Устройство для определения статистических характеристик случайных процессов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ,содержащее квадратор, выход которого подключен к входу первого центрирующего фильтра и первому входу блока умножения, выход которого соединен с входом второго центрирующего фильтра, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности , оно содержит сумматор, инвертор , усилитель напряжения и линейный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления , управляющий и информационный входь которого соединены соответственно с выходами усилителя напряжения и первого центрирующего фильтра, а вькод - через инвертор подключен к первому входу сумматора, выход которого соединен с вторым входом блока умножения, выход второго центрирующего фильтра соединен с входом усилителя напряжения, а второй вход сумматора подключен к выходу (Л квадратора, вход которого является входом устройства. ДД 4: 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1144126 рц 0 06 G 7/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3658229/24-24 (22) 27.09.83 (46) 07.03.85. Бюп. И 9 (7P) 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

_#_I 318033, кл. G 06 С 7/52, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

У 330063, кл, С 06 G 7/52, 1970 (прототип) . .(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СЛУЧАЙ-, НЫХ ПРОЦЕССОВ, содержащее квадратор, выход которого подключен к входу первого центрирующего фильтра и первому входу блока умножения, выход которого соединен с входом второго центрирующего фильтра, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точ" ности, оно содержит сумматор, инвертор, усилитель напряжения и линейный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, управляющий и информационный входы которого соединены соответственно с выходами усилителя напряжения и первого центрирующего фильтра, а выход — через инвертор подключен к первому входу сумматора, выход которого соединен с вторым входом блока умножения, выход второго центрнрующего фильтра соединен с вхо дом усилителя .напряжения, а второй вход сумматора подключен к выходу квадратора, вход которого является входом устройства.

1 1.44

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для о ределения статических характеристик случайных процессов.

Известно устройство для определения статистических характеристик случайных процессов, содержащее масштабный усилитель, квадраторы, блок умножения, усредняющие усилители, автоматический регулятор масштаба, схему сравнения, реверсивный шаговый искатель, индикатор масштаба, блок исключения переходного процесса (1) .

Недостаток данного устройства— низкая точность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для опрецеления статистических характеристик случайных процессов, содержащее центрирующий фильтр, пер— вый перемножитель, к выходу которого подключено первое усредняющее звено, а также последовательно. включенный первый квадратор, второе усредняющее звено, второй перемножитель, второй квадратор и интегратор, при этом вход второго перемножителя подключен к выходу центрирующего фильтра, а выход подключен к одному из входов первого перемножителя непосредственно, а к второму — через второй квадратор, выход которого подключен к первому квадратору и через интегратор соединен с входом второго перемножигеля (2).

Однако известное устройство характеризуется сложностью технической реализации и наличием больших погрешностей при определении вероятностных характеристик, как оно построено по разомкнутой структуре. 40

Цель изобретения — повышение точности путем уменьшения погрешности от смещенности при определении эксцесса случайного процесса.

Цель достигается тем, что в устройство для определения статических характеристик случайных процессов, содержащее квадратор, выход которого подключен к входу первого центрирующего фильтра и первому входу блока умножения, выход которого соединен с входом второго центрирующего фильтра введены сумматор, инвертор, усилитель напряжения и линейный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, управляющий и информационный входы которого соединены соответственно с выходами усилителя напряже126 2 ния и первого центриру)ощего фильтра, а выход — через инвертор подключен к первому входу сумматора, выход которого соединен с вторым входом блока умножения, выход второго центрирующего фильтра соединен с входом усилителя напряжения, а второй вход сумматора подключен к выходу квадратора, вход которого является входом устройства.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит квадратор 1, первый центрирующий фильтр 2, линейный усилитель 3 регулируемым коэффициентом усиления, инвертор 4, !.сумматор 5, блок 6 умножения, второй центрирующий фильтр 7 и усилитель 8 напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый центрированный случайный процесс поступает на вход квадратора 1, на первый вход сумматора и один из входов блока 6 умножения. На выходе первого фильтра 2 образуется сигнал

Ф

1 (t} 1,(т}х2(4 Т}дг о на выходе сумматора 5 действует сигнал где А1 — коэффициент преобразования сумматора.

На выходе блока 6 умножения образуется сигнал где Ch — коэффициент преобразования блока 6 умножения.

В установившемся режиме работы оценка математического ожидания этого сигнала, формируемая на выходе второго фильтра 7, равна нулю: к(+)» м(% (1) м 1. х

Составитель Э.Сечина

Редактор А.Коэариз Техред Ж.Кастелевич Корректор O.THroP

Заказ 932/41 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

3, 114 где K(t) — значение коэффициента усиления линейного усилителя.

Из последнего выражения видно, что значение коэффициента преобразования K(t) не зависит от коэффициентов преобразования отдельных блоков.

В идеальном случае K(t) равно значению эксцесса случайного процесса: l0

Таким образом, в предложенном устройстве значение эксцесса не зависит от коэффициентов преобразования сумматора 5 и блока 6 умножения А„и д. .

Вследствие этого получаем несмещенную оценку эксцесса. Это позволит существенно снизить требования, предъявляемые к стабильности коэффициентов преобразования отдельных блоков и упростить техническую реализа- 25 цию.

4126

В известном устройстве погрешность от смещенности зависит от А -1, где < - — произвецение коэффициентов преобразования квадраторов.

Таким образом, погрешность от смещенности зависит от стабильности А .

Например, изменение a(5 на 0,1 вызовет увеличение погрешности.на 10Х.

В различных отраслях науки и техники измерение эксцесса происходит при значительных колебаниях температуры и влажности. Например, при оке- анологических исследованиях вследствие действия этих факторов изменение стабильности h-З не позволяет измерять информативный параметр-эксцесс с высокой точностью, что не даст правильных сведений; о ходе проведения эксперимента.

Предложенное устройство обрабатывает измерительную информацию с высокой точностью, сокращает материальные и временные затраты на проведение эксперимента, и дает более достоверные характеристики исследуемому объекту.