从你的问题看起来你使用的是4位系统。
这可能对你有用，我得到了你要的结果。
这里有两个函数，一个用于4位，一个用于16位二进制补码。

# For 4 bit
  def convert_4bit_to_signed_binary(binary)
    binary_int = binary.to_i(2)
    if binary_int >= 2**3 # for 4 bit
      return binary_int - 2**4
    else
      return binary_int
    end
  end

  # For 16 bit
  def convert_16bit_to_signed_binary(binary)
    binary_int = binary.to_i(2)
    if binary_int >= 2**15 # for 16 bit
      return binary_int - 2**16
    else
      return binary_int
    end
  end

  i = convert_4bit_to_signed_binary('1001')   # will give -7
  j = convert_16bit_to_signed_binary('1001')  # will give 9

  puts i
  puts j

告诉我这对你有用吗？