Устройство для определения дисперсии случайного процесса

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСПЕРСИИ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА по авт. св. 802972, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены три дополнительных сумматора, блок определения второго момента, два элемента НЕ, два дополнительных масштабHtjx блока, при этом выходы первого и второго преобразователей случайного процесса в электрический сигнал подключены соответственно к первому и второму входам третьего дополнительного сумматора, выход которого через блок определения второго момента соединен с первым входом четвертого дополнительного сумматора, выход которого подключен к первому входу пятого дополнительного сумматора , выход первого дополнительного сумматора соединен с входом первого элемента НЕ, выход которого подключен к второму входу четвертого дополнительного сумматора, третий вход которого соединен с выходом элемента НЕ, вход которого подключен к выходу второго дополнительного сумматора , выход второго сумматора через третий дополнительный масштабный блок соединен с вторым входом пят, § того дополнительного сумматора, вы (Л CZ ход которого подключен к входу второго дополнительного масштабного блока . ч

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) З(51) 6 06 С 7 .52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф ц ) 1

1

) (61) 802972 (21) 3507742/18-24 (22) 17. 08. 82 (46) 15. 01. 84, Бюл. М 2 (72) Э. В. Борисов и A. Б. Назаров (53) 681. 3 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)1 802972, кл. Ст 06 & 7/52, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ДИСПЕРСИИ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА по авт. св. Р 802972, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены три дополнительных сумматора, блок определения второго момента, два элемента НЕ, два дополнительных масштабных блока, при этом выходы первого и второго преобразователей случайного процесса в электрический сигнал ,подключены соответственно к первому и второму входам третьего дополнительного сумматора, выход которого через блок определения второго момента соединен с первым входом четвертого дополнительного сумматора, выход которого подключен к первому входу пятого дополнительного сумматора, выход первого дополнительного сумматора соединен с входом первого элемента НЕ, выход которого подклю» чен к второму входу четвертого дополнительного сумматора, третий вход которого соединен с выходом элемента НЕ, вход которого подключен к выходу второго дополнительного сумматора, выход второго сумматора через третий дополнительный масштабный блок соединен с вторым входом пя . ю

Я того дополнительного сумматора, выход которого подключен к входу Второ го дополнительного масштабного блока. С:

1067525 ления дисперсии случайного процесса введены три дополнительных сумматора, блок определения второго момента, два элемента НЕ, два дополнительных масштабных блока, при этом выходы первого и второго преобразователей случайного процесса в электрический сигнал подключены соответственно к первому и второму входам третьего дополнительного сумматора, выход которого через блок определения второго .момента соединен с первым входом четвертого дополнительного сумматора, выход которого подключен к первому входу пятого до25 полнительного сумматора, выход первого дополнительного сумматора соединен с входом первого элемента НЕ, выход которого подключен к второму входу четвертого дополнительного сумматора, третий вход которого соединен с выходом второго элемента НЕ, вход которого подключен к выходу второго дополнительного сумматора, выход, второго сумматора через третий дополнительный масштабный блок соединен с вторым входом пятого дополнительного сумматора, выход которого подключен ко входу второго масштабного блока.

30:

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит первый и второй преобразователи 1 и 2 случайного процесса в электрический сигнал, первый и второй блоки 3 и 4 измерения дисперсии, дополнительный блок

5 измерения дисперсии, блок б вычитания, первый и второй масштабные блоки 7 и 8,дополнительный масштаб-. ный блок 9, инверторы 10 и ll, до40 полнительный инвертор 12, дополнительные сумматоры 13 и 14, сумматор 15, дополнительные сумматоРы 16, 17 и 18, блок 19 определения второго момента, первый

45 и второй элементы НЕ 20 и 21, дополнительные масштабные блоки 22 и 23.

Устройство работает следующим образомс

Случайный процесс Х поступает на входы преобразователей 1 и 2, которые преобразуют случайный процесс в электрические сигналы

Е и ЕЕ . В дискретные моменты с выходов преобразователей снимают случайные сигналы, образованные суммами случайного сигнала Х и случайных ошибок У и Y преобрай зования

65

Изобретение относится к вычисли" тельной технике и может быть использовано при определении дисперсии случайных процессов.

