Устройство для определения коэффициента изменчивости случайного процесса

1 пп 467363 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сомз советскихСоциалистическихРеспублик(51) М. Кл. б 06 д 7/18 Государстеенный комитет Соаета Миниотроа СССР ао делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения И. И. Волков, В. В. Мотов и В, К. Семенычев Куйбышевский политехнический институт им. В, В, Куйбышева(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭффИЦИЕНТА ИЗМЕНЧИВОСТИ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССАИзобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для измерения статистических характеристик случайных процессов, представленных в аналоговой форме.Известно устройство для определения коэффициента изменчивости случайного процесса, содержащее инвертор, л последовательно включенных между входом устройства и входом инвертора фильтров нижних частот, сумматор, умножитель, первый вход которого подключен ко входу устройства, а второй - к выходу умножителя, первый усредняющий фильтр, вход которого соединен с выходом умножителя.Так как коэффициент изменчивости случайного процесса в общем случае может быть больше единицы, то и регулируемый коэффициент преобразования применяемого в прототипе линейного преобразователя должен быть в общем случае больше единицы.При выполнении преобразователя из усилителя, на входе которого регулируется смешение, весьма сложно аппаратурно получить линейность его характеристики в большем динамическом диапазоне. Также достаточно сложным является выполнение преобразователя из последовательно включенных потенциометра и усилителя, а регулирующего устройства из усилителя, двигателя и редуктора, Кроме того,в прототипе для измерения результата измерения в электрической форме требуется применить второй идентичный линейный преобразователь с тем же регулируемым коэффициентом преобразования и источник опорногопостоянного напряжения.Целью изобретения является упрощениеустройства для определения коэффициента изменчивости случайного процесса,10 Поставленная цель достигается тем, чтоустройство содержит первый аттенюатор, входкоторого подключен ко входу устройства, авыход - к первому входу сумматора, второйаттенюатор, вход которого подключен к выхо 15 ду инвертора, а выход - ко второму входусумматора, ключ, вход которого соединен свыходом инвертора, а выход - с третьим входом сумматора, блок задания скважности,вход которого соединен с выходом первого20 усредняющего фильтра, а выход - с управляющим входом ключа, второй усредняющийфильтр, вход которого соединен с выходомблока задания скважности импульсов,Блок-схема предлагаемого устройства изо 25 бражена на чертеже.Оно состоит из а фильтров 1 нижних частот,инвертора 2, которые последовательно подключены к входной клемме, ключа 3, аттенюаторов 4 и 5, сумматора 6. Первый вход сумЗ 0 матора 6 через аттенюатор 5 подключен квходной клемме, а второй и третий входы подключены к выходу инвертора 2 через аттенюатор 4 и электронный ключ 3 соответственно. Выход сумматор 6 подключен к первому входу умножителя 7, второй вход которого подключен к входной клемме, а выход подключен к последовательно включенным усредняющему фильтру 8 блока 9 задания скважности импульсов. Выход блока 9 под. ключен к дополнительному усредняющему фильтру 10 и управляющему входу ключа 3.При подаче на вход устройства нецентрированного случайного процесса Х(1) сигнал У(1) на выходе сумматора 6 будет равен У =. а, ДХ -) 6(-)Х(1 - )-467363 4- рфт.)- ао 1 Й)р )ыт) = О, хи - хи Ь (т) р Йр(О = 10 1 + хиЬ (с) рхЕоЭтот сигнал мы будем получать на выходе дополнительного усредняющего фильтра 10, В идеальном случае ри(1) =рх. Погрешность от смещенности равна где т)(1) - оценка математического ожидания 5а Хр(1), Откуда, полагая х =- тх(и - 1) Т Тимпульсная характеристика фильтра, составленного из и (п=1, 2) фильтров 1 нижних частот с передаточными функциями1Ю(Р) =; а, - коэффициент преобразо 1+Твания сумматора 6; р(1) равно 1 во время тзамкнутого ключа и равно 0 во время Т - тоткрытого ключа 3 (здесь Т - период импульсов цепи подбора скважности); Р - коэффициент преобразования аттенюаторов 4 и 5,Р 1,На выходе умножителя 7 будем иметь сигнал) = а,а, хО - хО )х)х)1 - 1)Ш - ) й )Х 8)Х - )й,где а 2 - коэффициент преобразования умно- жителя 7.Блок 9 задания скважности импульсов меняет в зависимости от амплитуды и полярности поступающего на него сигнала с усредняющего фильтра 8 скважность импульсов, открывающих и закрывающих ключ 3. В установившемся режиме сигнал на его входе, являющийся оценкой математического ожидания сигнала умножителя 7, будет равен О, т. е.а а, т+ о, - И - о Й(-) рх -) л ( ) х ( )(1 . х ) 20 Уи - р оЧи1 - хиЙ(-.) р КтоПри любой нормированной автокорреляцион ной функции о(т) выбором необходимогочисла и фильтров 1 нижних частот с любыми постоянными времени можно снизить р до необходимой величины (при и;-о, рО).30Предмет изобретенияУстройство для определения коэффициентаизменчивости случайного процесса, содержа щее инвертор, п последовательно включенныхмежду входом устройства и входом инвертора фильтров нижних частот, сумматор, умножитель, первый вход которого подключен ко входу устройства, а второй - к выходу умно жителя, первый усредняющий фильтр, входкоторого соединен с выходом умножителя, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит первый аттенюатор, вход которого подключен ко входу 45 устройства, а выход - к первому входу сумматора, второй аттенюатор, вход которого подключен к выходу инвертора, а выход - ко второму входу сумматора, ключ, вход кото.рого соединен с выходом инвертора, а выход - 50 с третьим входом сумматора, блок заданияскважности импульсов, вход которого соединен с выходом первого усредняющего фильтра, а выход - с управляющим входом ключа, второй усредняющий фильтр, вход кото.55 рого соединен с выходом блока заданияскважности импульсов.467363 асо оррект нова з 1810/10ЦНИ одписное ографи пунова,Редактор В. Нанкин оставитель А Техред Л. М Изд. Ио 1364осударственного комитета по делам изобретений и Москва, Ж, Раушская Тираж 679Совета Министров Соткрытийнаб., д. 4/5