Адаптивный временной дискретизатор
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву Р 394800 (22) Заявпено180877 (21) 2517454/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Опубликовано05.11..79. Бюллетень ¹ 41
Дата опубликования описания 08.11.79
Союз Советских
С<щивлистичесиих
Республик
<1696483
--« ) /(5t)M. Кл.2
@06 о 7/02
Государстоеииый комитет
СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 681.3 (088. 8) (72) Автор изобретения
A.A. Бурба (71) Заявитель (5 4) АДАПТИВНЫИ BPE|4EHHOA ДИСКРЕТИЭАТОР
Изобретение относится к технике дискретизации непрерывных сигналов (случайных процессов) и может быть использовано в прикладных инженерных задачах анализа случайных процессов с целью получения исходных данных для прогнозирования функциональной надежности технических объектов.
В основном авт, св, Р 394800 описан адаптивный временной дискретиэатор, обеспечивающий достаточный диапазон изменения такта измерений и содержащий блок сравнения, выход которого соединен с первыми входами блока памяти и блока выборки сигнала, вторые входы которых присоединены ко входу устройства, измерительный элемент и блок управления, вход которого подключен к выходу блока сравнения, а выход соединен с первым входом измерительного элемента,второй вход которого подключен к выходу блока памяти, а выход которого соединен со входом блока сравнения(1).25
Недостатком этого дискретизатора является невозможность определения некоррелированных наибольших значений измеряемого (анализируемого)случайного процесса (СП) °
Цель предлагаемого изобретения расширение класса решаемых задач за счет определения некоррелированных наибольших значений анализируемого
СП.
Для,этого в адаптивный временной дискретизатор введены коррелятор, элемент И и блок определения наиболь» ших значений, выход которого является соответствующим выходом дискретиЗатора, первый вход - подключен к выходу блока выборки сигнала, управляющий вход — соединен с соответствующим выходом блока управления, а второй вход блока определения наибольших значений подключен к выходу элемента И, управляющий вход которого соединен с соответствующим выходом блока управления, а информационный вход подключен к входу коррелятора и является входом дискретизатора, выход коррелятора соединен с соответствующим входом блока управления.
Одноканальный коррелятор обеспечивает получение величины интервала корреляции СП. Элемент И осуществляет пропускание этого измеряемого (анализируемого) СП на вход блока
696483 определения наибольших значений, который осуществляет выбор наибольшего значения на каждом из заданных интервалов корреляции с учетом значейий на концах этих интервалов °
На чертеже представлена блок-схема предлагаемого адаптивного времен5 ного дискретизатора.
Он содержит блок 1 выборки сигнала, выход которого служит первым выходом дискретизатора, а первый вход соединен со входом дискретизатора.
Вход дискретизатора подключен также к первому входу блока 2 памяти,второй вход которого, а также второй вход блока 1соединены с выходом бло" 15 ка 3 сравнения, а выход — с первым входом измерительного элемента 4.
Второй вход измерительного элемента
4 подключен к первому выходу блока
5 управления, первый вход которого 2() соединен с выходом блока 3 сравнения выход коррелятора 6 соединен с соответствующим входом блока управления, а вход — ко входу дискретизатора, Вход дискретизатора подключен также к информационному входу элемента И 7, управляющий вход которого соединен с соответствующим выходом блока 5 управления, а выход - с первым входом блока 8 определения наибольших значений. управляющий вход блока 8 подключен к соответствующему выходу блока 5 управления, второй вход— к выходу блока 1 выборки. сигнала, а выход является соответствующим выходом дискретизатора.
