Адаптивное устройство для определения одномерных начальных моментов -го порядка случайного процесса

 

(72) Авторы изобретения

М. N. Бабогло, A. Ф. Зубович, С. К. Турченкова и А. Б. Шадрин

Краснодарский ордена Трудового Красного Знамени завод электроизмерительных приборов ЗИП" (7I ) Заявитель (54) АДАПТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ОДНОМЕРНЫХ НАЧАЛЬНЫХ МОМЕНТОВ rn-ГО

ПОРЯДКА СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА

Устройство может найти применение Ч при определении моментных функций квазистационарных случайных процессов с априорно неизвестными параметрами, описывающих поведение, как параметров сложных объектов, так и промежуточных и выходных параметров информационно-вычислительных систем.

Известно устройство для определения одномерных начальных моментов tn-го

М порядка случайного процесса, содержащее блок модуляции, широтно-импульсный модулятор, элементы И, счетчики, дешифратор, блок памяти, генератор прямоугольных импульсов, одновибратор и блок вы15 деления знака.

Наиболее близким к изобретению по техническому решению является устройство содержащее блок памяти, первый вход которого соединен с выходами ЬП-1) последовательно соединенных функциональных преобразователей, со входом устройства и с первым входом блока усреднения, первый выход которого подклк»

2 чен ко второму входу блока памяти, первый выход которого соединен со вторым входом блока усреднения (2).

Недостатком известных устройств является низкое быстродействие при определении моментов случайного процесса с априорно неизвестными параметрами, Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

С этой целью в устройство для определения одномерных начальных моментов

ы-го порядка случайного процесса введены блок формирования интервалов измерения и сдвигающий регистр, вход которого подключен к первому входу блока памяти, а выход соединен с третьим входом блока усреднения, второй выход которого подключен к первому входу блока формирования интервалов измерения, выход которого соединен со вторыми входами (ra1) функциональных преобразователей и с третьим входом блоха памяти, второй выход которого соединен с соответствующим

684555 входом блока формирования интервалов измерения.

На чертеже приведена блок-схема адаптивного устройства.

Устройство содержит блок 1 ycpegveния, сдвигающий регистр 2, блок 3 па )д8,; -дд., < мяти, блок 4 формирования интервалов измерения, блоки с 5 по 5<„1 функцис нальных преобразователей.

Устройство работает следующим обра1Î (I 8> „l, ) О, На exoq устройства поступают отсчеты х< j исследуемого процесса хЯ) с ша- и (I 8, C- O„)> о ,гом о у <О, где — верхняя (максимальная) частота исследуемого процесса.

На выходах функциональных преобразователей последовательно в 1 -м цикле с шагом ht.,у формируются вспомогательные отсчеты (8 j, I 8»), ... Я где 9,;щх (1 ),, 9щ,.=Х Ц)-< отсчеты в < -м цикле.

Блок 1 усреднения совместно с блоком

3 памяти последовательно формирует m

И текущих 1-х оценок моментов (3,,<, по а горитму текущего усреднения (8,1 <. 1-11 у . где Q, = g, < 1 — две текущие оценки -ro

,1 момента, = 1, п1, храниФ мые в блоке памяти 3;

8 — текущий отсчет вспомо<,,1 гательного процесса; с

8 1 — отсчет вспомогательный

$,1 у с выхода p ro функционального преобразователя

5./:

2 — априорно заданный весовой коэффициент сглаживания, Параллельно в паузах между последова- < тельным определением 1 -х оценок j&> 1 у < < блок 2 с блоком 1 усреднения, блоком 3 памяти и блоком 4 формирования интервалов измерения определяют и хранят в блоке 3 памяти текущие <т) оценок чисел

iN <} существенных ординат <Я, вспомогательных отсчетов ) 8

Для этого последовательно из блока

3 памяти вызываются О ; 1 -(1- 1)

SO

< <1-1 на отсчеты в блок 1 усреднения, который формирует текущие < -е разности а9 «(/11 между предыдущими jg < 11 и текущими отсчетами P с выходов функ-! циональных преобразователей 51 — 5 .1 уф и вхЬда устройства. И блоке 2 из текущих отсчетов (Я,; j и априорно заданных m относитель<<ь<х ошибок ступенчатой аппрок.имании 3 . формируются < -е «бсолютные ошибки аппроксимации.

