Устройство для определения моментовслучайных процессов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Сфаетсмих Социалистических Ресвублюс(ЩЗаявлено 06.03,79 (21) 2733741/18-24с присоединением заявки йф 6 Об Г 15/36 Государственнмй ноинтет СССР во дневи нзобретеннй н отнрытий(088.8) Дата опубликования описвиия 28.02.81"(72) Авторы изобретеиия П. Веселова и Ю.И. Грибано аявител УСТРОИСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ СЛУЧАЩБХ ПРОЦЕССОВ Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может быть применено для статистического анализа случайных процессов.Известно устройство для определения моментов случайных процессов, содержащее генератор случайного сигнала, степенной преобразователь, блок сравнения, блок анализа чисел, блок управления, в реверсивных счетчиков, коммутатор и блок задания весовых коэФФициентов 11.Однако такое устройство отличается сложностью.Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для определения моментов случаййых процессов, содержащееаналого-циФровой преобразователь первый вход которого подключен к подвижному контакту первого переключателя, первый неподвижный контакт которого соединен с выходом нелинейного преобразователя, вход которого объединен со вторым непод,вижным контактом первого переключателя и с первым входом элемента сравнения и является входом устройства, второй вход элемента сравнения объединен со вторым входом аналогоциФрового преобразователя, с первымвходом накапливакщего счетчика и сое-динен с выходом генератора импульсовопроса, выходы первого и второго элементов И объединены и подключены кпервому неподвижному контакту второгопереключателя, подвижный контакт ко О торого соединен со входом сложенияреверсивного счетчика, вход вычитаниякоторого подключен к подвижному контакту третьего переключателя, первыйнеподвижный контакт которого соединенс выходами третьего и четвертого 5 элементов И, первые входы первого итретьего элементов И объединены иподключены к первому выходу аналогоциФрового преобразователя, второйвыход которого соединен с первыми 20 входами второго и четвертого элементов И, вторые входы первогои четвертого элементов И и второй неподвижный контакт второго переключателяобъединены и подключены к первомувыходу элемента сравнения, второй выход которого соединен со вторыми выходами второго и третьего элементовИ и со вторым неподвижным контактомтретьего переключателя, генератор ЗО пилообразного напряжения 21 .Недостаток известного устройства состоит в большой статистической погрешности оценок моментов.Цель изобретения - повышение статистической точности определения моментов первого и третьего порядков.Поставленная цель достигается тем, что, в устройство для определения моментов случайных процессов введеныинвертор, элемент задержки, ключ и четвертый переключатель, при этом первый вход ключа объединен со входом инвертора и с первым неподвижным контактом четвертого переключателя и подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, выход инвертора через элемент задержки соединен 5 со вторым входом ключа, третий вход которого подключен к выходу генератора импульсов опроса, выход ключа соединен со вторым неподвижным контактом четвертого переключателя, 20 подвижный контакт которого подключен к третьему входу элемента сравнения. Вычисление моментов первого и третьего порядков пронзводцтся по Формуле 2 Н28; 23-1 устройство содержит нелинейный 30преобразователь 1, аналого-циФровойпреобразователь 2, генератор 3 импульсов опроса, элемент 4 сравнениягенератор 5 пилообразного напряженияинвертор б. элемент 7 задержки, 3ключ 8, элементы 9 И, 10 И,. 11 И,12 Иреверсивный счетчик 13, накаа"ливакщий счетчик 24. Выход мнвертораи первый вход ключа подключены к выходу генератора пилообразного наиря-женин, выход инвертора через злефентзадержки соединен с вторым входсвключа, а выход ключа черезпЕреключатель подключен к входусравнивающего устройства, дру"гой вход которого служит для по%дачи исследуемого напряжения.Положение переключателей П , Пи и п определяется порядком вычйсляемого момента И, где к - 1,2,3,4, При к 1 все переключатели 56переводятся в 1-ое положение; нрнк2 Пзанимает П-ое, а П , Пе иП, - 1-ое положение;при к ЗП занймает 11-ое, а П, П и П - Х-оеположение; при к = 4 все переключатели переведены в 1-ое положение,Рассмотрим работу устройства иапримере вычисления третьего момента. Устройство для определения моменб 5 тов случайных процессов, содержащее Входной сигнал через нелинейный преобразователь 1, который возводит его во вторую степень, поступает на вход аналого-циФрового преобразователя 2, где преобразуется в пропорциональное число импульсов в моменты, задаваеже генератором 3.