Способ измерения функции перемежаемости гидродинамического сигнала

 

643767 р ения вышеуказанным способом неизб ежно сопровождаются погрешностями, обусловленными тем, что величина параметра, по которому прс изводится классификация сит нала„задается субьекгивно. 5

)Мелью предложения являетсч устранение неопределенности при задании значений устанавливаемых параметров классификации (например, ".начения уровня пороra или величины временного интервала 10 сравнения), что повьтШает точность измерения функции перемежаемосги и устраняет необходимость предварительного детального изучения исследуемого процесса.

Поставленная цель достигается тем, >5 что определяют статистические параметры функций распределения выделенных последовательностей сигналов, сравнивают их и изменяют величину порогового сигнала классификации до получения экстремально- >О го значения резульrara сравнения.

В качестве сгагисгического параметра функции распределения может быть взято например, среднее число g cp. пересечений сигналом о наличии турбулентного или ламинарного участка нулевого уровня.

Неравенство . + N (1), где g>- среднее число пересечений кулевого уровня сигналом о наличии турбулентного участка;

И - среднее число пересечений нулевого уровня сигналом о наличии ламинарного участка справедливо вследствие того, что спектр последовательностей сигналов турбулентного движения, шире спект- З5 ра ламинарного движения и турбулентный сигнал более высокочастотный, чем ламинарный„т.е. пересечения нулевого уровня сигналом о наличии турбулентного участка более часты, чем пересечения сигна- 4О лом о наличии ламинарного участка.

Очевидно, если классификация произведена верно, то статистический параметр

Яс, определяемый как среднее число пересечений нулевого уровня на участках перемежаемого сигнала, отнесенных к турбулентному гипу, будет равен Й г а отнесенных к ламинарному типун

СР А

При неправильной классификации статистический параметр и удовлетворяет

50 неравенствам: т ср 4г л ср- л

Это обусловлено тем, что одре:-юление параметра N ведется нутом усреднении числа пер:..хеттов через нулевой уровень не только по интервалам времени сигнала собственно турбулентного движения, но и по интервалам ламинарного движения, неправильно отнесенного и турбулентному типу. Это приводит к уменьшению среднего числа пересечений нулевого уровня g для данных учасгТ сР ков сигнала по сравнению со значением

Nт при правильной классификации.

Определим функцию сравнения Р, напY „л ример, как разность Ь " Nc

Исходя из предыдущих неравейсгв видно, что экстремум функции сравнения F возможен "îëüêî при правильной классификации. Он соответствует оптимальному значению порога классификации С, гак как при устремлении значения С к нулю или к величине, большей оптимального значения

nopor a, будет происходить неправильная классификация, и, следовательно, уменьшение значения функции сравнения.

Таким образом, если в измерителе функции перемежаемости уровень параметра классификации (при пороговой классификации — уровень порога С ) выставить таким, что функция сравнения будет иметь экстремальное значение (в нашем примере максимальное), то данная классификация будет оптимальной. устройство, реализующее предложенный способ,(см. чертеж) соде,жит: блок 1 классификации — разбиения -.входного гидродинамического сигнала на последовательности сигналов, соответствующих турбулентным или ламинарным участкам; анализатор 2 для определения статистического параметра функции распределения сигналов, соответствующих турбулентным участкам; анализа гор 3 для определения статистического параметра функции распределения сигналов, соответствующих ламинарным участкам; блок 4 сравнения статистических парамегров, блок 5 поиска экс тр ем ума.

Рассмотрим последовательность операций, при измерении функции перемежаемости в представленном устройстве.

Входной гидродинамический сигнал поступает на блок l, в котором происходит классификация его турбулентных и ламипарных участков по какому-либо параметру классификации, например, по превьтшению сигналом определенного порога.

Сигнал относится к турбулентному типу, если он превышает уровень порога, и к ламинарному — в противном случае.

По сигналу с выхода блока 1 oходной

cnrn ë инпл знруе ся анализатором 2,