Устройство для контроля случайных процессов с помехами

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой обработки информации о состоянии объекта, поступившей в виде совокупности случайных процессов с помехами. Цель изобретения - повышение достоверности результатов контроля путем многократного накапливания значений измеряемого параметра с оптимизацией этих значений, учитывающей их статистические и энергетические характеристики и выполняемой после каждого цикла накапливания. Устройство содержит блоки памяти, блоки суммирования и умножения, счетчик, генератор тактовых импульсов и делитель частоты. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН.В0 i55053S

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

log (1 + d) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4407824/24-24 (22) 29.02.88 (46) 15.03.90. Бюл. М 10 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В. В. Волевач, А. Ф. Рева и А. P. Павленко (53) 681.396(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ì 849152, кл. G 05 В 23/02, G 06 F 15/46, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Р 1141423, кл. G 06 F 15/46, G 05 В 23/02, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ С ПОМЕХАМИ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой обработки информации о состоянии объекта, поступающей в виде совокупности случайных процессов с помехами.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов контроля случайных процессов с помехами.

Работа устройства основана на том, что с помощью введенных дополнительных блоков осуществляется многоразо вое накапливание значений измеряемого параметра с оптимизацией этих значений, учитывающей их статистические и энергетические характеристики и осуществляемой после каждого цикла какапливания для увеличения отношения . сигнал — помеха при контроле случай(51)5 G 06 Е 15/46 С 05 В 23/02

2 (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой обработки информации о состоянии объекта, поступающей в виде совокупности случайных процессов с помехами. Цель изобретения — повышение достоверности .реэультатов контроля путем многократного накапливания значений измеряемого параметра с оптимизацией этих значений, учитывающей их статистические и энергетические характеристики и выполняемой после каждого цикла на.капливания. Устройство содержит блоки памяти, блоки суммирования и умножения, счетчик, генератор тактовых а импульсов и делитель частоты. 2 ип. ного процесса в f . (К раа, где $ ) 1, а К вЂ” количество датчиков измеряемого параметра (независимых наблюдений) .

Такой оптимизацией в случае, когда параметр и помеха распределены по нормальному закону, обеспечивается повышение достоверности информации «а выходе устройства в Р раз, где Р описывается выражением где d — отношение сигнал — помеха в информационном сигнале с датчика измеряемой величины.

На фиг. l представлена структурная схема предлагаемого устройства; ка

1550535 фиг. 2 — диаграмма синхронизации работы его блоков.

Устройство для контроля случайных процессов с помехами содержит первый блок 1 памяти, входную шину 2 устройства, первую шину 3, первый блок 4

Суммирования, вторую шину 5, первый блок 6 деления, вторую шину 7, задат— чик 8 числа опрашиваемых датчиков параметра, третью шину 9, второй блок

10 памяти, четвертую шину 11, второй 1лок 12 суммирования, пятую шину 13, @торой блок 14 деления., шестую шину

I5, выходную шину 16, седьмую шину !

7, блок 18 умножения, восьмую шину !

9, третий блок 20 памяти, девятую

Шину 21, третий блок 22 суммирования, Десятую 23 и одиннадцатую 24 шины, 1 енератор 25 тактовых импульсов, делитель 26 частоты, двенадцатую шину 7, счетчик 28 и тринадцатую шину 29.

Устройство работает при автоматическом сборе информации.

Нулевой цикл накапливания, явля1ащийся в данном случае обычным цифроВым усреднением, осуществляется слеДующим. образом. На вход устройства йо нине 2 подаются измеренные через

Определенные интервалы времени и с

Оцифрованные значения Х (с; ) сигналов

К датчиков измеряемого Bараметра, 1де Х (й, ) — значение сигнала j-ro

Датчика в момент времени t которые фиксируются в блоке 1 под управлениФм сигналов I D) и С1 синхронизации.

Генератор 25, делитель 26 и счетчик 28 выполняют функции синхронизатора, который вырабатывает сигналы разрешения обработки j-х значений

)(tf ) AD) D 1у DQP ° е е PD 1y е ° ° рЭку выдаваемые на шину 27 и управляющие сигналы (С = С, С,, С, Сэ, опреДеляющие взаимодействие и функционирование отдельных блоков устройства (фиг, 2), а также выдает на шину 29

Вод Л адреса отсчета, взятого в момент времени t, (i = 1, 2,...,n), используемый при операциях записи-чтеНия информации в блоках 1 и 10 памяти.

Пол пенные исходные иыаорки Х (п1

Xgfn) Х fnj с выхода блока 1 по шине 3 поступают на вход блока 4, где

Определяются суммы соответствующих (i-х) значений выборок:

k

Q x;(t;), jef где i = const для каждого суммирования по j.

С выхода блока 4 полученные суммы

; Х (t, ) по шине 5 подаются на вход делимого блока 6, на вход делителя которого по шине 7 поступает двоичный код с выхода эадатчика 8, соответствующий количеству опрашиваемых датчи10 ков KС выхода блока 6 средние значения

15 по шине 9 подаются на блок 10, где производится их запись под управлением сигнала С .

С первого выхода блока 10 средние

20 значения m,(К) (i = 1, 2,...,n) под управлением сигналов С2 и D, поступают по шине 11 на вход блока 12, где определяется сумма абсолютных значе— ний m, (К)

S = +(m;$K))

30 Полученная сумма S с выхода блока

12 по шине 13 подается на вход делителя блока 14, на вход делимого которого под управлением сигнала С по шине 15 поступают данные с второго выхода блока 10. В блоке 14 определяются значения

m„fX j

SX

1, 2,...,n, интерпретируемые в дальнейшем как распределение относи-! Ь тельных частот, так как P = 1.