Если сигнал на входе аналого-цифровогопреобразователя положителен, то импульсы появляются на его первом выходе, если отрицателен - на втором.Эти импульсы поступают на первые входы элементов 9 И, 10 И, 11 И и 12 И.Входной сигнал поступает и напервый вход эл"мента 4 сравнения,ключ 8, управляемый генератором 3,попеременно подключает ко второмувходу элемента 4 сравнения то непосредственно сигнал с выхода генераторапилообразного напряжения в нечетныемоменты времени или то же напряжение,взятое с противоположным знаком, через инвертор б и элемент 7 задержкина один такт в четные моменты времени,В моменты, задаваемые генератором 3, на выходе элемента 4 генерируется сигнал на первом выходе, есливходное напряжение превосходит напряжение по второму входу, или навтором выходе, если имеет местообратное соотношение. Этот сигнал открывает один из элементов 9 И - 12 И,и импульсы с выхода аналого-циФровогопреобразователя переходят на выходсоответствующего элемента И.По окончании вычислений в реверсивном счетчике 13 регистрируетсячисло ИИк/А, где А - амплитуда пилокобразного напряжения; й - число отсчетов, зарегистрированное счетчиком 14.При вычислерии момента Иф переключатель П 4 переводится в 1.-ое положение, и на второй вход элемента4 сравнения подается напряжение свыхода генератора 5, Остальная частьустройства работает азналогично тому,как при вычислении Их, только нелинейный иреОбразователь 1 возводитвходное напряжение в третью степень.Ярк вычислении второго момента П.устанавливают во 11 ое положение, ивходной сигнал поступает на аналогоциФРовой преобразователь, минуя нелииейныи преобразователь 1.При вычислении первого моментавсе переключатели переводятся воИ-ое положение, и на вход ревер,сивного счетчика поступают непосредственно сигналы с выхода элемента 4сравнения. Иа второй вход элемента4 сравнения, как и при вычисленииМкз, попеременно поступает то напряжение с выхода генератора 5 или то женапряжение, взятое с противоположнымзнаком.Введение инвертора, элемента задержки и ключа позволяет проводитьвычисление первого и третьего моментов с более высокой точностью. Формула изобретения809203 ВНИИПИ Заказ 413/б аж 756 Подписно филиал ППП фПатент",г.ужгород,ул.Проект: ая,4 аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого подключен к подвижному контакту первого переклвчателя, первый неподвижный контакткоторого соединен с выходом нелинейного преобразователя, вход которого. объединен со вторым неподвижным контактом первого переключателя и с первым входом элемента сравнения и является входом устройства, второй вход элемента сравнения объединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя, с первым входом накапливаюцего счетчика и соединен с выходом генератора импульсов Опроса, выходы первого и второго элементов И объединены и подключены к первому ,неподвижному контакту второго пере-, ключателя, подвижный контакт которого соединен со входом сложения реверсивного счетчика, вход вычитания которого подключен к подвижному контакту третьего переключателя,первый неподвижный контакт которого соединенс выходами третьего и четвертого элементов И, первые входы первого и третьего элементов И объединены и подключены к первому выходу аналогоцифрового преобразователя, второй выход которого соединен с первыми входами второго и четвертого элементов И, вторые входЫ пЕРвого и четвертого элементов И и второй неподвижный контакт второго переключателя объединены и подключены к первомувыходу элемента сравнения, второй вы-ход которого соединен со вторымиьыходамн второго и третьего элементов И и со вторым неподвижным контактом третьего переключателя, генератор пилообразного напряжения,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности, устройство содержит инвертор, элемент 1 Е эадержкнключ и четвертый переключатель, при этом первый вход ключаобъединен со входом инвертора и спервым неподвижным контактом четвертого переключателя и подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, выход инвертора через элементзадержки соединен со вторым входомклвча, третий вход которого подключен .к выходу генератора импульсов опроса,выход ключа соединен со вторым .не подвижным контактом четвертого пере,ключателя, подвижный контакт которогоподклвчен к третьему входу элементасравнения. Источники информац,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРЮ 589 б 16, кл. 6 06 Г 15/36, 1975 .2, Мирский Г,Я. Аппаратурное определение характеристик случайныхф процессов, М., "Энергияф, 1972,с 225