствующие входы 40 сумматора 6, где суммируются. Если сумма кода числа 1 + у1 больше единицы, то на выходе йерейоса сумматора 6 появляется сигнал, который управляет блоком 7, т.е. если сигнала 45 нет, код числа 1,= gk+ Г пропуска k

353 ф ется через блок 7 элементов НЕ беэ изменений, если сигнал есть, то Происходит инвертирование и на выходе блока элементов НЕ появляется слеу дующий кад числа (й" у„ а а „- который далее поступает на вход цифроаналогового преобразователя 2 и блока 8 умножения. В блоке 1 сравнения сравнивается исследуемый сигнал х (t) и псевдослучайный уровень (1й. Результатом сравнения является число h k . С вь1хода блока 1 код числа h1. поетупает на второй вход блока 8 умножения, где код умножается на код й> °

Таким образом, в каждом такте стробирования в сумматор 9 поступает информации „ и„. Сумматор 9 выполняет усреднение за время измерения и масштабирование. Полученный результат передается на регистратор 10.

В блоке 1 входной сигнал y (t) проходит через усилитель 11 и поступает на первые входы компараторов 13 и 14. В компараторе 13 сравнивается х (t ) с положительным уровнем, в компараторе 14 — с отрицательным, который получается при прохождении уровня 1 через инвертор 12. Результатом сравнения является код чисsrapk, который появляется на выходах компараторов после прихода тактовых импульсов. Код числа ь -двухразрядный, k поскольку каждый компаратор вы- дает одноразрядный код.

Оценка третьего центрального момента, которую определяет предлагаемое устройство, является несмещенной, а точность выше точности известного устройства.

Проведено моделирование разработанного устройства на ЭВМ. Расчеты, полученные при моделировании, показывают, что точность измерения по сравнению с известным увеличилась в 2,7 раз.

1120353

Фиг. Р

Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Заказ 7744/37

Филиал ППП Патеит, г. Ужгород, ул.Проектная,4