Статистический анализатор

 

СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР по авт.св. № 922803, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения моментных характеристик , он содержит блок задания постоянной уставки, усилитель и сумВСЕСОШЗЙАЯ плиптно13 ТЕХНЙЧЕЙКЛЯ БИБЛИОТЗ Л маторы, при этом выход блока усреднения первого канала первой группЕ.1 каналов подключен к первым входам первого и второго сумматоров, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторьм выходами блока задания постоянной уставки, а третий вход второго сумматора подключен к выходу блока усреднения второго канала первой группы каналов, выход блока усреднения первого канала второй группы каналов подключен к входу усилителя и первому входу третьего сумматора, второй вход которого подключен к выходу блока усреднения второго канала второй группы каналов,§ выходы усилителя и сумматоров являют (Л ся выходами моментных характеристик анализатора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН (1В (111

g(gg С 06 С 7/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРАЮ (61) 922803 (21) 3540173/18-24 (22) 14.01.83 (46) 23.07.84. Бюл. 27 (72) И.И. Волков и А.Я. Драч (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В.В. Куйбышева (53) 681.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N - 922803, кл. С 06 G 7/52, 1980 (прототип). (54)(57) СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР . по авт.св. У 922803, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения моментных характеристик, он содержит блок задания постоянной уставки, усилитель и сумматоры, при этом выход блока усреднения первого канала первой группы каналов подключен к первым входам первого и второго сумматоров, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока задания постоянной уставки, а третий вход второго сумматора подключен к выходу блока усреднения второго канала первой группы каналов, выход блока усреднения первого канала второй группы каналов подключен к входу усилителя и первому входу третьего сумматора, второй вход которого подключен к выходу блока усреднения второго канала второй группы каналов, ф выходы усилителя и сумматоров являются выходами моментных характеристик анализатора. (:

Изобретение относится к статистическому анализу случайных процессов и может быть использовано для разработки специализированных вычислительных блоков, предназначенных для работы со случайными процессами в измерительных системах статистического анализа.

По основному авт.св, )(t 922803 известен статистический анализатор, со- 10 держащий две группы из и параллельных каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных полосового фильтра, детектора огибающей, блока усреднения, широтно-импульсный модулятор и инвертор, при этом выход широтно-импульсного модулятора подключен к входу полЬсовых фильтров первой группы каналов, и к выходу инвер" тора, выход которого соединен с входом полосовых фильтров второй группы каналов, вход широтно-импульсного модулятора является входом анализатора (1).

HepocTRTKoM известного анализатора25 является только определение характеристической функции случайных процессов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей статисти-З0 ческого анализатора за счет одновременного вычисления моментных характеристик и характеристической функции случайного процесса.

Поставленная цель достигается 35 тем, что в статистический анализатор введены блок задания постоянной уставки, усилитель и сумматоры, при этом выход блока усреднения первого канала первой группы каналов подклю- 40 чен к первым входам первого и второго сумматоров, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока задания постоянной уставки, а третий вход второго 45 сумматора подключен к выходу блока усреднения второго канала первой группы каналов, выход блока усреднения первого канала второй группы каналов подключен к входу усилителя и перво- 50 му входу третьего сумматора, второй вход которого подключен к выходу блока усреднения второго канала второй группы каналов, выходы усилителя и сумматоров являются выходами ма- 55 ментных характеристик анализатора.

На чертеже представлена блок-схема анализатора.

546 2

Анализатор содержит широтно-импульсный модулятор 1, инвертор 2, полосовые фильтры 3,...,3 первой

1 t 2k+1 группы каналов для выделения нечетных гармоник, полосовые фильтры 3,...,3

2 21( второй группы каналов для выделения четных гармоник, детекторы 4,,...,4

1 21с+1 огибающих нечетных гармоник, детекторы 42,...,42% огибающ х чет гармоник, блоки 5„,...,5,„,5,...,5 .

1 211 Z г1 усредненйя, блок 6 задания постоянной уставки, сумматоры 7 и 8, усилитель

9, .сумматор 10.

Анализатор работает следующим образом.

Исследуемый сигнал преобразуется в широтно-импульсный модулированный сигнал, который можно представить в виде ряда Фурье

Х(t) 4 x(t)

»(t)= — + « «7tii cot(ztet);A 1 1 2Ъл 21»А

- ЯΠ— )-.с соэ (2К 1) Л х

«с «((k+tltut-(tt °

211

Из выражения (1) видно, что широтно-модулированный сигнал представляет собой сумму гармоник, огибающая каждой из которых является функцией анализируемого процесса.

Сигнал с выхода широтно-импульсного модулятора 1 поступает на входы полосовых фильтров 3,...,3 через инвертор 2 и на входы полосовых фильтров 3,...,3,, которые служат для выделения гармонических составляющих. Сигнал с выхода полосовых фильтров 3„,, 3 и 3,, 321,,поступает на входы детекторов огибающих соответственно 4„,...,4 и

1 2(+г

42,...,4, на выходе которых имеем огибающие нечетных и четных гармоник. ,. » (t)= cot(tk+1)it (с)

4 x(t) .

21t+1 ),2%+4) Т)

211 А (t) ==stI1 2ЙЯ, (3)

4 . Х(с)

2%, 2g Jt 211Д

На выходе блоков 5

1 21 +1 э521с усреднения действуют сигналы

1104546

25

2 2) е Ух(л)

2 д2

Однако известна; что характеристическая функция V„(u) есть

V„(U(=M(e )=M(costix(t() M(sioI3x(tI),(I(s

jU x(tll

1 где Ngt-as U (((+) ) = Re М„(О) — вещественная составляющая характеристической функции;

N (Б1» О(е(Ц) = 3 V„(Ù вЂ” мнимая составляющая характеристической функции.

Учитывая (6), иэ формул (4) и (5) получаем

M(V (Ц)= ае VÄ ((it+i)s), )( где Ь = — — — шаг дискретизации ха26А рактеристической функции.

Иэ последних выражений видно, что сигналы на выходе блоков усреднения пропорциональны вещественной и мнимой составляющих характеристической функции.

Выходной сигнал блока 5 подается на первый вход сумматора 7, на второй вход которого подается уставка и И от блока 6. На выходе сумматора 7 формируется оценка второго момента

Сигнал с выхода блока 5 усредне f ния подается на первый вход сумматора

8, а с выхода блока 5 сигнал подается на второй вход сумматора 8, на третий вход которого подается посто- 40 в янная уставка ---. На выходе суммато3m< ра 8 имеем оценку четвертого момента

ReV (36)- qpeV „(ë)-.8 х е1 За4

Выходной сигнал блока 5 усреднения поступает на усилитель 9. На выходе усилителя формируется оценка первого момента

3m Ч„(2й1

Сигнал с выхода блока 5> подается на первый вход сумматора 10, на второй вход которого поступает сигнал блока 5 . На выходе сумматора 10 имеем оценку третьего момента

Таким образом, в предлагаемом анализаторе достигнуто расширение . функциональных возможностей за счет измерений моментных характеристик.

Предложенный анализатор сокращает временные и материальные затраты на проведение эксперимента, так как измеряет характеристическую функцию и при добавлении простых блоков (сумматоров, усилителя) измеряет моменты первого — четвертого порядков. Так, например, в океанологических исследованиях необходимо измерение как õàрактеристической функции, так и моментных характеристик. Таким образом, отпадает необходимость в создании отдельно анализаторов для определения характеристической функции и моментных характеристик.

1104546

Заказ,5264/37

Тираж 699 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, 4

Составитель Э. Сечина

Редактор В. Иванова Техред С.Мигунова Корректор В. Синицкая