Устройство для определения характеристик случайных процессов

 

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может найти применение при анализе случайных процессов в различ-. ных областях техники. Целью изобретения является распшрение функциональ d -;„ J шша мМшМиМШйшШИм ных возможностей устройства за счет обеспечения проверки условия эргодичности исследуемых процессов. Устройство содержит дополнительный коммутатор , счетчики, ключи, блок управляемой задержки, синхронизатор, перемножители, накопительные счетчика, цифроаналоговый преобразователь, блоки деления , квадратор, блок вычисления, регистратор, нормализатор, коммутатор, блоки определения функции интенсивности , блок сравнения, группу элементов сравнения, генератор эталонных напряжений , элемент ИЛИ, блок индикации с соответствующими функциональными связями . 1 шт. § т :В ю 4 Од го

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕа)УБЛИН

09) (И) (5)) 4 G 06 G 7/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ с !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1098011 (21) 3736453/24-24 (22) 29.04.84 (46) 23.07.86. Бюл. Ф 27 (72) А.Ф.Рассолов и Ю.П,Тюкалов (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)) 1098011, кл. G 06 G 7/52, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СЛУЧАЙНЬИ ПРОЦЕССОВ (57) Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может найти применение при анализе случайных процессов в различ-, ных областях техники. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения проверки условия эргодичности исследуемых процессов. Устройство содержит дополнительный коммутатор, счетчики, ключи, блок управляемой задержки, синхронизатор, перемножители, накопительные счетчика, цифроаналоговый преобразователь, блоки деления, квадратор, блок вычисления, регистратор, нормализатор, коммутатор, блоки определения функции интенсивности, блок сравнения, группу элементов сравнения, генератор эталонных напряжений, элемент ИЛИ, блок индикации с соответствующими функциональными свя- зями е 1 ил е

46118

f (х)

U(x)

1 — F(x) (2) 1 12

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может найти применение при анализе случайных процессов в различных областях техники, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства эа счет обеспечения проверки условия эргодичности исследуемых процессов °

На чертеже представлена блок-схема устройства для определения характеристик случайных процессов, Устройство содержит дополнительный коммутатор 1, счетчики 2 и 3, ключи 4 и 5, блок 6 управляемой задержки, синхронизатор 7, перемножители 8 и 9, накопительные счетчики 10-12, цифроаналоговый преобразователь 1. 3, блоки

14 и 15 деления, квадратор 16, Х>лок

17 вычисления, регистратор 18, нормалиэатор 19, коммутатор 20, ключи 21, блок 22 определения функции интенсивности, дополнительные блоки 23 определения функции интенсивности, блок

24 сравнения, группу элементов 25 сравнения, генератор 26 эталонных напряжений, элемент ИЛИ 27, блок. 28 индикации.

Устройство для определения характеристик случайных процессов работает следующим образом. В.исходном состоянии вход устройства замкнут на первый выход переключателя 1. Случайный процесс x(t) поступает на вход нормализатора 19, где центрируется по математическому ожиданию х(1) и нормируетcst по среднеквадратическому значению 8 . о х(г.} — x(t) х (t) (1)

М х

Нормированный процесс поступает в блок 22 определения функции интенсивности и через ключи 21, открываемые в различные моменты времени подаваемым на их управляющие входы "разрешающим" напряжением с коммутатора 20, — на дополнительные блоки 23 определения функции интенсивности. В блоках 22 и

23 вычисляется функция интенсивности процесса где Р(х), f(х) — функция распределения и плотность вероятности случайного процесса.

Напряжение. пропорциональное U(x), вычисленной на всей длине реализации (блок 22) и на различных ее участках (блоки 23), поступает соответственно на первые входы элементов 25 сравнения и на входы блока 24 сравнения. В случае равенства напряжений на выхо" ,цах блоков 23, что свидетельствует о стационарности процесса с выхода бло10 ка 24 сравнения на вход блока 26 эталонных напряжений, поступает отпираю.щий сигнал, в результате чего на вторые входы элементов 25 сравнения подаются эталонные напряжения, величина каждого из которых соответствует величине функции интенсивности случайного процесса с определенным видом закона распределения при заданном уровне анализа. При совпадении напряжений на входах одного из элементов 25 сравнения с его выхода на блок 28 индикации подается управляющий сигнал, соответствующий, в зависимости от номера, сработавшего элемента 25, тому или иному виду закона распределения, общее число которых определяется числом элементов 25 сравнения. При нестационарности входного процесса значения функции интенсивности на выходах бло- ков 23 различны, сигнал на выходе блока 24 отсутствует, блок 26 заперт.

