Устройство для определения вероятностных характеристик случайного процесса
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИ ВЕРОЯТНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СЛУЧАЙ ГО ПРОЦЕССА, содержащее первый выпрямительный диод и блок регистрации , отличающееся тем. что, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей путем определения дисперсии составляющей смешанного процесса, в него введены фазовращатели, второй вьтрямительный диод, суммирующий усилитель, фильтр нижних частот и регулируемая линия задержки, вход которой объединен с входом первого фазовргицателя и является входом ycтpoйctвa, а их выходы подключены соответственно к входам суммирующего усилителя, выход которого подключен к аноду первого, и катоду второго выпрямительных диодов,катод первого выпрямительного диода непосредственно, а анод второго выпрямительного диода через второй фазовращатель подключены к входу фильтра нижних частот, выход которого соединен с блоком регистрации.
СОО3 СООЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
0% (И) я(5В G 06 G 7/.52
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOINY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3368108/18-24 .,(22) 23.12.81. (46) 23.04.83. Вюл. 9 15 (72) Э.В.Кузьмин (71) Алтайский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института маслодельной и сыродельной промышленности (53) 681.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
9 227717, кл. G 06 G 7/52, 1967.
2. Авторское свидетельство СССР
9 276534, кл. G 06 G 7/52, 1969 (прототнп) ° (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ВЕРОЯТНОСТНЫХ XAPAKTEPHCTHK СЛУЧАИНОГО ПРОЦЕССА, содержащее первый выпрямительный диод и блок регистра ции, о т л и ч а ю щ е е с я тем что, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей путем определения дисперсии составляющей смешанного процесса, в него введены фазовращатели, второй выпрямительный диод, суммирующий усилитель, фильтр нижних частот и регулируемая линия задержки, вход которой объединен с входом первого фазовращателя и является входом устройства, а их выходы подключены соответственно к входам суьекирующего усилителя, выход которого подключен к аноду первого.и катоду второго выпрямительных диодов,катод первого выпрямительного диода непосредственно, а анод второго выпрямительного диода через второй Я фазовращатель подключены к входу фильтра нижних частот, выход которого соединен с блоком регистрации.
1.013949 где Y(t) — случайная составляющая (белый шум ) ср-(=0 и
6,„=1;
Х вЂ” амплитуда синусоидальной
ПЪ составляющей X(t); а и b- постоянные коэффициенты линейного тренда, подается одновременно на входы регулируемой линии 2 задержки и фа-, эовращателя 3. С выхода линии 2 задержки снимается сигнал
2Л(+ )
Z(t+91=Y(C+Ь(+Х, Фл +(6(Ь+Ч+Ь), а с выхода фазовращателя 3 - сигнал Z(t) (-l}. В усилителе 4 происходит алгебраическое суммирование этих сигналов, что дает на выходе усилителя сигнал, пропорциональный
Е (t, ü) = Z (1)-Z t+a-) .
2 (2)
Этот сигнал Е (,ч;), проходя через блок преобразования, состоящий иэ диодов 6 и 7 и второго фазовращатепя 8, преобразуется в сигнал, пропорциональный модулю выражения (2), т.е. (3) q (С) = Е (С)
Пройдя через фильтр 5 нижних частот, на выходе сигнал q(W) преобразуется в величину, пропорционульную среднему значению .
= - - с (a,)da, (4)
Ч Т
Изобретение относится к специалиэированным средствам вычислительной техники и может быть использовано в системах контроля и управления различных динамических объектов и технологических процессов, а также при обработке статистических экспериментальных данных научных исследований.
Известен статистический анализатор, состоящий из дискриминаторов, счетчи- 10 ков,, цифровых управляемых сопротивлений, индикаторов, делителей тока 1 j.
Однако этот анализатор обладает большой сложностью и не позволяет измерять дисперсию (среднее квадратичное отклонение) случайной составляющей (белого шума ) смешанного процесса, в том числе и нестационарного.
