Устройство для усреднения случайного процесса

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОВСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (") 511595

2 (61) )дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03 06 74(2l) 2029812/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.04.76 Бюллетень ¹ 15 (45) Дата опубликования описания 24.08.76

Госуоарственный комитет

Соввта Министров СССР ао делам изооретений и открытий (53) У ДК 6 8 1. 33 3: 5 1 9. . 2(088.8) (72) Авторы изобретения

B К. Колесник и A Б. Шадрин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСРЕДНЕНИЯ СЛУЧАЙНОГО

ПРОЦЕССА сти при обработке нестационарных по медленно изменяю2демуся математическому ожиданию случайных процессов.

Для осуществления этой цели предлагаемое устраняет о " держит дополнительно преобрязоиатель код-временной интервал, ключ, аналоговый переключатель, элемент

ИЛИ и блок знаков, входы которого соединены с выходами триггера знака, а выходы - со знаковыми входами реверсивного счетчика, разрядные входы преобразователя код-временной интервал подключены к разрядным выходам блоки памя1и; выход преобразователя код-временной интервал параллельно соединен с входами ключа и аналогового переключателя, выходы которых соответственно подключены к входам элемента ИЛИ и преобразователя напряжение — частота, другие входы элемента ИЛИ соединены с выходами блока управления и преобразователя напряжение — частота, я выход элемента ИЛИ подключен к входу реверсивного счетчика и его знаковым о входам., Изобретение относится к средствам цифровой, вычислительной техники, предназначенной для анализа случайных процессов, и служит для комплексной первичной обработки (определения среднего, среднеквадрятического значений и центрированных ьыборок) случайного процесса в процессе его преобрязова ния в коды выборки.

Известно устройство усреднения, содержа2цее блок управления, подключенный к 10

\ реверсивному счетчику с триггером знака, блоку перезаписи, блоку запоминания, преобразователю напряжение-.— частота, соединен ному с входом устройства, разрядные выходы реверсивного счетчика и триггера знака 15 подключены через блок перезаписи к разрядным входам блока запоминания, разрядные выходы которого соединены с разрядными входами реверсивного счетчика триггера

Ънака и блоком управления. 20

Известное устройство требует применения достягочно сложных блоков преобря",îââния для по23ьшн ния точности, Цель изобретения — рясц2ире2222е функцио нальных 230;Зможнсстей и 22овыыение точно2 (1) М. Кл. 2., 06 Г 15/3 -:

511595

3 приведена блок-схема

Н а чертеже устройства.

В начале измерений по командам с блока управления 1 задаются в преобразователе 2 напряжение - частота чувствительJ ность Я, в блоке памяти 3 коды на чальных оценок математического ожидания

К среднеквадратического значения K

«Фo бю чувствительности К, соответствующей 5

gg9Параметры 8, К «К, К. выбираются на основе . грубых априорных данных о случайном процессе

Определение кодов и напряжений оценок у

К„,К,К„, и, U,Ощ в предлагаемом устройстве усреднения случайного процесса осуществляется циклами.

Раб ота устройства в

К + 1 ц и к л е. По командам с блока

20 управления 1 преобразователь напряжение

- частота осуществляет и преобразований множества напряжений разностных вь«ю борок у 31 в множество из fg пачек

1 « «-«з

25 импульсов, Разностный случайный сиго нал ц (< -«„T } на входе преобразова +« теля 2 напряжение — частота формируется за счет преобразования кода оценки математического ожидания К,„. с блока памя- 30 к «л ти 3 при по« «ощи преобразователя 4 кодвременной интервал, аналогового переключателя 5 во время-импульсный сигнал (««(«.„П г 1 1 и подключения его с m 1«}

3S выхода аналогового переключателя 5 на вход преобразователя 2 напряжение - частота, т. е.

u„(t- .) =ju(<- ;,)- „. -nT }j ®,„

При этом преобразователь 4 код-временной интервал преобразует код К „ оценки m математического ожидания в импульс с длительностью L на каждом интервале

C 45

T преобразования одной выборки слуИ чайного процесса в пачку импульсов. Аналоговый переключатель 5 формирует импульс напряженця площади 0.. i на 1 каждом интервале Т„

Множество пачек импульсов с выхода преобразователя 2 напряжение - частота через элемент ИЛИ 6 алгебраически сум- 55 мируется в реверсивном счетчике 7.

B конце интервала «« Т«, в реверсивном счетчике 7 с его триггером знака 8 определяется алгебраическая сум ма Ф пачек импульсов, знак которои 60

Ь- 0

$««« л; К с триггера знака 8 посту-И««« пает в блок знаков 9 для запоминания.

Код К оценки К среднеквадй

Ы ратического значения с блока памяти . 3 при помощи преобразователя 4 код-временной интервал преобразуется в tL импульi сов с длительностью L < в течение которых при помощи ключа 10 формируются д пачек импульсов >g б ез знаков поступающих через элемент ИЛИ 6 в реверсивный счетчик 7, шины знака которого включены в это время на вычита«««« ние. Знак разности s« n (i Z

1 Й j-„I К««g с триггера знака S поступает в блок знаков 9 для запоминания. реверсивный счетчик

7 и его триггер знака 8 сбрасываются в нулевое положение. С выхода блока памяти

3 в реверсивный счетчик 7 и его триггер знака 8 записывается код К " оценки математического ожидания К со знаком>

«дК с выхода блока знаков 9 вызывается знак

tj

Stgtl Z N, > в соответствии с кото1 =f "+« рым включаются шины знака реверсивного счетчика 7 и с блока управления 1 через блок ИЛИ 6 в реверсивный счетчик 7 и его триггер знака 8 подается пачка д К«л коррекции оценки К, т. е, в реверсив«и/ ном счетчике 7 и его триггере знака 9 формируется код К+ 1 оценки математическог о ожида ни я К в соответствии

«««к4 1 с итерационным алгоритмом который через блок перезаписи. 11 записывается в блок памяти 3 вместо кода К

«ПК й-ой оценки математического ожидания.

