Устройство для оценки производной корреляционной функции случайного процесса

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ПРОИЗВОДНОЙ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА, содержащее пер вый сумматор, усилитель с регулируе мым коэффициентом усиления, информа ционный вход которого объединен с первым входом блока умножения и является входом устройства, последо ватель о соединенные блок усреднения , усилитель и блок индикации, вход блока усреднения подключен к выходу блока умножения, управляющий вход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления подключен к выходу, усилителя, отличающее ся тем, что, с целью повьшения точности , в него введены два последовательно соединенных фильтра нижних частот, весовой сумматор и второй сумматор, первьй и второй входы которого со о т-, ветственно подключены к выходам первого сумматора и весового сумматора, выход второго сумматора соединен - с вторым входом блока умножения, первый вход весового сумматора подключен к выходу усилителя с регулируемым , коэффициентом усиления, второй вход весового сумматора объединен с входом первого фильтра нижних частот и первым входом первого сумматора и подключен к первому входу блока умножения, второй вход первого сумматора подключен к выходу второго фильтра нижних частот.

„„SU „, 1164743

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(sI) G 0 G 7 9

Г Д )

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3695913/24-24 (22) 30.01. 84 (46) 30.06. 85. Бюл. У 24 (72) В.И.Батищев, В.К.Семенычев и В.В.Лизунов (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический

4 институт им. В.В. Куйбышева (53) 621. 3 (088. 8) (56) Козубовский С.Ф.. Корреляционные экстремальные системы. Киев: Наукова дупла, 1973, с. 54.

Жовинский В.Н., Арховский В.Н.

Корреляционные устройства. М,, Энергия, 1974, с. 34. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ

ПРОИЗВОДНОЙ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ

СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА, содержащее первый сумматор, усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, информационный вход которого объединен с первым входом блока умножения и является входом устройства, последователь ро соединенные блок усреднения, усилитель и блок индикации, вход блока усреднения подключен к выходу блока умножения, управляющий вход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления подключен к выходу. усилителя, отличающее ся тем, что, с целью повьпнения точности, в него введены два последовательно соединенных фильтра нижних частот, весовой сумматор и второй сумматор, первый и второй входы которого соот-. ветственно подключены к выходам первого сумматора и весового сумматора, выход второго сумматора соединен с вторым вход ом блока умножения, первый вход весового сумматора подключен к выходу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, второй вход весового сумматора объединен с входом первого фильтра нижних частот и первым входом первого сумматора и подключен к первому входу блока умножения, второй вход первого сумматора подключен к выходу второго фильтра нижних частот.

00 E. кф (1) (-г)а (— ",-Я)е. <+т ), о где Т - постоянная времени фильтров 1 и 2;

oC,(t) - коэффициент усиления усили- 40 теля 4.

На выходе блока 8 усреднения в этом случае сигнал ) () определяется следующим соотношением : сО .<к>=кк(<т>) ) к(=)е (—."„-т))г к(е))< т o(t>)g о

r а к<а) е * .-1 Ег R„(o) -«(t)> o R „() < г >

Усилитель 9 обеспечивает измене.— " ние коэффициента усиления<)<,(t) уси- ° лителя 4 с регулируемым коэффициентом усиления до равенства нулю выход-

;ного сигнала 4 (t) блока 8 усреднения 55

Значение выходного сигнала усилите ля 9 в установившемся режиме описывается выражением

1 1164

Изобретение относится к специализированным средствам измерительной и вычислительной техники, предназначенным для статистической обработки случайных процессов. Устройство позво- 5 ет получить оценку второй нормированной производной корреляциояной функции стационарного случайного процесса в нулевой момент времени.

Целью изобретения является повыше- 10 ние точности устройства для оценки производной эа счет выбора. оптимальной процедуры обработки сигнала.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит два фильтра 1 и 2 нижних частот с передаточными функциями M(p) =1/(1+Тр), где Т— постоянная времени фильтра, сумматор 3, усилитель 4 с регулируемым коэффициентом усиления, весовой сум-матор 5 с коэффициентами передачи по первому и второму входу соответственно "-2" и "-Т ", сумматор 6, блок 7 умножения, блок 8 усреднения, 25 усилитель 9, блок 10 индикации результата., Устройство работает следующим образом.

При подаче на вход устройства стационарного случайного сигнала

z{t) на выходе второго сумматора вЂ,6 появляется сигнал z(t), определяемый следующим соотношением:

743 е<,т*а„(,) fа (г)е (—,--Id" R„(oô» и иринимается в качестве искомой оценки второй нормированной производной корреляционной функции R<(<.)/

/В)<(о) в нуле.

Представим корреляционную функцию исследуемоro процесса х(t) моделью в виде ряда Тейлора (4)

Рхм Ф= й„(01(1+ А 1 Д 21 где Af К,,(c)/Rx(O); A =Rõ ñ /2 )<(О)

Оценки параметров А е и 2А, обеспечивающие "близость" модели и корреляционной функции процесса в заданной локальной областиГ,- О, будут соответственно значениями первой и второй нормированных производных . корреляционной функции R „(c) /< =0 °

В устройстве в качестве критерия близости принят минимум взвешенной среднеквадратической погрешности

1 оо к

2, -" (51 — ак<г) а,(о)(к а "ке,) — е е" о <к

1 <.

Вид весовой функции „- < .=- и величина

<, Т параметра Т обеспечивают реализуе-.. мость устройств.а, требуемую область аппроксимации и определяют точность оценки.

Условия минимума погрешности запишутся следующим образом

С< < Г

Rx(R)-Rq(o\

< о оЬ <Г

RR =)<ак(") R„(O)(l К,it;„ ))-„Е ),=Î (т>

Выражая из (6) А, и. подставляя в (7) получим соотношейие для определения

2А =R„(c)/Rz(o)/ о в следующем виде:

Оо « л а,(")е т",--, 1йгк R„(ol-гака„(е)т -о " о

Сопоставляя выражения (8) и (3) видим, что коэффициент усиления a< (t) усилителя 4 с регулируемым коэффицио ентом усиления численно равен значению параме тра 2Az и является оценкой нормированной второй производной корреляционной функции 2 (<.) в точ Ъ.

)< ке с =О. Установившееся значение <)<;(t) индицируется блоком индикации 10.

1164743

Fu anP НИЖН. ЮУЛО Р Н . Pepdniu Cgmeumap

atm мурр

Составитель А.Иванова

Редактор Л.Авраменко Техред М.Пароцай Корректор А.Зимокосов

Заказ 4189/47 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб;,,д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4