Прибор для определения спектральной плотности случайной функции по ее корреляционной функции

 

М 119021

Класс 42d, 10

42m, Зб

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А. А. Бирштейн

ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ

СЛУЧАЙНОЙ ФУНКЦИИ ПО ЕЕ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ

Заявлено 13 июня 1957 г. за № 581211/26 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» ¹ 7 за 1959 г.

Определение спектральной плотности случайной функции по ее корреляционной функции до сих пор производилось путем аналитических вычислений вручную или на на,"тольных клавишных машинах.

Предлагается счетно-решающий прибор, на котором операция определения спектральной плотности случайной функции по ее корреляционной функции автоматизирована.

На приборе решается зависимость т

S (сп) = 2 k (") сов о -. (Й, о где S (сп) — спектр ал ьн а я плотность;

k(-.) — корреляционная функция; в — частота.

Прибор выполнен в виде косину;ного построителя, связанного с механизмом ввода корреляционной функции и двумя множительными механизмами, один из которых служит для ввода в построитель произведения частоты функции на ее независимую переменную, а второй — для подачи на счетчик частного значения искомой спектральной плотности.

В приборе может быть применена фотоэлектрическая следящая система для автоматиче:"кого ввода в построитель значения корреляционной функции, а также применен фотоаппарат, автоматически фотографирующий показания счетчика.

На фиг. 1 показана схема . механического варианта прибора; на фиг. 2 — схема прибора . в электромеханическом варианте, в котором процесс определения спектральной плотности полностью автоматизирован с помощью фотоэлемента и фотоаппарата.

М 119021

Работа механического варианта прибора происходит следующим образом. На бумажной ленте 1 (фиг. 1) в определенном масштабе вычерчивается график найденной корреляционной функции k (), который при включении электродвигателя 2 постоянной скорости при помощи лентопротяжного приспособления равномерно перемещается пропорционально величине - вдоль оси Π— О. При помощи рукоятки 8 оператор непрерывно совмещает индекс с кривой корреляционной функции, вводя ее в косинусный построитель 4 с соответствующим коэффициентом пропорциональности. С помощью рукоятки 5 в фрикционный множительный механизм вводится величина, пропорциональная заданному значению частоты в . С выхода механизма величина, пропорциональная произведению <о-., поступает на поворот диска косинусного построителя 4. Тогда перемещение каретки 6 будет пропорционально Й() cos o . На эту же величину сместится от центра диска шарик фрикционного механизма

7. Так как при помощи электродвигателя 2 ди,"к фрикционного механизма 7 поворачивается на угол, пропорциональный =, то угол поворота ра бочего валика фрикционного механизма будет пропорционален искомому интегралу. Величина этого интеграла через валик 8 в виде угла поворота поступает на счетчик 9. Приращение отсчета счетчика 9 будет пропорционально частному значению искомой спектральной плотности. Подобным же образом определяются частные значения S(io)pzz ряда заданных значений »; . Затем на основании найденного ряда значений Я (;) вычерчиваетгя график S (<).

Для возможности изменения постоянной скорости перемещения бумажной ленты 1 в приборе предусмотрена коробка скоростей 10, рассчитанная на три различные скорости перемещения бумажной ленты 1, а именно: =.4 мм(сек, =8 ммlсек и =12 ммlсек. С помощью этого же прибора можно определить корреляционную функцию по заданной спектральной плотности. Для этой цели на бумажной ленте 1 следует вычертить график спектральной плотности 5(о ), а частные значения следует устанавливать с помощью рукоятки 5 на фрикционном механизме 11.

С помощью прибора можно решить любой интеграл вида т

Z = ) f(x),"os bx. dx о

Для этой цели на бумажной ленте 1 следует вычертить график f(x), а значение b установить с помощью рукоятки 5 на фрикционном механизме 11.

С помощью этого прибора можно также решать интегралы вида т

Z=1 f(x)dx о

Для этой цели следует отсоединить от фрикциона 11 построитель 4 и зафиксировать его в таком положении, чтобы угол поворота диска косинусного построителя 4 был бы равен нулю.

В варианте прибора на фиг. 2 процесс определения спектральной плотно"ти полностью автоматизирован путем применения фотоэлемента

12 и следящей оистемы 13, работающей от сигналов фотоэлемента. Этот вариант предполагает, что корреляционная функция вычерчивается на всей длине бесконечной (замкнутой) ленты; что после одного оборота ленты с помощью цевочного зацепления или путем изменения напряжения, подаваемого на электродвигатель 14, вращающий ротор синуснокосинусного вращающегося трансформатора 15, изменяется частота <, и что после каждого оборота беоконечной ленты с вычерченной на ней корреляционной функцией с помощью фотоаппарата или другого приспособления автоматически фиксируется отсчет счетчика 1б показывающего частное значение спектральной плотности для данного значения частоты. — 3—

¹ 119021

Предмет изобретения

l. Прибор для определения спектральной плотности случайнои функции по ее корреляционной функции, отличающийся тем, что он выполнен в виде косинусного построителя, связанного с механизмом ввода корреляционной функции и двумя множительными механизмами, один из которых служит для ввода в построитель произведения частоты функции на ее незави имую переменную, а второй — для подачи на счетчик частного значения искомой спектральной плотности.

2, В приборе по п. 1 применение фотоэлектрической следящей системы для автоматического ввода в построитель значения керреляционной функции.

3. В приборе по пп, 1 и 2 применение фотоаппарата, автоматически .фотографирующего показания счетчика. № 119021

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Редактор Н. С. Кутафина Г . 166 174

Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Петровка, 14.

Информационно-издательский отдел.

Объем 0,34 п. л. Зак. 6165

Поди. к печ. 27Х111 59 г.

Тираж 1000 Цена 50 коп.