Устройство для вычисления коэффи-циентов разложения функций b ряд

 

Союз Советских

Соцналнстнческнк

Республик

О П И С А Н И Е ()813457

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16. 12. 77 (21) 2556265/18-24 (51) Я. Кл. с присоединением заявки М (23) П рнорнтет

С1 06 С1 7/l9 Ъеудлретввииый квиитет

СССР

ae naaae иэвбрвтвиий и вткритйй

Опубликовано 15.03. 81. Бюллетень .% 10 дата опубликования описания 17 ° 03 ° 81 (53) УДК681. 333 (088.8) И. Н. Карш, Л. В. Боброва, Н. В. Киселе и А. Г. Снегурова (72) Авторы изобретения ;;" . " .. 1 институт (7I) Заявитель

Северо-Западный заочный политехническ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ

РАЗЛОЖЕНИЯ ФУНКЦИЙ В РЯД

Устройство относится.к статистическому анализу случайных процессов и может быть использовано в системах классификации и автоматического управления.

Известны устройства, предназначен5 ные для разложения случайных процессов в ряды для удобства последующего анализа (1) .

Недостатками этих устройств являются то, что они осуществляют разложение только по общему базису, чаще всего в тригонометрический ряд Фурье, данные устройства неадаптивны в смысле перестройки б 1зисных функций как функций времени.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматического вычисления коэффициентов разложения функций в ряд, содержащее источник входного сигнала, входные ключи, управляющие входы которых соединены с выходом блока управления, делители напряжения по числу членов ряда, источник постоянного напряжения и интеграторы )2J .

Недостатками данного устройства являются большое количество оборудования, т.е. сложность устройства, ограниченное быстродействие, обуслоыенное сложностью перехода от одного базиса к другому и наличием коммутационного поля.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения разложения по любому базису, в том числе изменяющемуся во времени, повышение быстродействия за счет упрощения схем перестройки с одного базиса на другой, упрощение схемного решения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены генератор линейно-изменяющегося напряжения и функциональные преобразователи, по числу членов ряда, причем выход источника входного сигнала через первый вх дной ключ соединен с первы3 8 ми входами делителей напряжения, вторые входы которых подключены к выходу источника опорного напряжения, а выходы делителей напряжения соответственно соединены с информационными входами соответствующих функциональных преобразователей, управляющие входы которых через второй входной ключ подключены к выходу генератора линейно-изменяющегося напряжения, а выходы функциональных преобразователей соединены со входами соответствующих интеграторов.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит источник входного сигнала 1 и генератор линейноизменяющегося напряжения 2, входные ключи 3 и 4 делители напряжения 5, функциональные преобразователи, например типа политрон 6, интеграторы 7, блок 8 управления и источник постоянного напряжения 9. При этом число делителей напряжения 5, функциональных преобразователей 6 и интеграторов 7 определяется числом членов М ряда, по которому ведется разложение анализируемой функции. Десять выходов каждого делителя напряжения 5 подсоединены.к десяти функциональным входам соответствующего функционального преобразователя 6.

Делители напряжения 5 предназна(l чены для запоминания базисных функций ;(), по которым ведется разложение анализируемой функции, функ— циональные преобразователи 6 — для образования скалярного произведения анализируемой функции x(t) на соот. г ветствующую базисную функцию Ц„ (c).

Устройство работает следующим образом.

Предварительно производится настройка всех делителей 5-1 -:- 5-И таким образом, что на функциональные пластины соответствующих функциональных преобразователей типа политрон 6 поступают потенциалы, соответствую-. щие базисным функциям ф (1:). Например, на функциональных пластинах преобразователи 6-1 будет выставлена функция (;(e), заданная в десяти уз— лах аппроксимации (по количеству функциональных пластин ЭЛТ политрон), на функциональных пластинах нелинейного функционального преобразователя 6-2— базисная функция О1 > ("с) и т.д.

Запуск устройства производится от блока 8 управления, сигнал с ко50

55 ройство благодаря использованию для формирования скалярных произведений блоков, выполненных на базе ЭЛТ политрон, является легко перестраиваемым на любой новый базис.

Кроме того, устройство может быть использовано в адаптивных системах, где (g „ =$q (7, )) (t), т. е. базис изменяется во времени. Для этого на функ13457 4 торого поступает на управляющие входы ключей 3 и 4 и замыкает цепи, источник анализируемого сигнала 1 - первые входы делителей напряжения 5 и генератор

5 линейно-изменяющегося напряжения 2 управляющие входы функциональных преобразователей 6.

Поскольку на делителях напряжений 5 уже выставлены определенные уровни потенциалов, при поступлении на делители 5 анализируемого сигнала x(t) на функциональные пластины политронов 6 будут устанавливаться потенциалы соответствующие x(t) Ц)» (с,), „х(»).я„ (,), ..., X(ti) q„(tJ для первого политроиа 6-1, x(t<)-(ð („), x(t») Ср (>), ..., X(t» )

0 x(t») Щ Д) (с политрона 6-1) и

x (t » ) g > (,,) (с политрона 6-2) и т.д.

В следующий момент времени t на первые входы делителей 5 придет значение анализируемого сигнала x(t ), а развертка будет осуществлять считыва35 ние потенциалов под вторыми парами функциональных пластин политронов 6, и на выходные интеграторы поступит напряжение X (t2) qt„((>) х (t> ) 2((>) и т.д. Таким образом, на выходе пер40 вого интегратора 7-1 образуется первый коэффициент разложения сигнала

x(t) по базису ф„ (ф), равный а» =

x(t)-Q„(a) на выходе второго интегратора 7-2 коэффициент а и т.д.

Таким образом, выполнение устройства в соответствии с изобретением осуществляет автоматическое вычисление коэффициентов разложения функций в ряд по любому базису, причем устциональные пластины функциональных преобразователей 6 достаточно подавать функции аргумента С .не с делителей 5, а с дополнительных ЭЛТ политрон.

Формула изобретения

Устройство для вычисления коэффициентов разложения функций в ряд, содержащее источник входного сигнала, входные ключи, управляющие входы которых соединены с выходом блока управления, делители напряжения по числу членов ряда, источник постоянного напряжения и интеграторы, о т л и ч а— ю щ е е с я . тем, что, с целью расширения функциональных возможностей эа счет обеспечения разложения по любому базису, в него дополнительно введены генератор линейно-изменяющегося напряжения и функциональные преобразователи, по числу членов ряда, 813457 б причем выход источника входного сигнала через первый входной ключ соеди.нен с первыми входами делителей напряжения, вторые входы которых подключены к выходу источника опорного напряжения, а.выходы делителей напряжения со- ответственно соединены с информационными входами соответствующих функци". ональных преобразователей, управляющие входы которых через второй входной ключ подключены к выходу генератора линейно-изменяющегося напряжения, а выходы функциональных преобразователей соединены со входами соответствукнцих интеграторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11- 590764, кл. G 06 G 7/19, 1975.

20 2. Авторское свидетельство СССР

11 399877, кл. G 06 С 7/19, 1971 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 2189

Тираж 745 Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород,ул.Проектная,