С помощью полученного множества значений Р-,, Р,...,Р„осуществляется оптимизация (переопределение) исходных значений Х (t, ) для каждой из

0 независимых выборок Х fn) (j = 1, ° ° °,K) е

С выхода блока 14 значения P, по шине 17 подаются на первый вход бло55 ка 18, на второй вход которого под увревлением сигналов с и 1D) по ии— не 19 с выхода блока 20 передаются суммы абсолютных значений каждой из исходных выборок

1550535 ряемого параметра в моменты времени

"3 t р...рth

Формула изобретения

3 = 1 2 ° ° ° рК (j = const для каждого суммирования

Устройство для контроля случайнь по i), процессов с помехами, содержащее по

Значения S поступают под управлеJ следовательно соединенные первый бло нием сигналов С и ГВ1 "a вход блока д памяти, первый блок суммированчя и г

20 по шине 21 с выхода блока 22 и первый блок деления, а также блок ум хранятся в блоке 20, оставаясь по- ножения, второй блок суммирования, стоЯнными в течение всего вРемени второй блок деления и счетчик, о тмногократного накапливания (эти знал и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью ловы чения характеризуют энергию каждои из 1> шения достоверности результатов контр исходных выборок Х (nj, эта энергия ля, оно содержит второй и третий бло остается постоянной, она только пере ки памяти, третий блок суммирования, распределяется с учетом множества задатчик числа опрашиваемых датчиков

Р,, Р,...,P„ no соответствующим генератор тактовых импульсов и деливыборкам при последующих циклах на 20 тель частоты, соединенный первым упкапливания). равляющим выходом с первыми управляС выхода блока 18 переопределенные ющими входами первого блока деления после нулевого цикла накапливания в и второго блока памяти и со счетным соответствии с выражением входом счетчика, вторым управляющим

I

Х (t ) Я P, J значения подаются по .шине 24 на второй вход блока 1 и фиксируются в нем, замещая исходные значения Х (t;), под управлением сигналов С и I Dj. Ha этом заканчивается цикл нулевого накапливания, осуществляемый без учета множества значений Р,, Р,...,Р„

В результате нулевого цикла н ак апливания отношение сигнал — помеха возЗс растает примерно в 1К раз, где К— количество независимых наблюдений (датчиков) контролируемого параметра.

С целью увеличения этого соотношения производятся последовательные ци40 клы переопределения значений K J (t, ) и их накапливание. При этом эффективность контроля составляет Р.яд, где

r)i.

Последовательность действий при последующих накапливаниях переопределенHbIx значений Х (t ) аналогична нулево1 му циклу накапливания Х (й, ), причем переопределенные значения Х (t;) с

J 1 50 второго выхода первого блока 1 памяти на вход третьего блока 22 суммирования в дальнейшем не поступают. При . достижении заданного числа циклов накапливания с третьего выхода второго блока 10 памяти по сигналам управления са и (D1 на пину 16 выдаются средние значения m, (К), ш (К,...,m„tKJ, принимаемые за истинные значения измеIX к од выходом — с первыми управляющими входами первого и третьего блоков памяти, третьим управляющим выходом — с вторыми управляющими входами первого, второго и третьего блоков памяти, четвертым управляющим выходом — с третьим управляющим входом первого блока памяти, а командным выходом— с входами разрешения обработки сигналов блоков памяти с первого по третий и третьего блока суммирования, информационные вход и выход которого подключены соответственно к второму информационному выходу первого блока памяти и информационному входу третьего блока памяти, входы первого и второго сомножителей и выход блока умножения связаны соответственно с выходами третьего блока памяти и второго блока деления и вторым информационным входом первого блока памяти, первый информационный вход которого подключен к входу устройства„ кодовый выход счетчика соединен с адресными входами первого и второго блоков памяти, вход делителя и выход первого блока деления подключены соответственно к выходу задатчика числа опрашиваемых датчиков параметра и информационному входу второго блока памяти„ первый и второй информационные выходы второго блока памяти соединены соответственно с выходом устройства и входом делимого второго блока хра> нения, вход делителя которого связан

1 550535

Е вь|ходом второго блока < уммирования, вход которого подсоединен к третьему информационному выходу второго блока памяти, 1550535

УМНЦЛЬСИ Нья. /ХОдЕ СЧР1ИЧИЯР

Выдача ко афера отсчета pj(t;) ни г уалйаи buon счет цка

Ad ЕС i-

; Т к

Деление суикы ф(й;) ни число 1итчико1 К 6 Йорке 8,зюись и зиацений m; (KJ и ыдича Фа Зелой члск щия 5айиЯ ьииия, яилияь j-й яиины g x>(t;)/ Я третий джоя ииияти бы3аца на Йи 13уиножения знаюний 7> и5 в(хвьса 40ка паиппи и wveeuu Р; с Emopoco Йока A Зеленая; зааисв переопределенных знацеиий Х> Иь) 8 пер5ый dao< nuvprny

Составитель С. Демиденко

Редактор А. Лежнина Техред М.Дидык Корректор М. Кучерявая

Заказ 274 Тираж 566 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 1 2

Эя с, С2 с, Зались измерены значении Х (й ) Ю прйии Елок пижон, стаьдиние 1зничении и РиРиа га пр1ый Йок сциии с3ания

O, м э <,