Анализатор случайных процессов
O n И (А Н И Е (п894721
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советски к
Социапистичесиих
Республик
К ЛетОРСКОМЮ СВИДНИЛЬСтВЮ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 07.02.80 (21) 2905354/18-24 (g) )Я у(д с присоединением заявки МГ. 06 Г 1Б/36
3Ьоудерстееииый комитет
СССР (2З) Приоритет.(53) УД1(681 3 (088. 8} ао делом изобретений и открытий
Опубликовано 30. 12. 81. Бюллетень № 48
Дата опубликования описания 30 . 12 . 8 1.! (72) Авторы изобретения
Ю. B. Захаров и Е. А. Сидоров (71) Заявитель (54) АНАЛИЗАТОР СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ
Изобретение относится к электроизмерительной и вычислительной тех" нике и предназначено для измерения одномерной плотности распределения вероятностей стационарного случайного процесса;
Известно устройство для измерения плотности распределения вероятностей, в котором измеряется относительное время пребывания реализации случайного процесса в интервале уровней, содержащее амплитудный селектор, усредняющее устройство, регистрирующее устройство. В результате работы такого устройства исследователь получает гистограмму распределения (13.
Однако точность измерения подобными устройствами невысокая. Это объясняется тем, что плотность распределения вероятностей аппроксими.руется ступенчатой функцией(гистограммой), т.е. осуществляется аппроксимация нулевого порядка.
Более высокая точность измерения достигается в устройствах, в которых плотность распределения вероятностей случайного процесса представляется в базисе ортогональных функций.
Наиболее близок к предлагаемому анализатору случайных процессов
10 по технической сущности синтеза- " тор кривых распределений, входом которого является вход функционального преобразователя, выходы которого через отдельные усредняющие
15 устройства соединены с первыми входами отдел ь ных умножителей, вто" рые входы умножителей соединены с отдельными выходами генератора ортогональных функций. Сигналы с выходов всех умножителей объединяются в сумматоре. Генератор импульсов управляет работой генератора ортогональных функций и регистрирующего устройства. Вход послед894721 Д в области анализа амплитуд А. Функционально преобразованные реализации у Анализатор содержит Функциональный преобразователь 1, блоки 2 усреднения, блок 3 задания весовых коэффициентов (взвешивающую метричную схему), коммутатор 4, интерполирующий Фильтр 5, блок 6 регистрации и генератор 7 импульсов. Анализатор случайных процессов работает следующим образом. Анализатор x(t) случайного процесса с плотностью распределения вероятностей Ч(х) поступает на вход функционального преобразователя 1. Функ- циональный преобразователь 1 осуществляет двустороннее ограничение амплитуд и и преобразований реализации по законам у (t)=fjx(t) jv); 3=1 2 ° ° ° N, где Ч вЂ” постоянный шаг смещения по диапазону амплитуд. Функции Г> (х)=f (х-jV) образуют базис линейно независимых функций него соединен с выходом сумматора (2). Недостатком известного устройства является сложность, что обусловлено, в основном, сложностью практической реализации умножителей, генератора ортогональных функций и функционального преобразователя. Цель изобретения — упрощейие анализатора. Поставленная цель достигается тем, что в анализатор случайных процессов, содержащий блок регистрации, генератор импульсов и функциональный преобразователь, вход которого является входом анализатора, а выходы подключены ко входам соответствующих блоков усреднения, введены интерполирующий фильтр, коммутатор и блок задания весовых коэффициентов, входы которого соединены соответственно с выходами блоков усреднения, а выходы подключены соответственно ко входам коммутатора, выход которого через интерполирующий фильтр соединен с информационным входом блока регистрации, синхронизирующий вход которого подключен к первому выходу генератора ймпульсов, второй и третий выходы которого соединены с синхронизирующими входами коммутатора и интерполирующего; фильтра. На чертеже представлена блок-схе- ма анализатора. Wj - ) W(x)fj(x)dx. ЯА Сигнал с на i-ом выходе блока 3 1 задания ве=овых коэффициентов получается суммированием с различными весами сигналов на выходах "..локов 2 усреднения N с = Е Ь!) ), 1 1 4 где матрица коэффициентов bij получается обращением матрицы коэффициентов аi j=- 1 т (х-i V) f (х-j\/) dx. AA Выбор указанных выше параметров функционального преобразователя 1 и блока 3 соответствует решению задачи нахождения коэффициентов с„, минимизирующих среднеквадратическую ошибку л =- ) fW(x) -У(х)) dx А ,-де \ я(х)=, i с т(х-) V) ° .1м Си гналы с „с выхода блока 3 поочередно опрашиваются коммутатором 4 и поступают на вход интерпо35 лирующего фильтра 5 с импульсной характеристикой п(т.) =К т(К х), (где К,1 и К(, - постоянйые масштабные коэффициенты). В результате этого на выходе интерполирующего Фильтра g возникает сигнал F(t), который связан с 9(x) простым соотношением л F(t)=K 1(К х), ы Коэффициенты К и К устанавливают исходя из удобства отображения результата измерения. Сигнал с выхода интерполирующего фильтра 5 поступает в блок 6 регистрации. Гене5о ратор 7 импульсов синхронизирует работу коммутатора 4, интерполирующего фильтра 5 и блока 6 регистрации. Коммутатор 4 целесообразно выполнить в виде многоканального аналого-цифрового преобразователя, а интерполирующий Фильтр 5 — в виде цифрового фильтра. Для образования базисных функций fj (x) удобно использовать полиноминальные В-сплайны. Помимо исключения из схемы известного амортизатора таких сложных устройств, как умножители и генератор ортогональных функций, в предлагаемом анализаторе случайных процессов упрощается функциональный преобразователь. Это происходит вследствие того, что все функциональные преобразования могут выполняться на одинаковых нелинейных элементах, реализующих функцию f(x), при условии смещения по амплитуде реализации случайного процесса на величину jV до подачи ее íà j-ый нелинейный элемент. Сделать N одинаковых нелинейных элементов проще 1 чем Й различных. 894721 входом анализатора, а выходы подключены ко входам соответствующих блоков усреднения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения, он Ф содержит интерполирующий фильтр, коммутатор и блок задания весовых коэффициентов, входы которого соединены соответственно с выходами блоков усоеднения, а выходы подключены соот- IO ветственно ко входам коммутатора, выход которого через интерполирующий фильтр соединен с информационным входом блока регистрации, синхронизирующий вход которого подключен к IS первому выходу генератора импульсов, второй и третий выходы которого соединены с синхронизирующими входами коммутатора и интерполирующего фильтра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Формула изобретения Анализатор случайных процессов, содержащий блок регистрации, генератор импульсов и функциональный преобразователь, вход которого является 1. Мирский Г.Я; Аппаратурное оп33 ределение характеристик случайных процессов. М.-Л., "Энергия", 1967, с.57, рис.2- 1О. 2.Там же,, с.157-160, рис.2-55 (прототип) . 894721 Составитель Э. Сечина Р едактор Л.Пчелинская Техред А. Бабинец Корректор Н. Стец Заказ 11491/79 Тираж 748 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж"35„ Раушская наб,, д.4/5 Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 
