Устройство для обнаружения выбро^ случайных процессов

 

335700

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26 т/1.1970 (№ 1452717/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 11.IV,1972. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 18Х.1972

М. Кл. С 06g 7/52

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.332:519.2 (088.8) Авторы изобретения

В. Н. новинский, Э. Г. Шварц и А. А, Венгеров

ggyQQ,т,"="., ь-"-,.л

Заявитель ИЕ, 11 1 -г- А

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ВЫБРО

СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

20

Изобретение относится к области спе1цнализированных средств вычислительной техники, предназначенной для анализа случайных процессов.

Известны устройства, содержащие в общей структуре вычислитель, сумматор и релейное устройство, предназначенные для обнаружения сигнала ia аддитивной смеси с шумом. Построение таких устройств связано с громоздкими вычислениями критерия правдоподобия и сравнения его с задаваемой величиной. Эти устройства обнаруживают полезные сигналы в стационарном шуме.

Известны также устройства, предназначенные для работы в адаптивном режиме при обнаружении сигналов.

Однако все эти устройства сложны, особен,но при самонастройке, |когда применяются блоки перемножения.

Целью изобретения является упрощение структуры устройства, специализированного для решения определенного класса задач. Эта цель достигается тем, что на второй вход сумматора, связанного с релейным устройством, подается напряхкение, пропорциональное оцепке текущего среднеквадратического отклоне ния (СКО),входного сигнаЛа, формируемое вычислителем СКО, а первый его вход связан со схемой выделения модуля входного сигнала.

С задачей обнаружения выбросов случайных процессов приходится сталкиваться в разных областях техники, таких как исследование и разработка автоматических систем об5 .нар ужения, в телевидении при анализе строчных сигналов, а также в медико-биологических исследованиях, связанных с анализом деятельности человека-о ператора в автоматических системах.

10 В последнем случае, например, сигнал, пропорциональный скорости изменения кожного сопротивления оператора, может быть представлен в виде:

I (/)= : (/) (/) (/) + l1 — о(1)).,(/) (1)

1 — когда выброс отсутствует, — Bblброса (случайные кратковременные интервалы); ср (t) ) 0 — медленно измепяюща яся случайная функция; о

g(t) — центрированный случайный процесс, который можно считать тауосовым;

q(t) — случайный выброс процесса, не прин адлежащи и основн оо му процессу ср (у) (/) .

И выражения (1) видно, что при и=1 иссле30 дуемый сигнал представляет собой в общем

335700

Фиг. 1

Составитель Э. Сечина

Редактор Л. Утехина

Техред T. Курилко

Корректор Л. Царькова

Фиг 2 случае нестационарный по дисперсии процесс. о

Причем его дисперсия До является медленно изменяющейся величиной, определяемой V (t) иД». о

Первое слагаемое характеризует сигнал р() для о ператора, находящегося в спокойном состоянии. Изменение дис персии при этом связано только с его внутренним эмоциональным состоянием.

При подаче внешнего сигнала-раздражигеля (стимула) возникает его ориентировочная реакция а=О, проявляющаяся в возникновении случайного сигнала q(/), обычно имеющего вид затухающего колебания, выброс которого превосходит уровень случайных выбросов, имеющих место при отсутствии раздражителя.

Предлагаемое устройство предназначено для формирования релейного сигнала при появлении выброса q (t) любой полярности, На фиг. 1 показана блок-схема устройства в общем виде, где 1 — вычислитель для определения оценки текущего значения СКО, 2— схема формирования отрицательного напряжения, пропорционального модулю входного сигнала, 3 — сумматор, 4 — релейное устройство.

На фиг. 2 показана схема устройства для нормальных процессов (1), где 5 — сглаживающий фильтр, б — делитель напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал поступает на вычислитель 1 формирования напряжения, пропорционального оценке текущего значения СКО параллельно на схему 2.

Коэффициент про порциональности К выбирается так, чтобы вероятность того, что о р(/) =Ко была не менее 0,9. Напряжение

Ao(t) будет отслеживать изменяющееся з Iaчение СКО и регулировать порог,срабатывания релейного устройства при нестационарности исследуемого процесса. Релейное устройство будет срабатывать при:превьипении те5 кущими значениями выбросов q (t) величины v(t) с вероятностью ложной тревоги около 10%.

Практически реализуемая схема (фиг. 2)

1р для нормальных процессов оказывается более простой.

Исследуемый сигнал проходит схему 2 (двухполупериодный,выпрямитель) и по "тупает на один из входов сумматора 8 через де15 литель на пряжения 6 с коэффициентом —, 1

К связанный,с релейным устройством 4. Второй вход сумматора подключен к выходу сглаживающето фильтра 5 (инвертора). Постоянная

2р времени фильтра 5 выбирается таким образом, чтобы сигнал q>(t),не претерпевал заметных искажений. Фильтр 5 может быть активным.

25 Предмет изобрете н и я

Устройство для обнаружения выбросов случайных процессов, содержащее сумматор, подключенный к релейному устройству, отличаю56 и1ееся тем, что, с целью его упрощения, оно содержит вычислитель для определения оценки текущего значения среднеквадратического отклонения сигнала, соединенный с первым входом сумматора, и схему формирования отри цательного напряжения, пропор ционального модулю сигнала, соединенную со вторым входом сумматора, а входы вычислителя для определения оценки текущего значения среднеквадратического отклонения сигнала и схемы формирования отрицательного напряжения подключены к входной клемме устройства.

Заказ 1295/18 Изд. № 466

Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при

Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2