Патент ссср 415670

 

! - с ..

О П И C--А -=Н - И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4I5 670

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 1ОХ11.1972 (№ 1810560i18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 15.11.1974. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 200 1.1974

М. 1хл. 6 06g 7/19

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

УДК 681.333:519.2 (088.8) Авторы изобретения

Б. И. Гурин, К. E. Кассациер, Б. П. Марков, Л. Ф. Молоденская, Л. Ф. Рыбалко и Ю. О. Штеренберг

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ СТАТИСТИЧЕСКИХ

МОМЕНТОВ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

Уо (Т М 1То

1/ п где Т,= )/Т„,„, Т„,„

5 — номинальное значение постоянной времени, т — отношение предельных значений дисперсии.

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники и может быть использовано при исследовании случайных процессов, в том числе нестационарных, заданных электрическими напряжениями.

Известно устройство для вычисления нормированных статистических моментов случайных процессов, например асимметрии и эксцесса, содержащее центр ирующий фильтр, подключенный к одному из входов первого блока перемножения, выход которого через второй блок перемножения подключен к первому блоку усреднения и через последовательно включенные два квадратора — ко второму блоку усреднения.

Выход первого квадратора подключен ко второму блока перемножения и через интегратор — к первому блоку перемножения. Первый блок перемножения, первый квадратор и интегратор, на один из входов которого подается напряжение сравнения, образуют схему, осуществляющую нормирование входного сигнала по дисперсии.

В известном устройстве постоянная времени усреднения Т дисперсии, по которой производится нормирование входного сигнала, зависит от величины дисперсии входного сипила и может изменяться в пределах

В ряде случаев такое изменение постоянной времени усреднения является нежелательным.

Блок перемножения, входящий в состав нормирующего контура, может иметь погреш15 ность в виде постоянной составляющей, связанной с дрейфом нуля или недостаточной симметричностью выходной характеристики.

Это обуславливает увеличение ошибки вычисления нормированных статистических момен20 то в.

Целью изобретения является стабилизация постоянной времени усреднения дисперсии, по которой производится нормирование входного случайного сигнала при вычислении нормиро25 ванных статистических моментов.

Это достигается путем включения между входом интегратора и общей точкой квадраторов сумматора и третьего блока перемножения так, что к первому входу сумматора под30 ключен выход первого квадратора, ко второму

415670

U (х) (т 2 (x))

U> (v) 1U (x) )

Устройство для вычисления статистических

40 моментов случайных процессов, содержащее центрирующий фильтр, соединенный с первым блоком перемножения, второй вход которого подключен к интегратору, первый квадратор, подключенный к первому входу второго бло45 ка перемножения, второй вход которого соединен с входом первого квадратора, который подключен через второй квадратор к первому блоку усреднения, выход второго блока перемножения соединен со вторым блоком усред50 пения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и ускорения нормировки, оно содержит второй центрирующий фильтр, сумматор и третий блок перемножения, входы которого подкл!очены к интегратору и сум55 матору, первый вход которого соединен с первым квадратором, а второй — с источником постоянного напряжения, вход второго центрирующего фильтра соединен с выходом первого блока перемноже)!ия, à выход подключен к

60 первому квядратору и к второму блоку перемножения. входу — — опорное напряжение, я выход сум!!!)тО р я и Од к )1 ю 1 o I l ко входу н ) !с Г /) B I o ) >, ) j» f ) c третий блок перемножения, !3!Орой I)v(),l, коloрого подключен к выходу интсгр»горя.

С целью уменьшения влияни,l погрешности первого блока перемцоженич, входящего B контур нормирования, ня точность вычисления Iiopivi иное)янных стl!тис) 1)чсci(II (!3103l»II! o!3 к выходу этого блока псремножнтсля подключен центрирующий фильтр.

