Устройство для определения структурной функции случайного процесса

 

Изобретение относится к специализированным средствам измерительной и вычислительной техники и предназначено для оценки первой производной структурной функции ) в общем случае нестационарного процесса x(t), т.е. D , (t) « dD.()/d t . Цель изобретения - повьппение быстродействия и расширение функциональньж возможностей устройства за счет определения производной структурной функции случайного процесса. Цель достигается за счет введения в устройство усилителя , блока умножения и дифференцирукяцего блока с соответствующими функциональными связями между ними и известными блоками устройства. 1 ил. с S (Л

СОЮЗ СОжтСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Al (51) 4 С 06 Р 15/36

/ с.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

r1O ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3743154/24-24 (22) 08.05.84 (46) 07.06.86. Бюл. У 21 (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В. В. Куйбышева (72) В. И. Батищев и В. В. Лизунов (53) 681.3(088.8) (56) Балл Г. А. Аппаратурный корре ляционный анализ случайных процессов.

М.: Энергия, 1968, с. 55.

Авторское свидетельство СССР

И 1117659, кл. С 06 С 7/19, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТРУК

ТУРНОЙ ФУНКЦИИ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА (57) Изобретение относится к специализированным средствам измерительной и вычислительной техники и предназначено для оценки первой производной структурной функции 0„(".) в общем случае нестационарного процесса х()э т.е. 0„(7) dD (s)/Й . Цель изобретения - повышение быстродействия и расширение функциональных воэможностей устройства эа счет определения производной структурной функции случайного процесса. Цель достигается за счет введения в устройство усилителя, блока умножения и дифференци рующего блока с соответствующими . функциональными связями между ними и 3 известными блоками устройства. 1 ил.

1 1236

Изобретение относится к специализированным средствам измерительной и вычислительной техники и предназначено для оценки первой производной структурной функции П „() в общем случае нестационарного процесса х() т.е, 0„ (с) dD„(i)/d °

Целью изобретения являет=я повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей за счет !0 определения производной структурной функции случайного процесса.

На чертеже изображена схема уст ройства.

Устройство состоит из вычитающего 15 блока 1, выход которого подключен ко входу усилителя 2, Выход последнего соединен с одним из входов блока 3 умножения, выход которого подключен к одному из входов первого сумматора 20

4, выход которого соединен с информационным входом управляемого делите» ля 5.

Выход управляемого делителя 5 пс!дключен к одному из входов второго сумматора 6. Выход дифференцирующего блока 7 соединен со вторым входом блока 3 умножения. Выход счетчика импульсов 8 соединен с управляющим входом управляемого делителя 5. 30

Выход элемента НЕ 9 подключен к другому входу первого сумматора 4.

Выход второго сумматора 6 соединен с информационным входом первого блока 10 регистров. Управляющий вход 35 второго блока ll регистров объединен со входом счетчика импульсов и подключен .к выходу делителя 12 частоты, выход которого объединен с управляю щим входом первого блока регистра и 40 соединен с выходом генератора 13 тактовых импульсов. Выход второго бло ка !1 регистров подключен к одному из входов вычитающего блока 1, другой вход которого объединен со вхо- 45 дои дифференцирующего блока 7, с информационным входом второго блока ll регистров, и является входом устройства. Выход первого блока !О регистров соединен со вторым входом второ- 50

ro сумматора 6 и со входом элемента

НЕ 9. Выход делителя частоты подключен ко входу счетчика 8 импульсов.

Устройство работает следующим образом. 55

Реализация случайного процесса х(1) поступает одновременно соответственно на вход вычитающего блока l

503 2 и информационный вход второго блока

11 памяти, управляемого импульсами (t) с выхода делителя 12 частоты.

В момент появления импульса Q(t,) на выходе второго блока 11 памяти, а следовательно, на входе уменьшаемого вычитающего блока 1 устанавливается соответствующее этому моменту времени значение сигнала x(t, ) . На вход вычитающего блока 1 непрерывно подается сигнал x(t) . Следовательно, выходной сигнал вычитающего блока I определяется следующим выражением

z(t) = x(t„.) — x(t +6) (1) где - временная задержка между сиг налами х() и х(й;), изменя ющаяся синхронно с текущим временем.

