Устройство для моделирования случайных полей

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик(51) М Кл. сх 069 иосударствеииыи комитетСовета Министров СССРоо делам изооретенийн открытий 3) Приоритет 5.08.75 Бюллетеиьания описания 11.11.7(43) Опубликовано 2 (45) Дата опубликов вторыобретен О, В, Морозовецкий А. Я, Калюжный, Л. Г. Красный, И, И. Ш(54) УСТРОЙС ЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СЛУЧАИНЫХ ПОЛЕЙ юковс вхоующих сум ами соответствую его и после спу щу 2 -2,311 33 11тов, блоки 41 3 умм ующим ая корреля-ого Гаусс ова ольной анитношением: с(Х -Х ункция к Изобретение относится к вычислитель ной технике, в частности к моделирующим устройствам, и может быть использовано в радиолокации, гидроакустике, сейсмологии для имитации случайных полей.Известно устройство для моделирования случайных полей, соцержащее генераторы шума, причем выход каждого генератора шума соответствующую группу блоков весовых коэффициентов соецинен с входами соответствующего и нослецующих сумматоров, выхоцы которых соединены с выходами устройства.Цель изобретения - расширение клас ,сов решаемых задач, а именно обеспечение возможности формирования в заданной области пространства шумового поля с произвольным .характером анизотропии.Достигается это благоцаря тому, что устройство содержит дополнитеттьные группы блоков весовых коэффициентов и блоки Гильбертова преобразования, вхоцы которых соединены с выходами соответствующих генераторов шума, а выход каждого блока Гильбертова преобразования Л через соответствующую группу весовых коэффициентов соедине маторов.5 На чертеже приведена блок-схустройства.Устройство дпя моделированичайных полей соцержит генератома 1 -1 , блокиО1 3весовых коэффициен Гильбертова преобразованияры 5 -51,3Устройство работает слеразом,Пространционная функполя( Срзоторопией ойисывается соо КИ Х,Х,)=К,И)3хК (,) - преобразование Гильберта функпйи К. (, );- время; й ( - х ) и р ( 7) - х, ) - действительная и мйимая части пространственной корреляционной функции Я(Х - Х,) на частоте М Гг) - центральная частотаО ) О;рспектра поля( Х )Посколыху поле(р, Х ) моцелируется в конечном числе точек ХХт П 3 то зацача сводится к моцелированию векторат Х,)Х, ажа проекция которого может быть разложенаФ,Юц Е Окнахйхс (7)т+(1)(Х )1(2)лгдек (х ) - преобразование Гильберта процесса ф, (В) ф(ХД )4 Гу (Х.)1 - , сист мы ортонормированных функций. В этом слу чае процессы(Ф) при различныхК " не зависимы. Величины Я можно найти из уравнения с 1 е й Р (Х - Х)- 34" = О, (3) где 8 - символ Кронекера,Фуйкции (Р)(Х) и 7 К(У ), являюниеЧ ар ся собственными векторами ядер(х. Х.))а сХ;) и Р(К -Х ), находятся из системы уравне,-ний:= ЛУ,(Х) ) И) ,кр,(х-х, ) Ч,(х;) рвах,-х)т к)3=ФК кэ )Ф Корреляционная функция поля(Я)будет иметь вид Поцставляя выражение (2) и выражение (5) вицим, что функция совпадает с выражением (1),Таким образом, появляется возможность моделировать узкополосное шумовое поле (С, Х 1 заданной пространственно-врем ной корреляционной функции ( 1) путем в сового суммирования напряжений с вых дов К независимых шумовых генератор характер спектра которых определяет вр меиную функцию К.Ь, ), а весовое сум мирование - пространственную функцию кр ареляции )( Х - д) .В выражение (2) введем следующие обозначения: 50 ен- еУстройство для моделирования случайных полей, содержа(цее генераторы шума, выход каждого генератора шума через соответствуюшую группу блоков весовых коэффициентов соедцнен со вхоцами соответствующего и последующих сумматоров, выходы которых соединены с выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения класса рех,(,;х, х,)рК, х,)х (5), =(/кх )хо(к,) "=а (,(х;),Тогда ф,х(ИЯ)рф). (6)Устройство для моделирования случайных полей реализует алгоритм, задаваемый 10 выражением (6), где величины находятсяиз формул (3) и (4),Выходные сигналы ,генераторов шума 11 поступают на входыблоков Гильбертова преобразования 4-4 и на входы блоков весовых коэффициен 3тов 2 - 2 . Блоки Гильбертова преоб 11 33разования 4 - 4 обеспечивают сдвиг фа зы сигналовна 90 , а блоки1 3 овесовых коэффициентов 2 - 2 - изме 11 33нение их интенсивности. ьлоки весовыхкоэффициентов 3 - 3 изменяют интенсивности выходньгх сиг)(галов блоков Гильбертова преобразования 4 - 4 причем1 3коэффициенты передачи блоков весовыхкоэффициентов 2 - 3 устанавливаюч 33ся равными соответственнои Д)Выходные сигналы блоков весовыхкоэффициентов 2 - 2 и 3 - 311 33 11 33поступают далее на входы соответствующих сумматоров 5 - 5, выходные сиг 1" 3З 5 палы которых по своим статистическимсвойствам эквивалентны моделируемомуслучайному полю.Слецует отметить, что направленныесвойства поля( 1 ) Х ) опрецеляют 40 пространственную функцию корреляцииР(Х - Х ), которая может быть легкореализована рассмотренным методом.Конкретный, характер анизотропии, а следовательно и вид функции (Х-Х) задается на основе требований эксперимента иданных, имеющихся в распоряжении экс периментатора. Предмет изобретенияЛ,Галахова9 Й Зака Тираж одиисн ЦНИИ 11 И сударственного комитета Совета Министров ССС по делам изобретений и открытий Москва, 113035, Раушская наб., 4 еднриятие Патент, Москва, Г.59, Бережковская наб.,5шаемых задач, устройство содержит допол- нительные группы блоков весовых коэффициентов и блоки Гильбертова преобразования, входы которых соединены с выходафми соответствующих генераторов шума, а выход каждого блока Гильбертова преобра-зования через соответствующую группублоков весовых коэффициентов соединен совходами соответствующего и последукщих5 сумматоров.