В блоке 1 усреднения формируются

-е разности

Для разностей, например g = 1 и 3, для которых выполняются условия блок 1 усреднения формирует сигналы добавления по одной единице в 1-й и 3-й каналы блока 4 формирования интервалов измерения и сигналы записи отсчетов8», 1,< <

8>, с входов 1-го и 3-ro функциональI ных преобразователей в блок 3 памяти в ячейки предыдущих существенных отсчес1<<-1 < Всъ,<-I

Для добавления по единице в 1-й и

3-й канал блока 4 формирования интервалов измерения из.блока 3 памяти из со. ответствукмпих ячеек вызываются предыц ущие коды оценок чисел М; ) соответ ственно Я < < К1,)

)

К числам И«, q Jf<, < добавляется по единице и полученные числаМ; 1 М;

<<1 i <<З записываются с блока 4 в блок 3 пам ти на место предыдуших оценок К < 1 Я

i-4,1< i-1,31"

Для всех остальных разностей, для которых не выполняется условие (АО,

4 формирования интервалов не поступают, добавление по одной единице не производится, и сигналы на запись отсчетов

1 9 j в блок 3 памяти не поступают.

"<" аким образом в предлагаемом уст ройстве параллельн последовательно в каждом j -м цикле определяются < -е ты оценки моментов 9 <, в блоке 3 памяти, текущие оценки чисел )N

>} в блоке 4 формирования интервалов измерения существенных ординат (8

С<,1 вспомогательных отсчетов j8 < ) и эа,< писываются существенные отсчеты jg

С

1 <

В момент, когда, например в 11 )5 -м цикле в р -м канале блока 4 формирования интервалов, число существенных ординатЯ. „ достигнет апприорно эада<11Р уФ ного числа Hg с выхода блока 4 формирования интервалов в блок 3 памяти и в функциональный преобразователь 5р по684555

Формула изобрел ения ступает сигнал, по которому ср -й ячейки блока 3 памяти считывается измеренная оценкад, с блока 4 формирования интервалов измерения с 1ц -го канала считывается оценка интервала измеренияТ, равная времени счета в р -м канале числай,1о . КЯ,а в 1ц -м функциональном преобразователе 5(i происходит блокировка поступления отсчетов 19 в блок 1 усреднения, в блок 2 и блок 3

tO памяти.

Аналогично происходит адаптивное 6w ределение моментов считывания остальных измеряемых оценок (8 ) щ с соот ветствуюшими оценками интервалов измерения j7 >jm.

Априорно заданное число существеннь:х ординат Ng выбирается исходя из заданной точности (статистической погрешности) измерений моментных оценок

1 °

Q jrn . Г!ри этом можно показать, что величины оценок интервалов измерения

Тороп при заданных относительных ошибках Pg>)m связаны со среднеквадратическими частотами энергетических спект ров ) щ вспомогательных процессов ( хвщ1ич с вмхопов функпионанвных пре образователей F, Еп,1 простым соот ношением уау = р р уру /та

Таким образом повышение быстродействия в предлагаемом устройстве достигается за счет параллельно-последовательного измерения m оценок моментов®гп и адаптивно о выбора интервалов их из- у меренин (T }rn при автоматическом нондержании заданной точности измерения оценок моментов в условиях дефицита априорной информации о спектральных свой-. б ствах д ° ) щ исследуемого процесса y(t)

СЦ

1 и вспомогательных процессов х (О, < (t), ...,х (О .

Адаптивное устройство для определения одномерных начальных моментов m-ro порядка случайного процесса, содержащее блок памяти, первый вход которого соединен с выходами (a -1, последоватеж но соединенных функциональных преобразователей, со входом устройства и с первым входом блока усреднения, первый выход которого подключен ко второму входу блока памяти, первый выход которого соединен со вторым входом блока усреднения, отличаюшееся тем,что,сцедью повышения быстродействия устройст ва в него введены блок формирования интервалов измерения и сдвигаюший регистр, вход которого подключен к первому входу блока памяти, а выход соединен с третьим входом блока усреднения, второй выход которого подключен к первому входу блока формирования интервалов и:- мерения, выход которого соединен со вторыми входами (йъ-1) функциональных пре образователей и с третьим входом блока памяти, второй выход которого соединен с соответствуюшим входом блока формирования интервалов измерения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

N9 475625, кл. G 06 h 15/36, 1973.

2. Мирский Г; Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процеосов. М., Энергия", 1972, с. 223.

684555

Составитель Л. Григорьян-Чтенц

Редактор Б. Герцен Техред С. Мигай Корректор Н. Спец

Заказ 5290/44 Тираж 780 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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