Устройство для экстраполяции случайных сигналов

союз советснихсоциАлистичеснихРЕСПУБЛИК 19) (111 7 3 Ш 4 ССРытии ЕНИ ЛЬСТ сов о СССР1979.СССР1983. ОЛЯЦИИ к автомальной овышениеайного 4 Р ОсудАРственнЙ кОмит О делАм изОБРетений и ПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРАПслучАЙных сИГнАлОВ(57) Изобретение относитсятике и аналоговой вычислиттехнике. Цель изобретения -точности прогнозирования с сигнала. Устройство содержит первыйалгебраический сумматор 1, первыймасштабирующий элемент 2, первый элемент запаздывания 3, второй и третийалгебраические сумматоры 4, 5, сумматор 6, второй масштабирующий элемент7, второй элемент запаздывания 8,фильтр 9 нижних частот, вход 10, выход 11. Входной сигнал разделяетсяна две составляющие с неперекрывающи-.мися спектрами, которые экстраполируются раздельно в двух каналах, каждыйиз которых имеет частотную характеристику, настроенную на минимум дисперсии ошибки прогноза. Затем прогнозы мешаются. 1 з,п. ф-лы, 2 ил.разом.Входной сигнал, подлежащий экстраполяции, предварительно разделяется с помощью Фильтра 9 на два сигнала с непрерывающимися спектрами, причем спектр каждого из них сосредоточен в области частот, где соответствуюшийканал устройства имеет минимальную 30 ошибку прогноза. После раздельной экстраполяции двух составляющих полученные прогнозы совмещаются с помощью третьего сумматора 5.Передаточная функция первого кана ла прогнозирования равна 1 ф. и 3 Ьс ммЦь)- -= емь1+се е1+се где с - коэффициент передачи элемен 40та 2;- время запаздывания элемента3, равное времени упреждения,Первое слагаемое правой части (5) допределяет передаточную Функцию идеального устройства прогнозирования,а второе слагаемое.- ошибку прогноза,По аналогии для второго канала прогнозирования, образованного блоками б,7, 8 и отличающегося знаком обратнойсвязи, можно записать+еИ ( )-е + ---- , - (2)2 , ыС1-се55Квадраты модуля частотных характеристик вторых слагаемых функций (1),А(ь ) и Аг(и) определяющие дисперсиюгошибок прогноза, являются периодичесИзобретение относится к автоматикеи аналоговой вычислительной технике,Пель изобретения - повышение точности прогнозирования случайного сигнала,На Фиг.1 представлена схема устройства; на фиг,2 - схема фильтранижних частот.Устройство содержит первый алгебраический сумматор 1, первый масшта бирующий элемент 2, первый элементзапаздывания 3, второй и третий алгебраические сумматоры 4, 5, сумматор6, второй масштабирующий элемент 7, 15второй элемент запаздывания 8, Фильтр9 низких частот, вход 10, выход 11,Фильтр 9 нижних частот содержит блоквычитания 12, дифференцирующии элемент 13, Фазовращатель 14, масштабирующий элемент 15.Устройство работает следующим обкими по частоте с максимумами и минимумами, смещенными одна относительно других на полпериода аргумента и). Минимумы Функции А(чг) соответствуют сови"ь 0, а минимумы Функции А(ю)г расположены на частотах,где созыГО.:Передаточная Функция фильтра 9 равна111---ФФ1+е 1 - г -1+1 оТгде Ч - сдвиг фазы фазовращателяФильтра;Т - постоянная времени дифференцирующего элемента фильтра,Т . 0,17,Ь - коэффициент передачи масштабирующего элемента фильтра.Фаза М выбирается из условия минимальных фазовых искажений в полосепропускания фильтра 9,Р = - 2, коэф,Фициент передачи Ь должен удовлетворять условиюф(2 ) 05Коэффициент с масштабирующих элементов 2 и 7 ищется из условия минимума дисперсии ошибки прогноза.Устройство обеспечивает снижение ошибки прогнозирования примерно вдвое 1 по сравнению с прототипом.Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я1, Устройство для экстраполяции случайных сигналов, содержащее сумма-. тор, первый алгебраический сумматор, выход которого соединен с входом первого масштабирующего элемента, и первый элемент запаздывания, выход которого соединен с вычитающим входом первого алгебраического сумматора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности прогнозирования случайного сигнала, устройство содержит второй и третий алгебраические сумматоры, второй элемент запаздывания, второй масштабирующий элемент и фильтр нижних частот, вход которого, являющийся входом устройства, соединен с суммирующим входом, а выход - с вычитающим входом второго алгебраического сумматора, а также с суммирующим входом первого алгебраического сумматора, выход второго алгебраического сумматора соединен с первым входом сумматора, выход ко1410067 Составитель Г.ОсиповРедактор О.Спесивых Техред А,Кравчук Корректор В.Ъутяга Заказ 3483/47 Тираж 704 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 торого через второй масштабирующий элемент соединен с вычитающим входом третьего алгебраического сумматора и с входом второго элемента запаздывания, выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход первого масштабирующего элемента соединен с входом первого элемента запаздывания и с суммирующим входом третьего алгебраического сумматора, выход которого является выходом устройства,2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что фильтр нижних частот содержит блок вычитания,дифференцирующий элемент, фазовращатель и масштабирующий элемент, соединенные последовательно, при этом первый вход блока вычитания являетсявходом фильтра, выход блока вычита ния - выходом фильтра, а выход масштабирующего элемента соединен с вторым входом блока вычитания.