Предлагаемый адаптивный временной дискретизатор работает следующим образом
Анализируемый СП поступает на вход одноканального коррелятора 6, который определяет величину интервала корреляции этого процесса и засылает эту величину на второй вход блока
5 управления. На эти интервалы будет происходить разбиение этого СП и вы- 45 дача блоком 5 управления сигнала на открытие элемента И 7, который пропускает значение СП в этот момент (t = О) на блок 8 определения наибольших значений, где этот сигнал запоминается. Входной сигнал в виде анализируемого СП проходит также в блок 2 памяти и запоминается как значение СП Х(0), которое вычитается иэ последующих значений процесса
X(t), т.е. с выхода блока 2 сигнал
М() = X(t) - Х(О) будет поступать на вход измерительного элемента 4, и если СП - есть прямая линия (первая производная Х (t) = const, а 69 вторая - равна нулю), то напряжение на выходе иэмерительйого элемента
4 равно нулю. Если же СП имеет тенденцию изменения, отличную от прямой линии, то отличное от нуля напряжение с выхода измерительного элемента 4 поступает на вход блока 3 сравнения. При сравнении этого напряжения с допустимой величиной, которая определяется, исхсдя из допустимой погрешности аппроксимации, с выхода блока 3 сравнения поступает сигнал на блок 1 выборки сигнала и на сброс в нуль блока 2 памяти. С выхода блока
1 считанное значение СП в дискретной форме поступает на вход блока 8 определения наибольших значений и на первый выход дискретиэатора, с которогс снимаются дискретные значения преобразованного входного СП. При этом в блоке 8 определения наиболыя х значе.
Ч ний запоминается большая из двух сравниваемых величин (или первая при их равенстве), а меньшая по сигналу с блока 5 управления стирается, В этот момент в блоке 2 памяти запоминается новое значение СП, а с первого выхода блока 5 управления на вгорой вход измерительного элемента 4 поступает управляющий сигнал, в соответствии с которым перестраивается измерительный элемент и подготавливается к очередному циклу измерения погрешности линейной аппроксимации. В случае отличий СП от прямой линии на выходе измерительного элемента вновь появляется напряжение, отличное от нуля, и работа всего устройства повторяется. При этом с первого выхода дискретизатора снимается очередное дискретное значение, а в блоке 8 произойдет сравнение этого сигнала с предыдущим, большее из которых запоминается. Далее работа дискретизатора повторяется до тех порг пока с блока 5 управления на элемент И 7 не поступит сигнал на выбор очередной границы следующего интервала корреляции. В момент прохождения входного анализируемого
СП через элемент И 7 на блок 8 определения наибольших значений происходит его сравнение со значением, ра нее записанным, и выдача большего из них на второй выход дискретизатора, Далее дискретизатор по вышеописанному принципу производит преобразование непрерывного входного анализируемого СП в дискретную форму на всех последующих отрезках времени, равных интервалу корреляции, с одновременным выбросом наибольшего значения в каждом иэ них.
Предлагаемый адаптивный временный дискретизатор помимо сжатия исходной информации о СП (адаптивной дискретизации) позволяет выделять наибольшие некоррелированные значения, которые могут быть использованы в ряде приклад ых инженерных задач.
Информация о значениях некоррелированных наибольших значений СП, действующих на технический объект, может
696483
Составитель Э. C ÷èíà
И, Задернон
3 нонская
Ре акт Б. Павлон Тех е N. Баб ка Ко екто °
Заказ 6769/50 Тираж 780 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва Ж-35 Ра шская наб 4 5
Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул, Проектная, 4 быть использована для оценки параметрон распределения наибольших значений. Зная распр деление этих значений можно прогнозировать характеристики функциональной надежности технического объекта, 5
Экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения в народном хсг.я=- .стне равен сумме средств, сэкономленных на автоматизации получения нек:.>, релированньж наибольших значений и сжатии информации об анализируемых (измеряемых) СП. Косвенным путем экономический эффект можно оценить стоимостью вызванного непредвиденными неисправностями УШерба, который может возникнуть из-за невозможности прогнозирования функциональной надежности технических объектов иэ-эа .незнания некоррелиронанных наибольших значений СП,. действуююих на эти объекты при эксплуатации.
Формула изобретения
Адаптивный временной днскретнзатор по ант, св. 9 394800, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет определения некоррелированных наибольших значений анализируемого случайного процесса, в него введены коррелятор, элемент И и блок определения наибольших значений, выход которого является соответствуюшим выходом дискретиэатора, первый вход подключен к выходу блока выборки сигнала, управляющий вход соединен с соотнетствуюшим выходом блока управления, а второй вход блока определения наибольших значений к выходу элемента И, управляющий вход которого соединен с соответствующим выходом блока управления, а информационный вход подключен к входу коррелятора и является входом дискретлзатора, выход коррелятора соединен с соотнетстнуюшим входом блока управления.
Ис.очники информации. принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 394800, кл, 606 G 7/02р 1971.
