Устройство для определения моментовслучайных процессов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соаетсмих

Социалистических

Ресвубюас (1)809203

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (я)м. к„.з (22) Заявлено 0б.03. 79 (21) 2733741/18-24 с присоединением заявки Йо

G Об F 15/Зб

Государственнмй квинтет

СССР во делам нзобретеннй н отнрытий (23) Приоритет

Опубликовано 280281. Бюллетень Н9 8 (53) УДК б81.3 (088. 8) Дата опубликоваиияописаиия 28.02.81

- (72) Авторы изобретеиия

Г.П. Веселова и 10.И. Грибанов (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ

СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может быть применено для статистического анализа случайных процессов.

Известно устройство для определения моментов случайных процессов, содержащее генератор случайного сигнала, степенной преобразователь, блок сравнения, блок анализа чисел, блок управления, в реверсивных счетчиков, коммутатор и блок задания ве совых коэффициентов f1) .

Однако такое устройство отличается сложностью.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для определения моментов случаййых процессов, содержащее аналого-цифровой преобразователь> первый вход которого подключен к подвижному контакту первого переключателя, первый неподвижный контакт которого соединен с выходом нелинейногс преобразователя, вход которого объединен со вторым непод.вижным контактом первого переключателя и с первым входом элемента сравнения и является входом устройства, второй вход элемента сравнения объединен со вторым входом аналогоцифрового преобразователя, с первым входом накапливакщего счетчика и соединен с выходом генератора импульсов опроса, выходы первого и второго элементов И объединены и подключены к первому неподвижному контакту второго переключателя, подвижный контакт ко,О торого соединен со входом сложения реверсивного счетчика, вход вычитания которого подключен к подвижному контакту третьего переключателя, первый неподвижный контакт которого соединен с выходами третьего и четвертого элементов И, первые входы первого и третьего элементов И объединены и подключены к первому выходу аналогоцифрового преобразователя, второй выход которого соединен с первыми

2О входами второго и четвертого элементов И, вторые входы первого и четвертого элементов И и второй неподвижный контакт второго переключателя объединены и подключены к первому выходу элемента сравнения, второй вы. ход которого соединен со вторыми выходами второго и третьего элементов

И и со вторым неподвижным контактом третьего переключателя, генератор

ЗО пилообразного напряжения (21.

809203

Недостаток известного устройства состоит в большой статистической погрешности оценок моментов.

Цель изобретения — повышение статистической точности определения моментов первого и третьего порядков.

Поставленная цель достигается тем, что, в устройство для определения моментов случайных процессов введены инвертор, элемент задержки, ключ и четвертый переключатель, при этом пер->О вый вход ключа объединен со входом инвертора и с первым неподвижным контактом четвертого переключателя и подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, выход инвертора через элемент задержки соединен 5 со вторым входом ключа, третий вход которого подключен к выходу генератора импульсов опроса, выход ключа соединен со вторым неподвижным контактом четвертого переключателя, 20 подвижный контакт которого подключен к третьему входу элемента сравнения.

Вычисление моментов первого и третьего порядков производится по формуле

2S устройство содержит нелинейный Зо преобразователь 1, аналого-цифровой преобразователь 2, генератор 3 импульсов Опроса эле -нт 4 сравнения% генератор 5 пилообразного напряжения,. инвертор F . .элемент 7 задеожки, 35 ключ 8, элементы 9 И, 10 И,. 11И, 12 И. реверсивный счетчик 13,.иакааливанхций счетчик 14. Выход мнвертора и первый вход ключа подключены к выходу генератора пилообразного наиря- @ женин, выход инвертора через элемент задержки соединен с вторым вход<в» ключа, а выход ключа через переключатель подключен к входу сравнивающего устройства, другой вход которого служит для по- 4% дачи исследуемого напряжения.

Положение переключателей П, П и и п» определяется гюрядком вы» чйсляемого момента И», где к - 1,2, 3,4. При к 1 все переключатели $6 переводятся в 1-ое положение; нрн .к 2П занимает П ое, а П, П@ и

П, - 7-ое положение;при к ЗП занймает f 1-ое, а П,, П< и П. — Х-ое положение; при к = 4 все переклю- Я чатели переведены в Х-ое положение .

Рассмотрим работу устройства иа примере вычисления третьего момента.

