Устройство для контроля достоверности результатов измерений

 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для оперативной оценки достоверности поступающей информации. Цель изобретения - повышение достоверности результатов контроля. Устройство содержит К+1 каналов обработки информацил, в каждом из каналов определя-, ются разности К-го порядка между результатами измерений, из которых селектируются последовательные разности , селектированные в каждом канале разности, суммируются, усредняются за время и нормируются. Полученный результат представляет собой оценку дисперсии случайной составляющей. Одновременно вычисляется критериальный:- показатель, позволяющий установить степень полинома, описывающего поведение неслучайной составляющей. 1 ил. & со о ел 00

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g1) 4 G 08 С 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3935048/24-24 (22) 22.05.85 (46) 30.03,87, Бюл,Ф 12 (72) С.С.Кукушкин, В,П,Баранов и В,И.Колесников (53) 621 398(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 -..1042063, кл. G 08 С 25/00, 1983, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДОСТОВЕРНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ (57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для оперативной оценки достоверности поступающей информации. Цель изобретения — повышение достоверности результатов контроля. Устройство содержит К+1 каналов обработки информаци;, в каждом из каналов определя-, ются разности К-го порядка между результатами измерений, из которых селектируются последовательные разности, селектированные в каждом канале разности, суммируются, усредняются за время и нормируются, Полученный результат представляет собой оценку дисперсии случайной составляющей.

Одновременно вычисляется критериальный:показатель, позволяющий установить степень полинома, описывающего ,поведение неслучайной составляющей.

1 ил.

1300530

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для оперативной оценки достоверности поступающей информации.

Цель изобретения — повышение до- 5 стоверности результатов контроля.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит элементы 1, 1„, задержки, блоки 2, — 2к» о«f0 ределения разности, квадраторы 3<

3 к„, накапливающие сумматоры 4, 4 „+,, элементы 5„— 5 „+, задержки, блоки б< - 6),» определения разности, блоки 7, — 7„„ умножения, бло15 ки 8, - 8к„памяти, элементы И 9<

9к+<, блоки 10, — 10„„ делителей, блоки 11< — ll), < умножения, накапливающие сумматоры 12, — 12Ä+, ква" драторы 13< - 13„+,, блоки 14..., 20

14„„умножения, блоки 15< " 15„,, определения разности, блоки 16<

16 „ делителей, сумматоры 17<

17„,„, квадраторы 18< - 18Ä+<, блоки

19, — 19„„ деления„ блЬки 20,20 „,„ сравнения, элементы 21< — 21„+, задержки, блок 22 памяти, каналы

I (vj = е (у ) /--- ° c,"„„

11 (к»1 к»

1у) S z ) C«+2 (2) где 5,5

- усредненные суммы 35 Отличие коэффициента корреляции квадратов селектиро- между селектированными разностями ванных разностей от нуля требует введения нового криК-го и (К+1)"го потериального показателя проверки гипо рядков тез относительно двух коррелирован" — число сочетаний из 40 ных случайных величин, который может по j°, быть представлен в следующем виде:

Т, ° Тк», к+< - Т к„к+с

2 (<„„, ) (т„, + (кч) (1(як+1)1 т„„„„. + т,„„ (т) L—

Из последующего. выражения следует, что уровень значимости L, отвечающий вероятности <)6 отклонения истин50 ной гипотезы, определяется равенстg (<< „2)

2 (5)

0С

Устройство работает следующим

55 образом, Информационный параметр, достоверность восстановления которого на приемной стороне необходимо оценить, подают на вход 26 устройства. Дис<

1 — ()< -l<-41 <) g (L) = - (N-K-2) L (4)

2 где Т =, Ь х„Ь. х„- симнол (ц р суммирования селектированных, разностей.

Иалым значением L отвечает отклонение гипотезы о том, что неслучайная компонента (тренд) устранена оператором $ . При этом плотность распределения вероятностей Е(1.) равна:

23< — 23 „„обработки информации, управляемый делитель 24 частоты; эадатчик 25 частоты, входы 26 и 27 устройства, выходы 28< — 28„+,, 29,)

29 „ < устройства, Н основу работы устройства положена селекция последовательных разностей, заключающаяся н выборе пар последовательных разностей со следую щ и индексами:,l) +К+2, Я +2(K+2),. ... e,+ (М-К-1)(К+2), где В = 1 +К(, 1=1 2,3...,, К вЂ” порядок разности.

