Устройство для определения одномерных начальных моментов м- го порядка

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республии

ОП ИСАКИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и>922769 (61) Дополнительное к авт. свив-ву . (22) Заявлено 08.05.80 (21) 2922723/18-24 с присоединением заявки 1те (Ы М. Кл.

G 06 F 15/36

3Ъеударстеелкы11 комитет

СССР

Ne делам изобретение и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.04.82. Бюллетень 1те 15

Дата опубликования описания 23.04.82 (53) УДК681.3 - (088.8) (72) Авторы изобретения

А.Ж.Виксна и И.A.Ýëñòñ . 4 . "j. * " =-.1

Специальное конструкторское бюро научного пр бороВф;ррр ия, AH Латвийской.ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОДНОМЕРНЫХ

НАЧА31ЬНЫХ МОМЕНТОВ а-ГО ПОРЯДКА

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для опреде- ления в цифровой форме одномерных начальных моментов m-ro порядка однополярного случайного процесса и может быть использовано для измерения моментных функций преимущественно до четвертого порядка при технической диагностике сложных объектов, например в самолетостроении, судостроении, в медицине и т.д.

Известно устройство для определения функции m-ro порядка, работающее по принципу "значение-знак", содержащее. блок сравнения, функциональный преобразователь, генератор случайного сигнала и блок управления (1) .

Однако точность и полосу обрабатываемого сигнала в данном устройстве ограничивают аналоговый функциональньп1 преобразователь и преобразователь аналог-код, являющиеся источником систематической погрешности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для определения одномерных. начальных моментов m-ro порядка, содержащее блок сравнения, выход кото" рого подключен к первому входу блока анализа, второй вход которого соединен с выходом .блока анализа чисел, генератор случайного сигнала, первый выход которого соединен с первым входом степенного преобразователя, выход которого подключен через степенной преобразователь к первому входу коммутатора, второй вход которого соединен с выходом блока управления, другие выходы которого соединены с соответствующим входом блока сравнения, блока анализа чисел и блока задания весовых коэффициентов, выход блока анализа чисел подклю ен к соответствующим входам реверсивных счетчиков.

69

4 нала, выход цифроаналогового преобразователя является первым выходом генератора случайного сигнала, входом которого является вход генератора псевдослучайного сигнала.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство для определения одномерных начальных моментов содержит блок 1 сравнения, генератор 2 случайного сигнала, состоящий из последовательно включенных генератора 3 псевдослучайного сигнала. и цифроаналогового преобразователя 4, генератор 5 тактовых импульсов, счетчик б, накапливающий сумматор 7, степенной преобразователь 8, блок 9 индикации, блок f0 задания начальных условий.

В устройстве реализована оптимальная обработка стохастически квантованного сигнала, позволяющая при на- личии информации о мгновенных значениях вспомогательного случайного процесса получить оценки одномерных начальных моментов m"го порядка сигнала с минимизированной статистической погрешностью. Если мгновенное значение сигнала х.рИ. где f — мгно,В венное значение сигнала генератора псевдослучайных чисел, в накапливающий сумматор должна записываться оценка ш „ +"/ МА Еспи же х;

А — динамический диапазон вход- . ного сигнала. Для генератора псевдослучайных .чисел реализация чисел f . .заранее известна и она перед очередным циклом измерения может быть задана в виде начальных условий, равных: (д 193 ) 3 9227

В известном устройстве реализован метод функциональных статистических испытаний. Достоинством данного метода. является наличие только одного измерительного канала и предельно упрощенная обработка входS ного аналогового сигнала одним сравнивающим устройством (2j.

Однако это устройство обладает большой статистической погрешностью, 30 характерной методу статистических испытаний.

Цель изобретения — повышение точности определения оценок одномерных начальных моментов m-ro порядка сиг- 15 нала.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения одномерных начальных моментов m-ro порядка, содержащее блок сравнения, 20 первыи вход которого является входом устройства, генератор случайного сигнала и степенной преобразователь, введены генератор тактовых импульсов, счетчик, накапливающий сумматор, блок

23 задания начальных условий, блок индикации, при этом вход генератора случайного сигнала объединен с вторым входом блока сравнения, с входом „ счетчик и подк .ючен к выходу генератора тактовых импульсов, первый

36 выход генератора случайных сигналов соединен с третьим входом блока сравнения, выход которого подключен к тактовому входу накапливающего сумматора, первый информационный вход которого соединен с выходом степенного преобразователя, первый вход которого подключен ко второму выходу генератора случайного сигнала, второй вход степенного преобразователя соединен с первым выходом блока задания начальных условий, второй выход которого подключен ко второму информационному входу накапливакщего сумматора, управляющий вход которого объединен с управляющим входом блока индикации и соединен с выходом счетчика, информационный вход блока индикации подключен к выходу накапливающего сумматора.

