Устройство для определения дисперсии случайного процесса

(19) П 1) 6 БРЕТЕНИ ЛЬСТВУ то хо го ка ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОЛИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИД(56) 1, Авторское свидетельство СССРР 802972, кл. б 06 б 7/52, 1981.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯДИСПЕРСИИ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА поавт. св. Р 802972, о т.л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены тридополнительных сумматора, блок определения второго момента, два элемента НЕ, два дополнительных масштабных блока, при этом выходы первогои второго преобразователей случайного процесса в электрический сигналподключены соответственно к первомуи второму входам третьего дополнительного сумматора, выход которого через блок определения второго момента соединен с первым входом четвертого дополнительного сумматора, выход которого подключен к первому входу пятого дополнительного сумматора, выход первого дополнительного сумматора соединен с входом первого элемента НЕ, выход которого подклю чен к второму входу четвертого дополнительного сумматора, третий вход которого соединен с выходом элемента НЕ, вход которого подключен к выходу второго дополнительного сумматора, выход второго сумматора через третий дополнительный масютабный блок соединен с вторым входом пяЕРго дополнительного сумматора, вид которого подключен к входу Втородополнительного масштабного бло"ления дисперсии случайного процессавведены три дополнительных сумматора,блок определения второго момента,два элемента НЕ, два дополнительныхмасштабных блока, при этом выходыпервого и второго преобразователейслучайного процесса в электрический сигнал подключены соответственно к первому и второму входамтретьего дополнительного сумматора,выход которого через блок определения второго .момента соединен спервым входом четвертого дополнительного сумматора, выход которого подключен к первому входу пятого до 15 полнительного сумматора, выход первого дополнительного сумматора соединен с входом первого элемента НЕ,выход которого подключен к второмувходу четвертого дополнительного20 сумматора, третий вход которогосоединен с выходом второго элемента НЕ, вход которого подключенк выходу второго дополнительногосумматора, выход. второго сумматора25 через третий дополнительный масштабный блок соединен с вторым входом пятого дополнительного сумматора, выход которого подключен ковходу второго масштабного блока.30На чертеже представлена блок-схема устройства,Устройство содержит первыйи второй преобразователи 1 и 2 случайногопроцесса в электрический сигнал,первый и второй блоки 3 и 4 измерения дисперсии, дополнительный блок5 измерения дисперсии, блок б вычитания, первый и второй масштабныеблоки 7 и 8,дополнительный масштабный блок 9, инверторы 10 и 11, до 40 полнительный инвертор 12, дополнительные сумматоры 13 и 14, сумматор 15, дополнительные сумматоры 16, 17 и 18, блок 19 определения второго момента, первый45 и второй элементы НЕ 20 и 21, дополнительные масштабные блоки 22и 23.Устройство работает следующимобразомсСлучайный процесс Х поступаетна входы преобразователей 1 и 2,которые преобразуют случайныйпроцесс в электрические сигналыЕ и Е 2,. В дискретные моменты свыходов преобразователей снимаютслучайные сигналы, образованныесуммами случайного сигнала Х ислучайных ошибок У и У преобра 2зования 60 65 Изобретение относится к вычисли" тельной технике и может быть использовано при определении дисперсии случайных процессов.По основному авт. св. Р 802972 известно устройство для определения дисперсии случайного процесса, содержащее первый преобразователь случайного процесса в электрический сигнал, выход которого подключен ко входу первого блока определения второго момента и к первому входу блока вычитания, второй вход которого объединен со входом второго бло" ка определения второго момента и соединен с выходом второго преобразователя случайного процесса в элект" рический сигнал, выход первого блока определения второго момента через первый масштабный блок подключен ко входу первого дополнительного инвертора и к первым входам первого дополнительного сумматора и