В этом случае ни один из элементов 25 сравнения не срабатывает и блок 28 индикации не работает, Если же процесс стационарен, то управляющий сигнал с выхода элемента 25 "проходит" через элемент ИЛИ 27 и переводит коммутатор во второе положение, одновременно эапу синхронизатор 5. С его выходов начинают поступать последовательности синхроимпульсов длительностью t причем с первого выхода— с частотой F» с второго выхода — с частотой mF„, где m — число точек анализа на выборке стационарного процесса. Импульсы синхронизатора 5 подсчитываются соответственно счетчиками 2 и 3 ° Первым синхроимпульсом с первого выхода синхронизатора 5 блок

4 управляемой задержки настраивается на время задержки,, вторым — на время и т. д, до < (N, — емкость счетчика 2). Синхроимпульсы с второго выхода синхронизатора 7 замыкают на время tö ключи 4 и 5, обеспечивая прохождение через них дискретных отсчетов х.(t) (i = 1,m) выборки исход,! наго х(е) и задержанного x(t-ij) про15

49

hl ) Ъ вЂ” x, (t) x, (t -tÄ)

i 4=1

Фиксируемая регистратором 18 совокупность значений 1д(ь; ) отображает

A. 40 зависимость корреляционной функции от временного рассогласования между отсчетами реализации процесса.

П. заполне.;ии счетчика 2 н его выходе формируется управляющий импульс, выключающий синхронизатор 7 и переключающий коммутатор 1 в исходное положение. На этом работа устройства прекращается °

Формула изобретения

Устройство для определения характеристик случайных процессов по авт. св. Ф 1098011, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей эа счет обеспечения проверки условия эргодич55

3 124б цессов (j = 1,N„ ). По мере поступления импульсов с второго выхода синхронизатора 7 в накопительных счетчи-

tTI

Ф ках 11 и 12 формируются суммы х.(t)

1 =-.1 5 и х,(t-i,), в счетчике 10 — сумма i= 1 х. (t)x (t-i; ) . .Синхроимпульсы с -с

\ первого выход.=- синхронизатора 7 подключают на время t счетчики 11 и 12

1О к входам перемножителя 9, а счетчик

10 — к первому входу блока 14 деления.

Этими же синхроимпульсами снимаются. показания счетчика 3, которые преобразуются в напряжение в цифроаналоговом преобразователе 13 и поступают на второй вход блока 14 деления, а также воэводятся в квадрат в квадраторе

16 и подаются на второй вход блока 15 деления, Результат умножения в блоке

9 и деления в блоке 15 вычитается в блоке 17 вычитания из результата деления в блоке 14..

Таким образом, в результате воздействия на устройство каждого иэ N

k„(i,) исходного и задержанного случайных процессов.

118

4 ности исследуемых процессов, оно содержит дополнительный коммутатор, первый и второй счетчики, два дополнительных ключа, блок управляемой задержки, синхронизатор, два перемножителя, элемент ИЛИ, два блока деления, три накопительных счетчика, квадратор, регистратор, блок вычитания и цифроаналоговый преобразователь, выход которого соединен с первым входом первого блока деления непосредственно, а через квадратор — с первым входом второго блока деления, выходы первого и второго блоков деления подключены соответственно к первому и второму входам блока вычитания, выход которого соединен с входом регистратора, второй вход второго блока деления соединен с выходом первого перемножителя, первый и второй входы которого подключены к выходам перво .о и второго накопительных счетчиков, выход третьего накопительного счетчика соединен с вторым входом первого блока деления, информационный вход дополнительного коммутатора является информациойным входом устройства, первый управляющий вход дополнительного коммутатора объединен с входом управления режимом синхронизатора и подключен к выходу первого счетчика, второй управляющий вход дополнительного коммутатора и вход запуска синхронизатора объединены и подключены к выходу элемента ИЛИ, первый инфор-. мационный выход дополнительного коммутатора соединен с входом нормализатора, а второй информационный выход дополнительного коммутатора подключен к информационным входам блока управляемой задержки и первого ключа, выход которого соединен со счетным входом первого накопительного счетчика и первым входом второго перемножителя, при этом первый выход синхронизатора подключен к управляющем входу блока управляемой задержки, к счетному входу первого счетчика и к установочным входам второго счетчика, первого, второго и третьего накопительных счетчиков, второй выход син-хронизатора соединен с управляющим входом первого и второго ключей и счетным входом второго счетчика, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход блока управления задержки соединен с информационным входом второго ключа, выход которого соединен со счетным

1246118 Ь а выход которогоподключен ксчетному вхоя ду третьего накопительного счетчика.

5 входом первого накопительного счетчик и свторым входомвторого перемножител

Составитель Э.Сечина

Техред О.Гортвай Корректор А.Обручар

Редактор В.Иванова

Заказ 4003/43 Тираж 671

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4