Кроме того, для уменьшения времени установления процесса нормирования при вктночснии вычислителя к интегратору подклю1яе)crl напряжение начальных условий, величина которого равна среднегеометрическому о(выбранных предельных значений выходных напряжений интегратора.

На чертеже представлена блок-схема i!p;iлагаемого устройства.

Устройство содержит це!Прирующпй фильтр

1, BblxogI, которого соединен с одним из входов блока перемножеш)я 2, выход которого через центрирующий фильтр 3 и квадраторы 4 и 5 соединен со входом блока б усреднения. Выход центрирующего фильтра 3 через блок перемножения 7 соединен с блоком 8 усреднения, причем второй вход блока псрсх!ножен!!я

7 соединен с выходом квадратора 4. Выход квадратора 4 соединен с первым входом сумматора 9, на второй вход которого подключено опорное напряжение сравнения. Выход сумматора 9 через блок перемножения 10 соединен со входом интегратора 11, а второй вход блока перемножения 10 соединен с выходом интегратора 11. Выход этого и!ттегратора сос. динен со вторым входом блока перемножения 2.

Входной сигнал через центрирующий фильтр 1 подается на первый вход блока перемножения 2, осуществля otl,åãî нормирование сигнала по дисперсии. С выхода блока перемножения 2 через цснтриру!ощий фильтр

3 и квадратор 4 напряжение поступает на сумматор 9, где сравнивается с îiioðным í»ïðitжением, пропорциональным величине заданной дисперсии. Разность этих напряжений умножается в блоке перемножения 10 на выходное напряжение интегратора 11 и подается на вход интегратора. Блок перемножения 2 перемножает входной центрированный сигнал и напряжение, накопленное интегратором, регулируя, таким образом, величину дисперсии исследуемого сигнала на заданном уровне. Для обеспечения возможности начала процесса регулирования на интегратор задается напряжение начальных условий.

Величина напряжения начат!!>цых условий равна среднему геометрическому от выбряiiных предельных значений вь)ходных напряжений интегратора, что уменья яст время установления процесса нормирования. Таким обр",Boì, ня т)ь! .;оде нентрируюшего фильтра 3

Il, (11 f1!j Ж (!Ill(I!f1()!I()f>jj))()));).!j н О ),, ) l !3 " . i, C iii I!II jу, I!ОРMн))О)3)!!II()му и() л сн(f)сliн.. ) n jj )

I I p 31Ж С I И (и С р С 110)!3 () O! С)I 13 О. 10 к С Il С f) С 31! I О ж "ния 7 с выходным напряжением квадратора 4, и на его выходе образуется напряжение, пропорциональное нормированной по дисперсии

If)c! »й стcB»«ii ш один)го сигнал». Ня 131,!ход(К131!ДР(! 01)1! О, !)ХОД КО 1 ОРОГО ПОДКЛЮ !С!I К ))Ы—

10 ходу квадратора 4, формируется напряжение, пропорпиональ)!ое четвертой степепн нормированного по дисперсии входного сигнала. Выходные напр„æåïèB квадратора 5 и блок» перемножения 7 усрсдня!отся по времени бло15 ками б и 8, ня выходах которых получаются

i! )!tp :женин, гропорционалы)ые, соответственно, коэффициентам эксцесса е,. и асимметрии S.

В результяте асимметрию и эксцесс вычис20 ля!от но с)г.;!м)он!им формулам:

25 где черта над выражением обозначает усреднение по времени, я индекс 1.:осто IIIII) Io Hрс.,lo ни такого усреднения. В этом случае постоянные времени усреднения в числите. с и знамс30 пате,:» выражений одинак»вы.

При наличии нескольких каналов нормировянн) представляется возможность вычислить в реал) ном масштаое времени смешанные нормироня)!ныс мт)ме!гп !.

Пред,ioт изобретения

415670

Составитель В. Жовинский

Техред А. Камышникова Корректор В. Брыксина

Редактор Е. Семанова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1402)16 Изд. № 1277 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4 5