Устройство для вычисления нормированных статистических моментов случайных процессов

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл. 6 06 С 7/52 с присоединением заявки М 3 Ъвударстиавй каюнтат СССР во делаю нзоВретеник и открытнй(71) Заявитель54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ НОРМИРОВАННЫХ СТАТИСТИЧЕСКИХ МОМЕНТОВ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ 1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при исследовании и классификации случайных процессов, в том числе нестационарных.Известно устройство для вычисления нормированных статистических мо-ментов, содержащее два центрирующихфильтра, три блока перемножения, дваквадратора, сумматор блок усреднения 11.Однако динамические и статисти-,ческие характеристики указанных устройств не обеспечивают в достаточноймере достоверность. выделения сигналаиз нестационарного шума,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для. вычисления нормированных статистических моментов случайных процессов. Устройство содер"жит центрирующий фильтр, выход которого подключен к первому входу первого блока умножения выход которого соединен с первым входом .блока опре-. деления моментов и с входом. квадратора, выход квадратора подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, выход интегратора соединен с вторым входом первого блока умножения и с первым входом второго блока умножения, выход которого подключен к входу интегратора, выход сумматора подключен к входу нелинейного функционального преобразователя , выход которого соединен с вторым входом второго блока умножения и с входом блока усреднения, выход которого через пороговый блок подключен к тре. тьему входу сумматора. В известном устройстве, благодаря введению нелинейного функционального преобразователя, коэффициент передачи которого - отношение величины сигнала на выходе к величине сигнала на входе - уменьшается с увеличением сигнала на входе преобразователя, существен 955117но изменена динамика процесса норми"рования. Так, при использовании в кацестве нелинейного преобразователяблока ограничения или коммутатора,процесс нормирования при скачкообразном увеличении сигнала на входе устройства происходит по экспоненте сотносительной скоростью, не зависящей от уровня входного сигнала 21.Однако в этом устройстве имеютместо существенйые искажения сигнала что не обеспечивает в достаточной мере достоверность выделениясигнала из нестационарного шума.Цель изобретения - повышение достоверности выделения сигнала из нестационарного шума и упрощение устройства,Поставленная цель достигаетсятем, цто устройство для вычислениянормированных статистических моментов, содержащее интегратор, выход которого подключен к первомувходу блока умножения, второй входкоторого соединен с выходом центрирующего фильтра, вход которого является первым входом устройства, выход блока умножения соединен с первым входом блока определения моментови с входом квадратора, выход которого подключен к второму входу блокаопределения моментов, блок усреднения, содержит коммутатор и блок де-,ления, при этом выход квадратораподключен к входу блока усреднения,выход которого соединен с первымивходами блока деления и коммутатора,второй вход которого является вторымвходом устройства, третий вход коммутатора соединен с выходом блокаделения, второй вход которого обье- .динен с четвертым входом коммутатора и подключен к выходу интегратора вход которого соединен с выходомкоммутатора.На чертеже представлена блоксхема устройства.Устройство содержит центрирующийФильтр 1, блок 2 определения момен тов, интегратор 3, блок 4 умножения,квадратор 5, блок 6 усреднения, коммутатор 7, блок 8 деления. Устройство работает следующим образом.Сигнал, поступающий на вход устройства, пропускается через центрирующий Фильтр и перемножается на блоке 4 умножения с нормирующим коэффициентом усиления, вырабатываемым на выходе интегратора 3. Норми. рованный сигнал и его квадрированное значение, получаемое на выходе 5 квадратора 5, поступает на блок 2определения моментов. Одновременнос этим сигнал с выхода квадратора5 усредняется в блоке б усредненияи проходит на первый управляющий 16 вход коммутатора 7, на второй входкоторого поступает сигнал 2;, от ис(тонни к а опорного на и ряжен и я.В зависимости от того, какой изуправляющих сигналов больше, на выход коммутатора проходит сигнал содного из его коммутируемых входов.Так если сигнал 2 на выходе блока,бусреднения больше, чем сигнал 2 ото на вход интегратора поступает 20 сигнал с выхода блока 8 деления, впротивном случае - сигнал с выходаинтегратора 3. Знаки этих сигналовразличны, при этом знак. сигнала свыхода блока 8 деления такой, что ЭЗ сигнал на выходе интегратора долженуменьшаться. На вход делимого блока8 деления приходит сигнал с выходаинтегратора, т.е. напряжение, пропорционального текущему значению нор- ЗО мирующего коэффициента усиленияК а на вход делителя блока 8 деления поступает сигнал 2. Таким образом, при 220 т.е. при увеличенииинтенсивности входного сигнала, навход интегратора 3 поступает сигнал,пропорциональный отношению К К . Приэтом относительное уменьшение дисперсии сигнала на выходе устройствапроисходит с постоянной скоростью,величина которой строго обратно пропорциональная интенсивности входного сигнала.При,решении задачи выделения сигнала из шума часто необходимо сведение к минимуму искажения формы сигнала, вносимого устройством нормирования, прежде всего, в начальный мо, мент времени после появления сиг, нала, В этом случае достоинство пред- Юлагаемого устройства, обладающегопостоянством во времени (при даннойинтенсивности сигнала на входе) скорости нормирования, становится ещеболее существенным. Таким образом, использование предлагаемого изобретения повышает достоверность выделения сигнала из нестационарного шума, Одновременно с этимНИИПИ Зака Тираж 731 По 5 955 имеет место упрощение самого устрой. ства и упрощение процесса подбора параметров .входящих в него блоков. Формула изобретения Устройство для вычисления нормированных статистических моментов слу чайных процессов, содержащее интег- О ратор, выход которого соединен с выходом центрирующего фильтра, вход которого является первым входом устройства, выход блока умножения сое- динен с первым входом блока опреде ления моментов и с входом квадратора, выход которого подключен к второму входу блока определения моментов, блок усреднения, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что, с целью повышения 20 достоверности выделения сигнала из Филиал ППП "Патент ,г.Ужгород,ул.Проектная,117 4нестационарного шума и упрощения,устройство содержит коммутатор иблок деления, при этом выход квадратора подключен к входу блока усреднения, выход которого соединен с пер"выми входами блока деления и коммутатора, второй вход которого является вторым входом устройства, третий вход коммутатора соединен с выходом блока деления, второй вход которого обьединен с четвертым входомкоммутатора и подключен к выходу ин"тегратора, вход которого соединен свыходом коммутатора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССРУ 15670, кл. О 06 0 7/52 19732. Авторское свидетельство СССРй 70685 Й, кл. О .06 С 7/52, 979