Реверсивный счетчик 7 и его триггер знака сбрасываются в нулевое положение, затем с блока памяти 3. в них записывается код К, без знака к-ой оценки средбK неквадратического значения, с выхода блоKB знаков 9 вызывается сигнал знака, в соответствии с которым включаются шины знака реверсивного счетчика 7, и с блока управления 1 через элемент ИЛИ

6 в реверсивный счетчик 7 и его григгер знака 8 подается пачка К коррекции оценки К «, т. е. в реверсивном бК счетчике 7 и его триггере знака 8 формируется код К+ 1 " оценки среднеквяд

51159., 5 ратического значения К, в соответ

ОKrf, ствии с итерацюнным алгоритмом.

П

-K6„hK> Signfl Z и /-» „, (З)

»7» КЧ ь, который через блок перезаписи 11 записывается в блок памяти 3 вместо кода К к-ой оценки среднеквадратическoro значени g, После циклов подобных I Рассмот фенному к+1 в блоке памяти 3 будут orr ределены коды оценок математического ожидания К»», », среднеквадратического значения К

Код полученной оценки К с блока

A запоминания 3 записывается в реверсивный счетчик 7 и шины знака последнего включаются на вычитание. Код чувствительности, например К 8 с блока памяти 3 при по80 моши преобразователя код-врем енной интервал 4 и вентиля 10 преобразуется в число импульсов f K, которое поступает через ключ 10 в реверсивный счетчик 7 и на триггере знака последнего формиру25 ется знак разности Siig»I (К -К ), кото6g So рый записывается в блок знаков 9. Реверсивный счетчик 7 и триггер знака 8 сбрасываются в нулевое положение, затем в Щ реверсивный счетчик записывается код— К (аналогично вышерассмотренному), шины знака реверсивного счетчика 7 включаются в соответстотвии с указанным знаком, полученным с блока знаков 9, и с блока управления 1 через элемент ИЛИ

6 подается код коррекции К чувствительности, т. е. в соответствии с итерационным алгоритмом определяется 40 код новой оценки чувствительности.

"яг ="во+ в Х n (K „Х кто ) (4)

f который через блок перезаписи 11 записывается в блок памяти 3 вместо кода чувствительности. С выхода блока памяти 3 по полученной оценке чувствительности К через блок управления 1 корректируется чувствительность преобра зователя 2 напряжение-частота. е

Из описания работы устройства видно, что оно позволяет параллельно определять оценки среднего, среднеквадратического значений случайного процесса, осушеств 5, лять центрирование в аналоговом виде до преобразования в частоту, автоматически корректировать чувствительность преобразователя напряжение-частота,.что значительно расширяет его воэможности комплексной первичной обработки случайного процесса, представляющего сумму низкочастотного шума и медленно иэменяюшегося детерминированного математического ожидания. Точность обработки случайного процесса предлагаемым устройством повышается за счет уменьшения погрешности вычисления оценок при центрировании в аналоговом виде и автоматическом поддержании чувствительности преобразования в соответствии с оценкой среднеквадратичесюго значения низкочастотного шума случайного процесса. формула изобретения

Устройство для усреднения случайного процесса, содержащее триггер знака, блок управления, подключенный к реверсивному счетчику знака, блоку перезаписи, блоку памяти, преобразователю напряжение-частота, соединенному со входом устройства, разрядные выходы реверсивного счетчика и триггера знака подключены через блок перезаписи к разрядным входам блока памяти, разрядные выходы которого соединены соответственно с входами реверсивного счетчика, триггера знака и блока управлен ния,отличаюпееся тем,что, с целью раси ирения функциональных воэможностей и повышения точности при обра ботке нестационарных по медленно изменяющемуся математическому ожиданию случайных процессов, устройство содержит преоб разователь код-временной интервал, ключ, аналоговый переключа гель, элемент ИЛИ и блок знаков, входы которого соединены с выходами триггера знака, а вь:ходы - co знаковыми входами реверсивного счетчика, разрядные входы преобразователя код-временной интервал подключены к раэрчдным выходам блока памяти, Bblxog преобразователя код-временной интервал параллельно соединен с входами ключа и аналогового переключателя, выходы которых соогвстственно подключены к входам элемента ИЛИ и преобразователя напряжение-истота, другие входы элемента ИЛИ соединены с выходами блока - управления и преобразователя напряжение-частота, а выход элемента ИЛИ подключен к входу реверсивного счетчика и его знаковым входам. и..м »

Тираж 864 Подписное

Заказ 61 1

ЦНИИЦИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушсхая наб., 4

Филиал EIEIEI "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель р,.)Коиинский

Редактор Е.Гончар Техред E.Äöäóðóøèíà Корректор