сумматора, выход блока вычитания через последовательно соединенные дополнительный блок измерения дисперсии и дополнительный масштабный блок соединен со входом инверторасо вторым входом первого дополни- тельного сумматора и с первым входом второго дополнительного сумматора, выход инвертора подключен ко второму входу второго сумматора, третий вход которого объединен со вторым входом второго дополнительного сумматора, со входом второго дополнительного инвертора и соеди" нен с выходом второго масштабного блока, вход которого подключен к выходу второго блока измерения дисперсии, выход первого дополнительного инвертора соединен с третьим входом второго дополнительного сумматора, выход второго дополнительного инвертора подключен к третьему входу первого дополнительного сумматора Щ .Известное устройство обладает относительно низкой точностью, так как при определении дисперсии случайного процесса в нем не учитывается корреляционная связь между случайными ошибками преобразователей, Однако преобразователи, как правило, содержат усилители и другие электронные блоки, уровень шумов которых зависит от уровня входного сигнала, Поскольку на входе преобразователей действует один и тот же сигнал, то неучет корреляционной связи между случайными ошибками преобразователей приводит к снижению точности определения дисперсии случайного процесса.Цель изобретения - повышение точности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для опредеЕ Х+Уд Е Х + Уд С помощью блока б вычитанияопределяют разность 1 2 1 2 ф а с помощью сумматора 1 б - суммуг,= г+ гг= 2 х + у,.+ уг, выходных сигналов преобразователей.Блоки 3, 4, 5 и 19 измеряют соответственно дисперсии Дг и Дгг сигналов на выходах преобразователей и дисперсии Д и Д + разностного и суммарного сигналов первого и второго преобразователей:0= Дд = Д+ Дф гг " 60 ю= Д= 4 Д+Ду + Дчг +2 дт уф= Дг=Д,+Ду,-ДЬМггде Д - дисперсия процесса Х; Д,Ду вдисперсии случайных ошибокпреобразователей (процессов У и У ) 1Ду- значение взаимной корреля-ционной функции процес-сов У, и Уг.Сигналы Д и Дг после умножения в блоках 7 и 9 на величину 1/2 поступают на.первые два входа сумматора 14.Сигнал дисперсии Д, после умножения в,блоке 8 на 1/2 и перемены знака в инверторе 11 поступает на вход сумматора 14, В результате на выходе сумматора 14 снимается сигнал, равный ЦДх- ДьуОдновременно сигналы с выходов масштабных блоков 7 и 9 поступают на входы сумматоров 13 и 15. Те же сигналы после перемены знаков в инверторах 10 и 12 поступают на входы сумматоров 13 и 15.На входы этих сумматоров поступают сигналы с выхода масштабного блока 11. В резуль,тате в сумматоре 13 Формируетсясигнал, равный 01=Д, - Ду,ча всумматоре 15 - сигнал Ою (ч ДччСигналы с выходов сумматоров5 14 и 15 после изменения знаков вэлементах НЕ 20 и 21 поступают всумматор 17, сигнал с выхода которого (01 в .- 4 Дд + 4 Д,) после сум(мирования в сумматоре 18 сигналов с10 выхода сумматора 14 Щ = Д),- Лу,у ),который изменяет свое значение послеумножения в,блоке 22 на величину 4поступает в блок 23, в котором умножается на,величину 1/8. В результате выходной. сигнал устройства,снимаемый с выхода масштабного блока 23, равендисперсии случайногопроцесса ДТаким образом, в устройстве при20 определении дисперсии слу айногопроцесса исключается составлякщаявызванная наличием корреляционнойсвязи между шумами преобразователей. Это повыааетточность измерений по сравнению с известным устройством в котором наличие корреляционной связи между шумами преобразователей не учитывается,Экономический эффект от внедре-,ния изобретения может быть определен как эффект, вызываемый повышением точности измерений, и зависитот конкретного использования устройства. В частности, при более точном определении дисперсии могут бытьуменьшены требования к диапазонуизмерений процессов, что приводит кэкономии средств на создание измерительных приборов.10 б 7515 Составитель Л.Григорьян-Чтенцдактор М.Келемеш Техред Л.Пилипенко Тигор оррект Подписн илиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Заказ 11211/53 Тираж 703ВНИИПИ Государственного комитета ССС 1по делам .изобретений и открытий113035, Москва, З, Раушская наб д. 4/5