Устройство для Определения моменб5 тов случайных процессов, содержащее

Входной сигнал через нелинейный преобразователь 1, который возводит его во вторую степень, поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 2, где преобразуется в пропорциональное число импульсов в моменты, задаваемые генератором 3.Если сигнал на входе аналого-цифрового преобразователя положителен, то импульсы появляются на его первом выходе, если отрицателен — на втором.

Эти импульсы поступают на первые входы элементов 9 И, 10 И, 11 И и 12 И.

Входной сигн ал посту пает и . н а первый вход эл"мента 4 сравнения. ключ 8, управляемай генератором 3, попеременно подключает ко второму входу элемента 4 сравнения то непосредственно сигнал с выхода генератора пилообразного напряжения в нечетные моменты времени или то же напряжение, взятое с противоположным знаком, че рез инвертор б и элемент 7 задержки на один такт в четные моменты времени, В моменты, задаваемае генератором 3, на выходе элемента 4 генерируется сигнал на первом выходе, если входное напряжение превосходит напряжение по второму входу, или на втором выходе, если имеет место обратное соотношение. Этот сигнал открывает один из элементов 9 if — 12 И, и импульсы с выхода аналого-цифрового преобразователя переходят на выход соответствующего элемента И.

По окончании вычислений в реверсивном счетчике 13 регистрируется число Ийк/A, где A - амплитуда пилок образного напряжения; и - число отсчетов, зарегистрированное счетчиком 14.

При вычислерии момента и переключатель Г,»,,переводится в 1-ое положение, и на второй вход элемента

4 сравнения подается напряжение с выхода генератора 5. Остальная часть устройства работает азналогично тому, как при вычислении Их, только нелинейный иреОбразователь 1 возводит входное напряжение в третью степень.

Ярк вычислении второго момента П. устанавливают во И«ое положение, и входной сигнал поступает на аналогоцифровой преобразователь, минуя нелииейныи преобразователь 1.

При вычислении первого момента все переключатели переводятся во

И-ое положение, и на вход ревер,сивного счетчика поступают непосредственно сигналы с выхода элемента 4 сравнения. Иа второй вход элемента

4 сравнения, как и при вычислении

N„, попеременно поступает то напряжение с выхода генератора 5 или то же напряжение, взятое с противоположным знаком.

Введение инвертора, элемента задержки и ключа позволяет проводить вычисление первого и третьего моментов с более высокой точностью. формула изобретения

809203

БНИИПИ Заказ 413/60 Тираж 756 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проект: ая, 4 аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого подключен к подвижному контакту первого переклвчателя, первый неподвижный контакт которого соединен с выходом нелинейного преобразователя, вход которого. объединен со вторым неподвижным контактом первого переключателя и с первым входом элемента сравнения и является входом устройства, второй вход элемента сравнения объединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя, с первым входом накапливающего счетчика и соединен с выходом генератора импульсов Опроса, выходы первого и второго элементов Н объединены и подключены к первому ,неподвижному контакту второго пере-, ключателя, подвижный контакт которого соединен со входом сложения реверсивного счетчика, вход вычитания которого подключен к подвижному контакту третьего переключателя,первый неподвижный контакт которого соединен с выходами третьего и четвертого элементов И, первые входы первого и третьего элементов И объединены и подключены к первому выходу аналогоцифрового преобразователя, второй выход которого соединен с первыми входами второго и четвертого элементов И, вторые входЫ пЕРвого и четвертого элементов И и второй ° неподвижный контакт второго переключателя объединены и подключены к первому выходу элемента сравнения, второй вы-, ход которого соединен со вторыми ьыходамн второго и третьего элементов И и со вторым неподвижным контактом третьего переключателя, генератор пилообразного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, устройство содержит инвертор, элемент

1Е эадержкн,,ключ и четвертый переключатель, при этом первый вход ключа объединен со входом инвертора и с первым неподвижным контактом четвертого переключателя и подключен к вы15 ходу генератора пилообразного напряжения, выход инвертора через элемент задержки соединен со вторым входом клвча, трйтий вход которого подключен . к выходу генератора импульсов опроса, выход ключа соединен со вторым .нефф подвижным контактом четвертого пере,ключателя, подвижный контакт которого подклвчен к третьему входу элемента сравнения. у Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ю 589616 у кл. G 06 F 15/36, 1975 .

2. Мирский Г.Я. Аппаратурное опре. деление характеристик случайных ® процессов, М., "Энергия", 1972, с. 225.