Устройство для определения среднегозначения случайного процесса

 

Союз Сюаетсннк

Са4наектнчккнх

Ркеублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (11)822220 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 15,06.79 (21) 2781402/18-24 с присоединением заявки Но (23) Приоритет(я)м. к,.з

G G 7/52

Гоеудврствеииый комитет

СССР

IIo яеавм изобретеиий и открытий

Опубликовано 15.0481, Бюллетень Н9 14 (53) УДК 881.З (088. 8) Дата опубликования описания 15.0481

A.Í.Òêà÷åíêo, И.М.Вровинская, Ю,П.Кондратенко (72) Авторы (5 4 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО

ЗНАЧЕНИЯ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА

Изобретение относится к вычислительной технике, предназначенной для определения характеристик случайных сигналов, и может быть использовано в системах автоматического управления.

Известно устройство для определения математического ожидания линейной функции, содержащее блок памяти,выход которого через первый сумматор соединен с первым входом nepsoro блока умножения, второй вход которого соединен со входом устройства, а выход подключен к первому входу второго сумматора, выход которого подключен к выходу устройства, а второй 15 вход соединен с выходом второго блока. умножения, а также блок формирования сигнала и третий сумматор, вход которого соединен с выходом блока памяти, а выход подключен к первому 20 входу второго блока умножения,. второй вход которого соединен с выходом блока формирования сигнала (lj.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения среднего значения случайного процесса, содержащее блок вычитания, выход которого подключен ко входу блока вычисления абсолютной величины и к 30 первому входу первого блока умножвния, второй вход которого соединен с выходом блока вычисления абсолютной величины, выход первого блока умножения подключен ко входу первого интегратора и к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с первым входом блока вычитания и соединен с выходом первого интегратора (2), Недостаток этого устройства заключается в низкой точности определения среднего значения.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство вэедены дополнительный блок вычитания, второй блок умножения, второй интегратор и второй сумматор, при этом первый вход дополнительного блока вычитания объединен с первым входом второго сумматора и подключен к выходу второго интегратора, вход которого объединен со вторым входом второго сумматора и соединен с выходом второго блока умножения, вход которого соединен с выходом первого сумматора, второй вход блока вычитания подключен к выходу дополнительного блока вычитания, 822 220 второй вход которого является входом устройства, а выход второго сумматора является выходом устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройствq ..

Устройство содержит дополнительный блок 1 вычитания, блок 2 вычитания, блок 3 вычисления абсолютной величи ны, первый блок 4 умножения, первый интегратор 5, первый сумматор 6, второй блок 7 умножения, второй интегра- (0 тор 8 и второй сумматор 9.

Оценка среднего значения определяется выражением, представляющим нелинейную рекуррентную процедуру

m(nj mfn-1) +Г ° Й .(х(и) -m(n-1 Ц, где m(n) — измеряемая на выходе уст- 5 ройства оценка среднего значения нестационарнorî случайного процесса в текущий момент времени и;

m(и-1) — оценка математического 20 ожидания нестационарного случайного процесса в предыдуший момент времени и-1; х (и) — исследуемый случайный процесс;

Г коэффициент пропорциональности1

А-(x(n)--m(и-1)$ математическое ожидание разности сигналов х(n)—

m (n-1) . „

Для определения М -(х(n)-m(n-1) используется разработанный авторами улгоритм

6 35

М 1х(и)-в(и-1)1 =М 1х(и-1)-mfn — 2)j+

+)((«(«I — т(п-))-N(xtn — 1)-m(n 2))) (п) mtn-1)-(21«(п-1)-m(n-2)3(«онффипиент поопорпионеньнооти.

Устройство работает следующим об- 40 разом.

Исследуемый случайный сигнал х fn) подается на первый вход дополнительного блока 1 вычитания, где из него вычитается сигнал mfn-1), а получен- 45 ный на выходе дополнительного блока вычитания сигнал разности (x (и) -в(u<) ) поступает на первый вход блока

2 вычитания, где из него вычитается сигнал М(х (и-1) — m(n-2) ), а полученный на выходе блока 2 вычитания сигнал разности (х (n) -m(n-1) -М(х (n-1)—

-п (и-2)) ) поступает на первый вход первого блока 4 умножения с масштабным коэффициентом, равным f,,H на вход блока 3 вычисления абсолютной величины. Выходной сигнал (x(n)

-в(и-1) -М)х(и-1)-m(n-2ф блока 3 вычисления абсолютной величины умножается первым блоком 4 умножения на сигнал у -(х(и) m(n-1) -М)х(и-1) m(n- d0

-2) ),а Результирующий сигнал с выхода первого блока 4 умножения поступает на вход первого интегратора 5 и на первый вход первого сумматора 6, на второй вход которого с выхода перво- d5 го интегратора 5 поступает сигнал

M W x (и-1)-m (n-2)), который одновременно подается и на второй вход блока 2 вычитания. На выходе первого сумматора 6 вырабатывается сигнал Й(х(и)-m(n-l)), представляющий собой смещенную оценку среднего значения сигнала (x(n) mfn-1)) . Сигнал М) х(и)—

-m(n-l)) поступает на второй блок 7 умножения, а затем, умноженный блоком 7 на постоянный коэффициент Г, поступает на вход второго интегратора 8 и на первый вход второго сумматора 9, на второй вход которого подается с выхода второго интегратора 8 сигнал в(и-l), поступающий одновременно и на первый вход блока вычитания 1.

На выходе второго сумматора 9 вырабатывается сигнал m(n), соответствующий несмещенной оценке среднего значения случайного процесса, т. е. выход второго сумматора 9 является выходом устройства.

Технико-экономический эффект от внедрения изобретения заключается в расширении функциональных возможностей путем получения несмещенным оценок случайного процесса.

Формула изобретения

Устройство для определения среднего значения случайного процесса,содержащее блок вычитания, выход которого подключен ко входу блока вычисления абсолютной величины и к первому входу первого блока умножения, второй вход которого соединен с выходом блока вычисления абсолютной величины, выход первого блока умножения подключен ко входу первого интегратора и к первому входу первого сумматора, второй вход которого соединен с первым входом блока вычитания и соединен с выходом первого интегратора, о тл и ч ающе е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены дополнительный блок вычитания, второй блок умножения, второй сумматор и второй интегратор, при этом первый вход дополнительного блока вычитания объединен с первым входом второго сумматора и подключен к выходу второго интегратора, вход которого объединен со вторым входом второго сумматора и соединен с выходом второго блока умножения, вход которого соединен с выходом первого сумматора, второй вход блока вычитания подключен к выходу дополнительного блока вычитания, второй вход которого явля- ется входом устройства, а выход второго сумматора является выходом уст-. ройства.

822220

Составитель Л.Григорьян-Чтенц .Редактор М.Петрова ТехредЖ.Хастелевич ХорректорО.Билак

Заказ 1858/76 Тираж 74.5 Псдписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

473186, кл, G 06 F 15/36, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2719154/18-24, кл. G 06 F 15/36, 1979 (прототип),