Наиболее близким к предлагаемому является статистический анализатор, - предназначенный для автоматического вычисления среднего значения и дисперсии случайного процесса, который содержит самопишущий вольтметр, проградуированный в единицах измеряемого параметра, источник пилообразного напряжения, ключ умножения, интегратор, диод, включенный в направлении прямой проводимости, эммитерный повторитель, разряжающий ключ, дифференцирующую цепочку и накопительный конденсатор 12 ).
Однако известное устройство обладает повышенной сложностью. Такой статистический анализатор не позволяет измерять.дисперсию (среднее квадратичное отклонение) составляющей смешанного процесса, в том числе и нестационарного, что снижает 40 его функциональные воэможности.
Цель изобретения — упрощение и расширение функциональных.воэможностей путем определения дисперсии (среднего квадратичного отклонения) составляющей смешанного процесса, в том числе и нестационарного.
С этой целью в устройство для определения вероятностных характеристик случайного процесса, содержащее первый выпрямительный диод, и блок регистрации, введены фазовращатели, второй выпрямительный диод, суммирующий усилитель, фильтр нижних частот и регулируемая линия задержки, вход(которой объединен с входом первого фазовращателя и является входом устройства, а их выходы подключены соответственно к входам суммирующего усилителя, выход которого подключен к аноду пер- 60 вого и катоду второго выпрямительных диодов, катод первого выпрямительного диода непосредственно, а анод второго выпрямительного диода через через второй фазовращатель 65 подключены к входу фильтра нижних частот, выход которого соединен с блоком регистрации.
На чертеже представлена функциональная схема устройства.
Устройство содержит клемму 1 входа, регулируемую линию 2 задержки, параллельно которой подключен первый фазовращатель 3. Выходы. регулируемой линии 2 задержки и фа- эовращателя 3 подсоединены к входу суммирующего усилителя 4, между выходом которого и входом фильтра 5 нижних частот подключены выпрямительные диоды б и 7, включенные в направлении прямой и обратной проводимостей, к которым подключен второй фазовращатель S, выход фильтра 5 нижних частот подключен к входу блока 9 регистрации, представляющего собой .самопишущий вольтметр, проградуированный в единицах измеряемой величины.
Устройство работает следующим образом.
Случайный сигнал Z(t),íàïðèìåð
Z(g)= (t) + Х „sin Т + 1 +Ъ
2ÓÔ
1013949
-"Х э4п Я02Л=Х sii З,Ь дО,ОЬ )(Составитель 3.Сечина
Редактор Н.Егорова Техред М.Коштура Корректор М.Шароши .
Эакаэ 3018/57 Тираж 704 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская. наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 которая и фиксируется блоком 9 регистрации. Сигнал и. пропорционален дисперсии (среднему квадратичному отклонению) случайной составляющей к(С) смешанного процесса Z(t).
Суть укаэанных преобразований 5 заключается в следующЕм. Получение функции Е (, ь) (2), пропорциональной разности.исходного процесса Z(t) и процесса Z(t+C), сдвинутого на величину шага корреляции %, одновремен- 1() но приводит -к удвоению дисперсии случайной составляющей 6 = 26 и
М уменьшению дисперсии детонированных составляющих Х() и at+b, Например, при сдвиге a = 0,01Т, где Т вЂ” период 15 синусоидальной составляющей, получим (приняв t=T):
234 . 23f И+ . )
1Х„1= Х hin T Хщstn
2ЛТ . %II 1NTI
=Х nih -евв =Х hih2 ОХХ
Дисперсия синусоидальной составляющей в данном случае будет равна г ., (ОБХ - О ООХВХХ
2 (tx1 2
Таким образом, дисперсия гармо- " нической составляющей уменьшилась в 2 2 х
2 ° X 0,.0018 Ф277,7 раза, (К1 тогда как дисперсия случайной составлякицей Е> увеличилась в 2 раза.
Аналогично уменьшается дисперсия детерминированной функции
9(t)=at+b ..
Таким образом, представляется возможным зна-ительно проще определять дисперсию случайной составляющей смешанного процесса.
