Устройство для измерения дисперсии
Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, предназначенным для аппаратурного определения характеристик случайных процессов с известным законом распределения. Цель изобретения - повышение точности. Устройство содержит центрирующий фильтр 1, двухполупериодный выпрямитель 2, блок 3 сравнения, счетчики 4 и 5, блок 6 умножения, блоки деления 7 и 8, квадратор 9, генератор импульсов 10. Работа устройства основана на определении плотности вероятности при нулевом значении переменной и дальнейшем вычислении дисперсии. 1 ил.
СООЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (51)5 G 06 F 15/36
011ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 441 7522/24-24 (22) 16.03.88 (46) 23.09.90. Бюл. У 35 (72) Н.Б.Резвецов и А.П.Мороз (53)- 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 278846, кл. G 06 G 7/52, 1967.
Авторское свидетельство СССР
М 957219, кл. G 06 F 15/36, 1981,. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИСIIEPCHH (57) Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, предназначенным для
„,Я0„„1594565 А 1
2 аппаратурного определения характеристик случайных процессов с известным законом распределения, Цель изобретения — повьппение точности.
Устройство содержит центрирующий фильтр 1, двухполупериодный выпрямитель 2, блок 3 сравнения, счетчики
4 и 5, блок 6 умножения, блоки деления 7 и 8, квадратор 9, генератор импульсов 10. Работа устройства основана на определении плотности вероятности при нулевом значении переменной и дальнейшем вычислении дисперсии. 1 ип.
1594565
50
55 сигналов .
Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, предназначенным для аппаратурного определения характеристик случайных процессов.
Цель изобретения — повышение точности.
На чертеже изображена структурная схема устройства для измерения дис- 10 персии.
Устройство для измерения дисперсии содержит центрнрующий фильтр 1, двухполупериодный выпрямитель 2, блок 3 сравнения, первый 4 и второй S счетчи-15 ки, блок 6 умножения, второй 7 и первый 8 блоки деления, квадратор 9, генератор 10 импульсов.
Работа устройства основана на следующих математических соотношениях.
Плотность Р(х) гауссовского сигнала имеет вид:
1 (х-х1 )
Р(х) = — exP—
„/21 . 26
25 где Ь вЂ” среднеквадратическое отклонение сигнала; х — значения сигнала; х — среднее значение сигнала.
Если из сигнала удалить постоянную составляющую, то получают х 0 Азначение P(z) = Р(0) в этом случае равно
Р(х)
1 (2Т 6
Отсюда
2» 1 (2Т Р(х))2
Для гармонического сигнала
1, / / А;
P(x) = II II O, /х/) А, где А — амплитуда гармонического сигнала.
В точке х х 0 .
Р(0)
fiА
Отсюда амплитуда сигнала
Г Р(0) а дисперсия (мощность) определяется выражением
А 1
2 2 Г2ГР(0))"
Плотность вероятности Р(0) может и быть определена ; как, где N —Щх количество выборок, n — количество выборок, попавших в интервал (Дх
4х — -)
Устройство для измерения дисперсии работает следующим образом.
Фильтром 1 из входного сигнала удаляется постоянная составляющая.
Двухполупериодным выпрямителем 2 отфильтрованный сигнал выпрямляется и поступает на первый информационный вход блока 3 сравнения. На второй информационный вход блока 3 поступает сигнал величиной дх/2, выбираемой оператором.
В блоке 3 выпрямленный сигнал и сравнивается с пороговым зна4х,. 4х че ием =2 E H f U8„; I (2 т выходе ."Меньше" блока 3 в результате сравнения появляется импульс. С, выхода блока 3 импульсы поступают на счетный вход счетчика 5. На второй вход счетчика 5 с выхода переполнения счетчика 4 поступают импульсы считывания результата счета и обнуления счетчика. Они формируются в счетчике
4 путем увеличения в N раз периода
Т следования импульсов с генератора
10 импульсов. Значения N, Т, dx могут выбираться оператором с учетом конкретных особенностей при измерениях. Например, значения Т, выбирается с учетом требований теоремы Котельникова значение N — исходя из требований к погрешности измерений и длительности анализируемого сигнала.
В блоке 6 перемножаются два сигнала: N и.дх. С выхода блока 6 умножения сигнал со значением N-ах поступает на вход блока 7 деления. На другой его вход поступает значение весового коэффициента .закона распределения.
На выходе блока 7 формируется сигнал в виде. отношения входных сигнаN.a x лов. Например, «@- — для режима измерения дисперсии гармонических
N 4õ сигналов- и —.и — - для гауссовскик v 7!
На выходе блока 8 деления сигнал при измерении дисперсии гармонических процессов равен по величине
4565 6 пульсов соединен с тактовым входом блока сравнения и со счетным входом первого счетчика, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй счетчик, два блока деления и квадратор, причем выход "Меньше" блока сравнения подключен к счетному входу второго счетчика, разрядный выход которого подключен к входу делителя первого блока деления, выход которого подключен к входу квадратора, выход которого является выходом устройства, первый вход блока умножения соединен с входом задания порога устройства, второй вход блока умножения и установочный вход первого счетчика подключены к входу задания
20 числа выборок устройства, выход переполнения. первого счетчика соединен с входом сброса второго счетчика, выход блока умножения подключен к входу делимого второго блока деления, вход делителя которого является входом задания весового коэффициента закона распределения, выход второго блока деления соеди- . нен с входом делимого первого блока
30 деления.
159
N dx
Э
Йй и а при измерении дисперсии гауссовских процессов
Ndx
1Г2 (7 п
Квадратором 9 выходной сигнал блока 8 деления возводится в квадрат.
При этом результат соответствует дисперсии входного сигнала и определяется в зависимости от вида измеряемого процесса и режима измерений.
Формула изобретения
Устройство для измерения дисперсии, содержащее центрирующий фильтр, вход которого является информационным входом устройства, дву .полупериодный выпрямитель, блок сравнения, первый счетчик, блок умножения и генератор импульсов, причем выход центрирующего фильтра через двухполупериодный выпрямитель соединен с первым информационным входом блока сравнения, второй информационный вход которого является входом задания порога устройства, выход генератора имРедактор N.Áëàíàð
Составитель Е.Хуртин
Техред М.Дидык Корректор О. Ципле
Заказ 2831 Тираж 567 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета пб изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101