При этом по сравнению с устройством прототипом, селекция разностей у которого выбирается по правилу:, 1)+2K+3, Е+г(2К+3),... Я+(И-К-1)(2K+3)„ вследствие чего достигается их независимость, у предлагаемого устройства отрицательная корреляция сущестненно снижена, но не равна нулю, Однако объем статистической выборки (Й) у предлагаемого устройства может

2К+ 3 быть накоплен в ††-- раз большим

К + 2 по сравнению с устройством=прототипом, Понижение эффективности оценок дисперсий 0„)yJ 0„„(y):

I (1) 1 00530

У„, h Y °

i+1+ 4р

= У11%%5p У з(р 1)

Y У + + 4 р 1+1+ 4 (р 1.1) з 2

Y Y ° У

112+ 5р 14 Z+ 5p i+Z1 5 (р+1) (6) К 1"-1 ( к

1+К (1 - к (к+ З 1 р — b Y к

+ (К Ь) P -, !+К+ (Кф 3) (Р+1)

z (43р Y1 4р )

5|, -Ку, 11+ 4р 1+2+5р) ° 1+(к-1! (К+21р", К 1-1

14 к(, К Э) р ) которые накапливаются в соответствую- щих накапливающих сумматорах 121, 122,13,,.. . Через установленные интервалы времени, определяемые sa- . датчиком 25, на выходах накапливающих сумматоров 121,12,12,,, фор25 мируются оценки Т fs2 Т, ; ...Тk,„+, которые возводятся в квадрат в квадраторах 13,1,13,13 . .., и суммируются в сумматорах 17,,17,17,, с оценками Т,1 Tz, ... Т„ „ и

30 оценками Tz 2, Т Ý, ... T k 1; k„ нормированными в блоках 10,1, 10, 10>, умножениея на соответствующие

1 3 К + 1 коэффициенты -; — ... - -,— — - 3 10 2(2К + 1)

Полученные суммы возводятся в квадрат B квадраторах 18,18 18>, ° ° ° °

В блоках 15,,152, 15>..., определяются разности Т1, - Т .2 — Т1,2

l.Ë

Т2 2 Т 3 Т2 Я ° ° ° Tk к TК,11 К11

40 Т „,, которые нормируются в блоках 16„,16,16 . .., умножением на

1 1 .1 1 коэффициенты —

3 5 7 2К + 1

Делением полученных оценок в блоках

45 19„, 192, 19» деления определяют оценку L1 которая сравнивается в блоках сравнения 201, 20, 20» ... с установленным в блоке 22 памяти уровнем значимости 1 . Результаты накопления

Г ,селектированных разностей в накаплива-. ющих сумматорах 4 1,4,45. . °,, умно-. женные в блоках умножения 7 1,72,7»

3 на коэффициенты И†1т вЂ, ° 2 4 К+ 2

Н 2)С (М 2)C „

b Y = Y - Y

111

b У; =b Y;

, Y (1

1+1 (7) 2

- У .

° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° 4 ° а °

При этом на выходах накапливающих сумматоров формируются оценки:

Т1< i Т22 s . ° ° Ткк Tkw1 kt1 1 из .которых на выходах блоков 14„,14

14>,... умножения формируются оценки: Т 11 Т z,2 1 Т2,g Тз,3 ф ° Ф ФТк к

Т„„ „,, Одновременно с пеРечислен-55 ными операциями формируются на выходах блоков 11„,11,!l . .. умноже-. ния последовательности из произведений разностей различных порядков: кретизированный по времени исследуемый случайный процесс Y(t;) подвергается последовательной обработке

r где р = 0,1,2,3,, ° . °

При помощи элементов задержки 11

1, 1 ..., и блоков 2», 22, 2 ..., определения разности опредляются по-следовательные разности соответствую щего номеру канала обработки порядка:

I из которых путем соответствующих задержек в элементах задержки 2!1, 212, 215..., и 51, 5 2, 5q селектируются разности (6), С этой целью времена задержек элементов 51„

