Устройство для анализа случайных процессов

 

(u>832491

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 11)3379 (21) 2735059/18-21 с присоединением заявки Hо (51)М. Кл.з

G 01 R 23/16

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621 317..757(088.8) Опубликовано 2305,81. бюллетень 1(о 19

Дата опубликования описания 230581 (72) Авторы изобретения

С.Д.Рябинин, В.М.Альховский и Г.А.Румянцев

1

t.

1 т (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО АНАЛИЗА СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для анализа случайных процессов с целью определения характера и структуры нестационарных процессов.

Известны устройства анализà,состоящие из блока формирования описания — параллельного анализатора спектра Фурье, трехмерного индикатора с координатами частота, время, интенсивность (яркость).и двумерного индикатора с координатами частота, интенсивность. На экране индикатора электроннолучевой трубки можно в виде рельефа яркости йаблюдать отображение частотно-временной структуры исследуемого процесса (1).

Однако, их разрешающая способность недостаточна.

Цель изобретения — повышение раз- 20 решающей способности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство анализа случайных процессов, содержащее анализатор спектра, трехмерный и двухмерный

25 индикаторы, введены блок оценки текущего среднего, блок оценки текущей меры разброса, блок вычитания и блок масштабирования, причем выход анализатора спектра соединен со вхо- 30 дом блока оценки текущего среднего, с первым входом блока оценки текущей меры разброса и с первым входом блока вычитания, второй вход которого соедийен с выходом. блока оценки текущего среднего и со вторым входом блока оценки текущей меры разброса, выход блока вычитания соединен с первым входом блока масштабирования, второй вход которого, соединен с выходом блока оценки текущей мерв разброса, выход блока масштабирования соединен со входом трехмерного и входом двухмерного индикаторов.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит блок 1 формирования описания — анализатор спект. ра блок 2 вычитания, блок 3 масштабирования, блок 4 оценки текущего среднего, блок 5 оценки текущей меры разброса, трехмерный индикатор 6 с координатами: номер спектрального коэффициента, время, интенсивность и двухмерный индикатор 7 с координатами: номер спектрального коэффициента, интенсивность.

Устройство работает следующим образом.

8324911

Исследуемый случайный процесс подается на вход блока 1 формирования описания. Этот блок вырабатывает некоторую векторную форму, соответствую щую определенному отрезку случайного процесса. B качестве такой Формы могут быть использованы любые известные формы описания сигнала, например амплитудно-частотный спектр Фурье, модульный частотный спектр Уолша, порядковые или псевдопорядковые статистики, чистограмма оценки корреляционной функции и т.д. Кроме того, в этом же блоке осуществляется предварительное усреднение последователь- ности векторов описания, соответствую" щее последовательности отрезков слу- 15 чайного процесса. Таким образом, блок формирования описания является обычным анализатором случайного процесса в широком смысле слова. Полученное векторное описание случайного процес- 2О са подается на вход блока 4 оценки текущего среднего. В-этом блоке произвсдится вычисление вектора среднего, причем усреднение производится в соответствии с некоторым временным окном или некоторой импульсной характеристикой этого блока. В усредняющих звеньях могут быть использованы, нап ример, интегрирующие цепи или другие более сложные звенья.

Далее в блоке 5 оценки величины текущего разброса вычисляется вектор, характеризующий степень отклонения спектральных коэффициентов от Нх средних значений. В качестве меры разброса могут быть выбраны,, например35 среднеквадратическое отклоненйе или средний модуль отклонения от среднего. Значение вектора среднего значения, требующееся для вычисления меры разброса, берется из блока 4.

Величины, полученные в блоках 4, 5, используются для центровки случай ного процесса, т.е. Приведения его среднего значения к О и масштабирования. В блоке 2 формируется промежу- точное описание с нулевыМ средним.

Затем в блоке 3 масштабирования разбросы спектральных коэффициентов нормируются. Для этого по каждому спектральному коэффициенту устанавливается коэффициент усиления, обратно пропорциональный оценке пара метра разброса.

Полученная форма выводится на трехмерный индикатор 6 с координатами: номер спектрального коэффициента (развертка по горизонтали), время (развертка по вертикали) и интенсивность коэффициента (индикация по яркости) . Двухмерный индикатор

7 позволяет получать временное сечение спектрально;временной картины в координатах: номер спектрального коэффициента (развертка по горизон- тали) и амплитуда (развертка по вертикали).

Для стационарного участка случайного процесса на экране трехмерного индикатора наблюдается равномерная серая засветка. Причем все коэффициенты, независимо от их средних значений и величин разбросов, выводятся одинаково. В случае нарушения стационарности и отклонения средних параметров описания случайного процесса от величин, зафиксированных в блоках 4, 5, эти изменения и их характер отчетливо видны на экране трехмерного индикатора.

Формула изобретения

Устройство анализа случайных процессов,,содержащее анализатор спектра, трехмерный и двухмерный индикаторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности, в устройство введены блок оценки текущего среднего, блок оценки текущей меры разброса, блок вычитания и блок масштабирования, причем выход анализатора спектра соединен со входом блока оценки текущего среднего, с первым входом блока оценки текущей меры разброса и с первым входом блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом блока оценки текущего среднего и со вторым входом блока оценки текущей меры разброса, выход блока вычитания соединен с первым входом блока масштабирования, второй вход которого соединен с выходом блока оценки текущей меры раэброса, выход блока масштабирования соединен со входом трехмерного и входом двухмерного индикаторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Sund Н. А Sound spectrometer

for Spеесh апàlуses. Transactions of

tre В I I, Р 112, 1957, р. 1-66.

832491

Составитель A. Îðëîâ

Редактор Н. Пушненкова Техред М. Голинка Корректор Г.Назарова

Заказ .3645/65 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4