Устройство для определения дис-персии нестационарного случай-ного процесса

 

ОПИ Я

Союз Советсник

Социалистических

Республик

«798869

И 306РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6E ) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 23.03.79(21) 2759213/18-24 с присоединением заявки,% (23) П риоритет (51)М. Кд, G 06 F 15/36

Государственный комитет до делам изобретений н открытнй

Опубликовано 23.01.81. Бюллетень ¹ 3 (5З) Д (681 3 (088.8) Дата опубликования описания 25 01 81 (72) Авторы изобретения

A. Н. Ткаченко, H. М. Бровинская. и Ю. П. Кондратенко

Николаевский ордена Трудового Красного Знамени кораблестроительный институт тм. адмирала С. О. Макарова (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСИИ

НЕСТАЦИОНАРНОГО СЛУЧАЙНОГО HPOUECCA

Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для определения характеристик случайных сигналов и может быть использовано в системах ав« томатического управления.

Известно устройство для оценки дисS персии, содержашее последовательно соединенные интеграFOp, блок вычисления абсолютной величины, блок вычитания, первый вход которого подключен к выходу блока вычитания математического ожидания, а второй вход соединен со вхо дом устройства и со вкодом вычисления математического ожидания (1).

Наиболее блттзкйм по текнической сущности к предлагаемому является устройство для определения дисперсии нестационарного случайного процесса, содержащее входной сблок вычитания, выход которого подключен ко входу квадратора, первый вход блока вычитания является

2Ф в одом устройства (21.

Недостатком известных устройств является низкая точность.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения дисперсии нестационарного случайного процесса введены цва канала, каждый из которых содержит блок вычитания, блок вычисления абсолютной величины, блок умножения, интегратор и сумматор, при этом в каждом из каналов вход блока вычисления абсолютной величины объеди нен с первым входом блока умножения и подключен к выходу блока вычитания, первый вход которого является входом канала, второй вкод блока вычитания объединен с первым входом сумматора и подключен к выходу интегратора, вход которого объединен со вторым входом сумматора и соединен с выходом блока умножения, второй вход которого подключен к выходу блока вычисления абсолютной величины, выкод сумматора второго канала является выходом устройства, вход блока вычитания первого

8869 4

) (И ) — исследуемый случайный про35 цесс;

3 79 канала соединен со входом устройства, BbIxoll сумматора первого канала подключен ко второму входу входного блока вычитания, а выход квадратора соединен со входом блока вычитания второго канала.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит входной блок 1 вычитания, квадратор 2, первый и второй каналы 3, 4, каждый из которых состоит из сумматора 5, блока 6 вычитания, блока 7 вычисления абсолютной величины, блока 8 умножения и интегратора 9.

Оценка дисперсии определяется алгоритмами, представляющими нелинейные рекуррентные процедуры:

m(n)-mLn-<)n)„LnLnl-mLn-<1)) х х Ех ) - m fn- s ) J л гце И (И1 — оценка математического ожидания нестационарного случайного процесса в текущий момент времени ));

И)(И -1) — оценка математического

Л ожидания в предыдущий момент времени И-1;

16

30 ся блоком 8 на сигнал )), (Х(И 3- @(И 11), при этом выходной сигнал блока 8 умножения поступает на вход интегратора 9 и на второй вход сумматора 5, на первый вход которого подается сигнал ))))(m-1 ), поступающий также на второй вход блока 6 вычитания с выхода интегратора 9.

На выходе сумматора 5 вырабатывается сигнал А И ) ., соответствующий оценке математического ожидания, т. е. выход первого канала является выходом канала определения среднего значения.

Сигнал 4(И1 с выхода первого канала поцается на второй вход блока 1 вычитания, на выхоце которого получается сигнал () И) - 4 и 1 ), поступающий на вход квадратора 2. Квадратор 2 возводит сигнал(А(И) - Д И1)в квадрат, после чего этот сигнал подается на вход второго канала. В блоке 6 второго канала из входного сигнала вычитается сигнал

6(g-1 j а результиру)ощий сигнал (Х(И)Ил1ГИц2 а" t k 13- подается на первый вход, блока 8 умножения и на вход блока 7 вычисления абсолютной величины, с выхода которого сигнал поступает на второй вход второго блока 8 умножения с масштабным коэффициентом .. После выполнения операции перемЮЯ ножения на выходе блока 8 умножения вырабатывается сигнал т ((хСх)-m(n)) -ÉLn- ))n х (хЫ-ВГх)) -Мх-(), 5S — коэффициенты пропорциональ01) Ц g. ности л л

g(p),Q()) 1)- оценка дисперсии нестационарного случайного процесса в текущий 11 и предыдущий

8 -1 моменты, времени, соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый нестационарный случайный сигнал к(И j поцается одновременно на первый вход блока 6 вычитания и на вхоц первого канала. В первом канале из входного сигнала вычитается сигнал М (И-1), а подученный на выходе блока 6 вычитания сигнал разности (ХГЬ)- и(И-1))поступает на первый вход блока

8 умножения с масштабным коэффициентом, равным 11, и на вход блоке 7 . вычисления абсолютной величины. Выходной сигнал (%ah)-A (И-1)) блока .7 вычисления абсолютной величины умножаат40

56 который затем подается на второй вхоц сумматора 5 и на вход интегратора 9.

Полученный на выхоце блока 9 сигнал

А

ЯИ-11 поступает одновременно на второй вход блока 6 вычитания и на первый вход сумматора 5. После выполнения сумматором 5 операции суммирования двух сигналов, поступающик на его вкоды, на выходе его вырабатывается сиг-. нал, соответствующий оценке дисперсии ф(И) в текущий момент времени

Технико-экономический эффект изобретения заключается в повышении точности определения сигнала, соответствующего оценке цисперсии.

Формула изобретения

Устройство для определения дисперсии нестационарного случайного процесса, содер)кащее вкодной блок вычитания, выход которого подключен ко входу квад798869 ратора, первый вход входного блока вычитания является входом устройства, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что,.с целью повышения точности, в него введены два канала, каждый из которых содержит блок вычитания, блок вычисления абсолютной величины, блок умножения, интегратор и сумматор, при этом в каждом из каналов вход блока вычисле- ния абсолютной величины объединен с первым входом блока умножения и подключен к выходу блока вычитания, первый вход которого является входом канала, второй вход блока вычитания объединен с первым входом сумматора и подключен к выходу интегратора, вход которого объединен со вторым входом сумматооа и соединен с выходом блока умно6 жения, второй вход которого подключен к выходу блока вычисления абсолютной величины, выход сумматора второго канала является выходом устройства, вход блока вычитания первого канала соединен со входом устройства, выход сумматора первого канала подключен ко второму входу входного блока вычитания, а выход квадратора соединен со входом

1Î блока вычитания второго канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 359660, кл. G 06 F 15/36, 1973.

1s 2. Статистическое моделирование динамических систем средствами ABT

Под ред. И. М. Витенберга. М., Машиностроение", 1976, с. 89.

Составитель Л. Григорьян-Чтенц

Редактор Т. Кугрышева Техред А. Ач . Корректор H. Швыдкая

Заказ 10058/69 Тираж 756 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент-",,г; Ужгороп- ул. Проектная, 4