Устройство для моделирования случайных процессов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (11) 452 84 (61) Зависимое от авт. свидетельства (51) М, Кл.

6,06 g 7/" 2 (22) Заявлено 23.07,73 (21)

I 9483 83/1 8-24 с присоединением заявки

Государственный комитет

Соввтв Министров СССР оо делам изобретений н открытий (32) Приоритет—

Опубликованс05.12.74Бюллетень ¹ 45, (53) УДК

333:5 19.2(088.8) 68I, Дата опубликования описания 15, g2 7 (72) Авторы В. Я. Контрович и И, 3. Ляндрес изобретения

I l (71) Заявитель Ленинградскии электромеханический. институт связи им. проф. М. А. Бонч-Бруевича

I (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СЛУЧАЙНЫХ ПРО11ЕССОВ

Изобретение относится к специализированным средствам случайных процессов с заданными вероятностными характеристиками и необходимы при лабораторных испытаниях систем связи, моделирования разнообразных систем на аналоговых вычислительных машинах, а также при создании специализированной измерительной аппаратуры типа генераторов шума широкого назначения.

Известно несколько типов устройств ана- 1о логового моделировании случайных процессов с заданным законом распределения и корреляционной функцией.

Наибольшее распространение в последнее время получили устройства моделирования, 1б в которых требуемые вероятностные характеристики случайного процесса получают путем преобразования исходного случайного сигнала, получаемого от генератора нормального белого шума с помощью линейной 20 инерционной цепи, соединенной последовательно с безынерционным нелинейным элементом, Однако в таких устройствах точность получаемых вероятностных характеристик 25 недостаточна, аппаратурная реализация со.ответствук щих линейных цепей сложна особенно в области низких частот спектра моделируемых процессов, где существует опасность нормализации вероятностных ха» рактеристик генерируемых процессов.

Указанные недостатки возникают из-за необходимости воспроизведения весьма сложных зависимостей, которыми описываются амплитудные характеристики нелинейных и частотные характеристики линейных преобразователей.

Иель настоящего изобретения состояла в упрощении устройства аналогового моделирования случайных процессов с произвольным одномерным законом распределения и корреляционной функцией экспоненциального вида, которое позволило бы генерировать процессы заданного типа относительно простыми средствами и с высокой точностью, У с использованием элементного базиса, хорошо освоенного промышленностью.

11ель достигается путем электронного моделирования стохастического дифференциального управления первого Порядка вида

452.841! где((t ) - белый нормальный шум еднннчной интенсивности, I

W(g)- требуемый одномерный закон 1О распределения моделируемого процесса, k - параметр, определяющий величину интервала корреляции Сх моде,пируемого процесса, 115

k кор =. у где б — мощность процесса Х ) .

Известно, что процесс X(t), являющий» 20 ся решением уравнения (1) и описывающий реакцию соответствующей (1 ) нелинейноинерционной системы на белый нормальный шум ((4) обладает экспоненциальной корреляционной функцией и его мгновенные зна- чения распределены по закону W (X) .

При моделировании уравнения (1 ) отпадает необходимость в создании линейных цепей со сложными частотными характерис-, . тиками, а схему соответствующего устройства можно создать на базе микросхемных .операционных усилителей. В рассматриваемом устройстве моделирования принцициаль но отсутствует опасность нормализации распределения мгновенных значений модулируемого процесса.

Блок-схема устройства показана на чертеже., Для осуществления моделирования широкополосный нормальный белый шум с выхода генератора 1 с регулируемой интенсивностью поступает на сумматор 2 на два входа, к которому также подключен выход нелинейного безынерционного преобразователя 3 с характеристикой вида

С выхода сумматора сигнал поступает на интегратор 4, постоянная времени которого однозначно связана с требуемой величиной интервала корреляции, а с выхода интегратора 4 непосредственно снимается формируемый случайный процесс.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования случайных процессов, содержащее генератор нормального шума, подключенный к одному из входов сумматора, другой вход которого соединен с выходом нелинейного безынерционного преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит интегратор, вход .которого подключен к выходу сумматора, а выход — ко входу нелинейного безынерционного преобоазователя.

452841

Составитель В. Жовинский

Редактор Л. Утекина Техред Л." ЛВДКОВЗ г 4С/

3".., (Изд. М 7 Тираж о / Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24