По основному авт. св. 9 802972 известно устройство для определения дисперсии случайного процесса, содержащее первый преобразователь случайного процесса в электрический сигнал, выход которого подключен ко входу первого блока определения второго момента и к первому входу блока вычитания, второй вход которого объединен со входом второго бло" ка определения второго момента и соединен с выходом второго преобразователя случайного процесса в электрический сигнал, выход первого блока определения второго момента через первый масштабный блок подключен ко входу первого дополнительного инвертора и к первым входам первого дополнительного сумматора и сумматора, выход блока вычитания через последовательно соединенные дополнительный блок измерения дисперсии и дополнительный масштабный блок соединен со входом инвертора со вторым входом первого дополни- тельного сумматора и с первым входом второго дополнительного сумматора, выход инвертора подключен ко второму входу второго сумматора, третий вход которого объединен со вторым входом второго дополнительного сумматора, со входом второго дополнительного инвертора и соединен с выходом второго масштабного блока, вход которого подключен к выходу второго блока измерения дисперсии, выход первого дополнительного инвертора соединен с третьим входом второго дополнительного сумматора, выход второго дополнительного инвертора подключен к третьему входу первого дополнительного сумматора Щ .

Известное устройство обладает относительно низкой точностью, так как при определении дисперсии случайного процесса в нем не учитывается корреляционная связь между случайными ошибками преобразователей. Однако преобразователи, как правило, содержат усилители и другие электронные блоки, уровень шумов которых зависит от уровня входного сигнала. Поскольку на входе преобразователей действует один и тот же сигнал, то неучет корреляционной связи между случайными ошибками преобразователей приводит к снижению точности определения дисперсии случайного процесса.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для опредеЕФ х+У2 . Е2 Х+Yг

С помощью блока б вычитания определяют разность

1 2 1 2 а с помощью сумматора lб — сумму!

067515

z= +z=2х+у+ выходных сигналов преобразователей.

Блоки 3, 4, 5 и 19 измеряют соответственно дисперсии Д и Д сигналов на выходах преобразователей и дисперсии Д и Д, разностного и суммарного сигналов первого и второго преобразователей:

Ву= 3z "- Д + Ду,:

Ul, Дг Дм+ Ду tt

09= Д„= 4ДХ+Ду +Ду2+2дъ,уу

U5= д21=ДУ+Ду 2дм2 где Д» — дисперсия процесса Х;

Д,Д вЂ” дисперсии случайных ошибок преобразователей (процессов У и ) );

Ду — значение взаимной корреля- И ционной функции процессов У, и Y .

Сигналы Д и Д после умножения в блоках 7 и 9 на величину 1/2 поступают на.первые два входа сумматора 14.

Сигнал дисперсии Д, после умножения в,блоке 8 íà 1/2 и перемены знака в инверторе 11 поступает на вход сумматора 14, В результате на выходе сумматора 14 снимается сигнал, равный Ц Д»- Д,„,, Одновременно сигналы с выходов масштабных блоков 7 и 9 поступают на входы сумматоров 13 и 15. Те же сигналы после перемены знаков в инверторах 10 и 12 поступают на входы сумматоров 13 и 15.На входы этих сумматоров поступают сигналы с выхода масштабного блока 11. В резуль.тате в сумматоре 13 формируется сигнал, равный O = Д, — Д„,y, а в сумматоре 15 — сигнал(4з = ya Дч,у

Сигналы с выходов сумматоров

5 14 и 15 после изменения знаков в элементах HE 20 и 21 поступают в сумматор 17, сигнал с выхода котоРого (0 7 †.- 4Дд + 4Д„, y ) после сУм( мирования в сумматоре 18 сигналов с

10 выхода сумматора 14(V« = Д»- Д,у ), который изменяет свое значение после умножения в,блоке 22 на величину 4 поступает в блок 23, в котором умножается на,величину 1/8. В результате выходной. сигнал устройства, снимаемый с выхода масштабного блока 23, равен дисперсии случайного процесса Д

Таким образом, в устройстве при определении дисперсии случайного процесса исключается составлякщая вызванная наличием корреляционной связи между шумами преобразователей. Это повыаает точность измерений по сравнению с известным устройством в котором наличие корреляционной связи между шумами преобразователей не учитывается.

Экономический эффект от внедре-, ния изобретения может быть определен как эффект, вызываемый повышением точности измерений, и зависит от конкретного использования устройства. В частности, при более точном определении дисперсии могут быть уменьшены требования к диапазону измерений процессов, что приводит к экономии средств на создание измерительных приборов.

10á7515

Подписное

Заказ 11211/53 Тираж 703

ВНИИПИ Государственного комитета CCC1? по делам .изобретений и открытий

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

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

Составитель Л Григорьян-Чтенц

Редактор М.Келемеш Техред Л.Пилипенко Корректор О.Тигор