Способ измерения среднеквадратического отклонения случайного процесса

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51 С 06 3 ГОСУ НИ О ОБ ВУ Фюай Ими 4 В ФФ Ю АРСТВЕИНЫЙ НОМИТЕТ СССР АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ тоююв свидюаъс(56) 1. Авторское свидетельство ССВ 184535, кл. С 06 Р 7/02, 1965.2. Баранов В,П., Иоффе А.Я,и Петров А.И, Применение методапоследовательных разностей в задачестатистического оценивании характе(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕ 801160432 А КВАДРАТИЧЕСКОГО ОТКЛОНЕНИЯ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА, заключающийся во время- импульсном преобразовании исходного и задержанного сигналов, определении сигналов первых разностей исходного и задержанного сигналов и определении длительности сигналов первых разностей в .пределах интервала измерения, о т л и ч а ю щ ий с я тем, чтЬ, с целью повьпиения оперативности и упрощения, сигналы первых разностей формируют в виде последовательности прямоугольных импульсов, длительность которых равна временному интервалу между исходным и задержанным время- импульсными сигналами11604 Изобретение относится к областитехники, где одновременно с процессом измерений возникает необходимостьоценивать среднеквадратическую погрешность,измерений, в частности .в ядерной физике при автоматизацииэкспериментальных исследований,в информационно-измерительных системах.Известен способ, заключающийся . 1 Ов выделении переменной составляющейсигнала, ее выпрямлении, преобразовании текущего значения сигнала в частоту и одновременное преобразованиетого же сигнала во временной интервал, их заполнение импульсами, полученными при частотно-импульсном преобразовании, суммировании пачек импульсов и последующей их математической обработке 11.20Этот способ не поз оляет достичьвысокой точности в случаях, когдаошибки измерений имеют нормальноеили аппроксимируемое нормальным законом распределение, когда измеряемый параметр изменяется на интервале измерения, при этом уменьшениеобъема выборки приводит к уменьшению точности измерений.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению являетсяспособ оценивании среднеквадратической погрешности случайного сигнала,заключающийся в определении. первыхразностей исходного и задержанногосигналов, формировании абсолютногозначения первых разностей и определении длительности сигналов пер-вых разностей в пределах интерваловизмерения 2 340Однако известный способ не обладает достаточной оперативностьюиз-за необходимости выполнения операции взятия абсолютных разностейв значениях двух соседних измерений.Целью изобретения является повышение оперативности и упрощение последовательности операций.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу измерения 50среднеквадратического отключенияслучаного процесса, заключающемусяво времяимпульсном преобразованииисходного и задержанного сигналов,определении сигналов первых разностей исходного и задержанного сигналов и определении длительностисигналов первых разностей в пределах 32 2интервала измерения, сигналы первыхразностей формируют в виде последо-вательности прямоугольных импульсов,длительность которых равна временному интервалу между исходными задержанным времяимпульсными сигна"лами,На фиг. 1 представлены временныедиаграммы, поясняющие общую схемуизмерения; на фиг. 2 - временныедиаграммы, поясняющие принцип преобразования сигнала.Если измерять некоторый постоянныйпараметр (фиг, 1 о, то реэузьтаты измерений не будут представлять собойпоследовательность импульсов одинаковой амплитуды. В результате появле- .ния ошибок измерения (шумы каналов,фиг. 1 Я ), имеющих нормальное распределение, параметр принимает статистический разброс (фиг. 1 э). При формировании потока сигналов, представляющих разность в двух соседних отсеках (фиг. 1 ъ ) и оценивания математического ожидания модулей, оказывается, что среднеквадратическая погрешность с точностью до постоянного3(коэффициента - определяется значе 2нием этого математического ожидания.Если измеряемый параметр изменя,ется во времени, то известными способами не удается достичь высокойточности, так как процесс ошибокнакладывается на нелинейный тренд(фиг. 1 е).Последовательность операций, определяемых предлагаемым способом,поясняется временными диаграммами,изображенными на фиг. 2.Исходный сигнал с наложеннымина него ошибками, измерений при дискретных отсчетах представлен нафиг. 2 с . Информация о величине измеряемого параметра заключена в ам-.плитуде исходного сигнала. Потокотсчетов преобразуется в поток временных интервалов посредством времяимпульсного преобразования (фиг.2 6),когда информация о величине измеряемого параметра заключена в величиневременного интервала между опорными измерительцым импульсами (или между началом измерительной шкалыи измерительным импульсом).Из измерительных импульсов неэадержаниой и задержанной последовательностей импульсов формируют последовательность стробов (фиг. 2 ),Составитель В.фукаловедактор Г.Волкова Техред Ж.Кастелевич Корректор М.Пож аказ 3780/47. Тираж 710 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4илиад ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проект 3 11 причем первый по времени измеритель. ный импульс в каждой паре отсчетов является началом строба, а второй - его окончанием. В пределах интервала интегрирования суммируют длительности импульсов стробов, которые с точностью до постоянного коэффициента я/ 2 о равны среднеквадратическому отклонению на интервале усреднения, о - объем статистической выборки. 60432 фРезультаты машинного моделированияи эксперимента подтверждают, чтоне менее чем в 1,5 раза снижаетсяпогрешность измерений; существеннорасширяется класс процессов (особеннонестационарных), измерения параметров которых должны снабжаться оценками среднеквадратической погрешности измерений требуемой достовер ности.