Выходной сигнал вычитающего блока

1 через усилитель 2 подается на пер» вый вход блока 3 умножения, на вто рой вход которого поступает сигнал

dx(tl + 7)/d t с выхода дифференцирующего блока 7. С выхода блока 3 умно жения сигнал 2z(t)dx(t; + i )/d t npe образуется в цепи, состоящей из двух сумматоров 4 и 6, управляемого делителя 5, и поступает на вход первого блока 10 регистров, представляющего собой совокупность п последовательно соединенных ячеек памяти, тактируемых импульсами, поступающими на управлякнций вход первого блока 10 регистров.

Здесь при поступлении по цепи управления тактового импульса происходит перезапись содержимого ячеек иэ пре дыдущей в последующую.

Управляющие импульсы поступают от генератора 13 тактовых импульсов.

Период следования ь, тактовых им пульсов определяется исходя из области определения оцениваемой характе ристики (интервала структурной корре ляции c« ) и числа ее оцениваемых значений (и) равного в свою очередь числу ячеек в первом блоке 10 регист ра и коэффициенту деления делителя

12 частоты, т.е, \ л

Ас = — = — ° (2) т1 1 кс и г.

Покажеи, что на некотором N-ом цикле на выходе сумматора 6 формируется сигнал, отображающий оценку производ ной структуры функции согласно выра жению

l236503

2(х(с +" )-х(с )) 10

Как следует из функциональной схе» мы, оценка производной структурной функции на N-м шаге формируется в ви де

$$

Dх (с) Рх,, (2)+ — 12(х(сс +2) (4)

„) ax(t.+ ) <,)

Устройство для определения структурной функции случайного процесса, содержащее первый сумматор, выход которого подключен к информационно му входу управляемого делителя, управляющий вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, выход управляемого делителя подключен к первому входу второго сумматора, выход которого соединен с ннформацион ным входом первого блока регистров и является выходом устройства, выход первого блока регистров подключен к второму входу второго сумматора и че реэ элемент НЕ к первому входу пер» вого сумматора, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с управляющим входом первого блока р< гистров и с входом, делителя частоты, выход которого подключен к управляющему входу второго блока регистров, выход которого соединен с входом уменьшаемого вычитающего блока, вход вычитаемого которого объединен с информационным входом второго блока регистров и является входом устройст ва, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможно стей за счет определения производной структурной функции случайного процес са, в него введены усилитель, блок умножения и дифференцирующий блок, при этом выход вычитающего блока через усилитель подключен к первому входу блока у1аюожения, второй вход которого соединен с выходом днфферен»

dD" 7(, . «г

D (2) - 2М f(x(t +7Ф где И () оператор усреднения.

В начальный момент времени во всех ячейках первого блока 10 регистров записываются нули, т.е.

К1

D, ((„) О, К 1, 2,...,п

Рассмотрим несколько первых циклов измерений зо

D (2) Р (t)+ (2(х(СС+2)-х(С ))с

%1 )С К!

) < )))х<С +2); SS

D2 D (с) + — 2 x(t +<)

dx(t, +З) р ()

x(t )) at — (2(х(с + й) - x(t +

Г г l dx(t +<) 2(dt 43

2(<с +2) (сх),1 2 1) dX(t + " 2(1. (5) с

D () D () + - 2х(с + <)1 ()1 -" ()1ах(с +") .12(х(t< + g ) х(сс)) at

+ 2(х(С; + )-х(С )) -х — -С

Продолжая далее до tN, получаем

N х

D„— 2(х(С +2) -x(t,)) — С вЂ” . (6)

1(t йх(С + ) (<1 <, dt

Тогда выражение (6} совпадает с дискретной трактовкой выражения 3 и, следовательно, DN (t) есть оценка производной структурной функции. формула изобретения

1236503 умножения соединен с вторым входом первого сумматора. цирующего блока, вход которого подключен к входу устройства, выход блока

Составитель Л. ГригорьянЧтенц

Редактор П. Коссей Техред Г,Гербер Корректор M. Самборская

Тираж 671 Подписное

ВНКИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113Q35, Москва, ЖЗ5, Раушская наб., д. 4/5

Производственнополиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4