5, 5,... выбраны следующими: 3, 4 а, 51,...,, а времена задержек элементов 211, 21, 21> равными . где 7 — интервал времени между соседними дискретизированными значениями исследуемого процесса. Селектированные разности возводятся в квадрат в квадраторах 3,,3,3>,... и накапливаются в накапливающих сумматорах 4,,4,45..., за установленные датчиком 25 через управляемый делитель 24 частоты интервалы времени, I в блоках 2, где определяются разности между его селектированными значениями: ставляют собой оценки дисперсии

0, (yj i D2(y), ... 0„IyJ

1ЗОО5ЗО

20

30

На.выходах блоков сравнения 20

20 „, 20„П+, ... обработки информации, где оценка L меньше уровня зна чимости L формируется сигнал, которым открываются элементы И 9щ, 9,„;, 9„„, ... для вывода вычисленных оценок дисперсии, Номер первого из каналов обработки информации, в котором вычисленная оценка L оказалась меньше установленного уровня

1значимости L<, определяют наивысшую степень полинома, описывающего поведение на исследуемом временном интервале неслучайной составляющей, Выведенные при этом оценки являются оценками дисперсии второй (случайной) составляющей исследуемого процесса, Формула изобретения

Устройство для контроля достовер-ности результатов измерений, содержащее эадатчик частоты, выход которо

ro соединен с первым входом управляемого делителя частоты, блок памяти

К+1 каналов обработки информации, каждый из которых содержит блок определения разности, первый вход которого объединен с входом первого элемента задержки, выход которого подключен к второму входу блока определения разности, выход первого квадратора соединен с первым входом первого накапливающего сумматора, выход которого подключен к первому входу первого блока умножения, с вторым входом которого соединен выход блока памяти, выход первого блока умножения подключен к первому входу элемента И, блок деления„ выход которого соединен с первым входом блока сравнения, выход которого подключен к второму входу элемента

И, выход первого блока определения разности предшествующего канала обработки соединен с первым входом первого блока определения разности последующего канала обработки, выход управляемого делителя частоты подключен к вторым входам первых накапливающих сумматоров всех каналов обработки, второй вход управляемого делителя частоты является первым входом устройства, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности, в него в каждый канал обработки введены второй и третий элементы задержки, второй и третий блоки определения разности, второй и третий квадраторы, второй накапливающий сумматор, второй и третий блоки умножения, первый и второй блоки делителей, сумматор, входы второго, третьего элементов задержки и первого входа второго блока определения разности объединены, выход второго элемента задержки подключен к второму входу второго блока определения разности, выход которого соединен с входом первого квадратора и с первым входом второго блока умножения, выход кото— рого подключен к первому входу второго накапливающего сумматора, выход которого соединен с первым входом сумматора и через второй кнадратор с первым входом третьего блока определения разности, выход которого через первый блок делителей подключен к первому входу блока деления, выход первого накапливающего сумматора соединен с вторым входом сумматора и с первым входом третьего блока умножекия, выход которого подключен к второму входу тре.тьего блока определения разности, второй вход третьего . блока умножения соединен с входом второго блока делителей, выход которого подключек к третьему входу сумматора, выход которого соединен с ,входом третьего квадратора, выход которого подключен к второму входу блока деления, выходы блоков сравнения и элементов И каналов обработки являются соответственно первыми к вторыми выходами устройства, входы первого и второго элементов задержки первого канала обработки объединены и являются вторым входом устройства, выход третьего элемента зацержки предыдущего канала обработки подкпючек к входу второго элемента задержки последующего какала обработки, выход второго блока умножения последующего канала обработки соединен с вторым входом второго блока умножения предыдущего какала обработки, выход управляемого делителя частоты подключен к вторым входам, вторых накапливающих сумматоров каналов обработки, выходы первых накапливающих сумматоров последующего канала обработки соединены с входом второго блока делителей прдыдущего канала обработки, выход блока памяти подключен к вторым входам блоков сравнения каналов обработки.

1300530

Составитель И,Артамонов

Редактор Н.Горват Техред А.Кравчук Корректор И,Шарощи

Заказ 1154/51

Тираж 544 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 11осква, K-35, Раушская наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4