Кроме того, генератор случайного сигнала содержит генератор псевдослучайного сигнала и цифро-аналоговый

Приняв динамический диапазон А!

1 получаем следующий упрощенный метод определения m"го начального момента м преобразователь, при этом выход генератора псевдослучайных сигналов подключен ко входу цифроаналогового преобразователя и является вторым выходом генератора случайного сиггде

Такой метод определения m-го начального момента о6ладает большей точ-, 69 6 с целью повышения точности, в устройство введены генератор тактовых импульсов, счетчик, накапливающий сумматор, блок задания начальных условий, блок индикации, при этом вход генератора случайного сигнала объединен с вторым входом блока сравнения, с входом счетчика и подключен к выходу генератора тактовых иипульсов, первый выход генератора случайных сигналов соединен с третьим входом блока сравнения, выход которого подключен к тактовому входу накапливающего сумматора-, первый информационный вход которого соединен с выходом степенного преобразователя, первый вход которого подключен к второму выходу генератора случайного сигнала, второй вход степенного преобразователя соединен с первым выходом блока задания начальных условий, второй выход которого подключен к второму информационному входу накапливающего сумматОра, управляющий вход которого объединен с управляющим входом блока индикации и соединен с выходом счетчика, информационный вход блока индикации подключен к выходу накапливающего сумматора.

2. Устройство по п. 1, о т .л ич а ю .щ е е с я тем, что генератор случайного сигнала содержит генератор псевдослучайного сигнала и цифроаналоговый преобразователь, при этом выход генератора псевдослучайных сигналов подключен к входу цифроаналогового преобразователя и является вторым выходом генератора случайного сигнала, выход цифроанасигнала, входом которого является вход генератора псевдослучайного сигнала. фбрмула изобретения

5 9227 ностью по сравнению с известным, так как степенное преобразование осуществляется с цифровой, а не с аналоговой величиной. Степень степенного преобразования по сравнению с известным при этом уменьшается на один порядок.

Например, при определении 3-.ro момента оценкой служит цифровая величина второго порядка.

Устройство работает следующим об- t0 разом.

Под воздействием тактовых импульсов генератора 5 тактовых импульсов генератор 3 псевдослучайных чисел генерирует очередное псевдослучайное 13. число ., которое преобразователем

1 код-аналог преобразуется в аналоговую форму и блоком 1 сравнения в момент стробирования сравнивается с входным преобразуемым сигналом. Одновременно псевдослучайное число k. поступат ет на вход степенного преобразователя 8, на выходе которого теперь имеется число равное, . Если x,(f„. к коду накапливаюдего сумматора 7 добавляется число, .равное -Ij "..Ест же x<>)<, на выходе блока 1 сравнения импульса нет и содержимое накапливающего сумматора 7 остается без изменений. Число тактов преоб30 разования подсчитывает счетчик 6, при переполнении которого содержимое накапливающего сумматора 7 переписывается в блок 9 индикации, а- в нака+ пливающий сумматор 7 записывается

35 код равный начальным условиям, т.е.

Q. Код начальных условий хранится в блоке 10. После этого вышеописанный процесс определения выбранного начального момента начинается заново.„

Понижение порядка степного преоб" логового преобразователя является разования повышает точность оценки первым выходом генератора случайного начальных моментов е-го порядка.

1. Устройство для определения одномерных начальных. моментов m-ro порядка, содержащее блок сравнения первый вход которого является входом устройства,. генератор случайного сигнала и степенной преобразователь, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мирский Г.Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов, М., "Энергия", 1972, с. 225.

2. Авторское свидетельство СССР

11- 589616, кл. G 06 F 15/36, 1975 (прототип).

922769

Составитель Л. Григорьян-Чтенц

Редактор Т.Киселева Техред С.Мигунова

Корректор M.Äåì÷èê

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4

Заказ 2583/65 Тираж 732

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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