Устройство для пределения и регистрации характеристик случайных процессов

ением за Гасударственный номитеСовета Министров СССРпо делам иэоорвтенин отнрытий Приоритет 43) Опубликовано 15.08.76.Б летень 30,П,К 6,81. 323. 1 9. 2(088. 8 та опубликования описания 08,12.7 А, А. Зыков, Ю, Н, Иртегов, ФА, Ж, Курмаев, В. К. Маслов,Б, П. Турченев, В, В. Терентье(71) Заявите ОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИХАРАКТЕРИСТИК СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ 54 ментов И, связанных с блоколт регистрации,вторые входы группы элел 1 ентов И подклкчены к выходу элементаИДИ, соединенноговходами с соответствующими выходами блока синтеза символов (1).Эти. устройства позволяют получать ипредставлять в удобном для дальнейшей обработки виде спектральные характеристикиисследуемых случайных; процессов. Однакодля решения задачи клаосификации исследуемого случайного процесса и нахождениеучастков стационарности измерения толькоспектральных характеристик недостаточно,Для получения полной картины изменения характера исследуемого центрированного случайного процесса необходимо знатьло крайней мере, изменение во времени ешедве характеристики:среднеквадратичныеотклонения, позволяющие оценить,среднювинтенсивность сигнала, и максимальныЬзначенияхарактеризующие амплитудныеуровни, которых достигает исследуемый сигнал в заданные моменты времени,С целью оценки стационарности исследуемого случайного процесса или нахожтв вычислительн циализированных техники и може зовано, напридучайных п ть исп обретение относится к области сп мер, при анализе характера с ро цессов. бИзвестно устройство для определения и регистрации спектральных характеристик случайных процесеов содержащее:блок фильтров подключенный выходами к соответствующим входам коммутатора, соединенного управля О юшим входом с блоком управления, а выходом через последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, рециркулятор и дешифратор амплитудных градаций подключенного к первойгруппе входов бло- а ка синтеза символов, вторая и третья группы входов которого соединены соответственно с выходами блоков управления вертикальной и горизонтальной разверток блока регистрации, входы которых подключены со- р ответственно к вьходам генератора импульсов и счетчика электродов, подключенного входом к генератору импульсов, а выхода-, ми соединенного с входами,блока управления и с соответствующими входами группы эле- З Искандаров, О. Д, Комиссаров Н. Петракова, А. Д. Попов Г. ф. Шамин и М. В. Чижов3 дения участков стационарности при заданном критерии в устройство вводятся блок вычисления максимумов, блок вычисления среднеквадратического отклонения, первый и второй регистры памяти, первь:й и вто рой дополнительные элементы И, блок выбора максимума и минимума кодов, блок сравнения кодов и блок управления печатью, вы 20 мальпые значения, На чертеже показана блок-схема устройс тва.Устройство содержит блок 1 вычисления максимумов, блок 2 вычисления среднеквадратического отклонения, блок 3 фильтров, коммутатор 4, аналого-цифровой преобразо ход которого связан с дополнительным входом элемента ИЛИ, а входы подключены10 соответственно к блокам управления и сравнения кодов, первая и вторая группы входов которого соединены соответственно с выходами первого и второго дополнитель 15 ных элементов И, первые входы которых подключены соответственно к выходам йервого и второго регистров памяти, соединенным соответственно с первой и второй группами входов блока вь:бора максимума и минимума кодов, Выход которого подключен к одному из входов блока управления, соответствуюпп;е выходы последнего соединены соответственно с у равляющими входами первого и второго регистров памяти, со вторыми входами первого и второго дополнительных элементов И, третья группа входов блока сравнения кодрв подключена к разрядным выходам счетчика электродов, входы рег быстров памяти подключены к соответствующим выходам аналого-цифрового преобразователя, входы блока вычисления максиму:.мов и блока вычисления среднеквадратического отклонения объединены с входом блока 1;:.Дьтров, а их выходы подключены к соответстю юшим входам коммутатора,В результате все три характеристики ,:лакеи.;альные значения, среднеквадратическое отклонение и спектр) вычисляются,:забражаются на одном выходном документе в строго заданные совпадающие моменты в-.е енп, Кроме того, каждое максимальное значение л каждое среднеквадратическое отклонение, относящиеся к заданному моменту времени, представляются на графике в виде двух точек, которые соединены некоторой прямой, Такое изображение этих двух характеристик исследуемого центрированного случайного процесса позволяет в некоторой степени заменить сам процесс на некоторый обобщенный сигнал, в котором нижняя грань характеризует среднюю интенсивность случайного процесса, а верхняя - его максиватель 5, рециркулятор 6, блок 7 управления, соответственно первый и второй регистры 8 и 9 памяти, первый и второй дополнительные элементы 10 и 11, блок 12 выбора максимума и минимума кодов, блок 13 сравнения кодов, блок 14 управления печатью, группу элементов И 15, элемент ИЛИ 16, дешифратор 17 амплитудных градаций, блок 18 синтеза символов, генератор 19 импульсов, счетчик 20 электродов, блок 21 регистрации с блоками 22 и 23 управления вертикальной и горизонтальной разверток,Устройство работает следующим образом,Напряжение реализации исследуемогоцентрированного случайного процесса поступает параллельно на блок 1 вычисления максимумов, блок 2 вычисления среднеквадратического отклонения и блок 3 фильтров. Припомощи последнего выделяются и оцениваются составляющие частотного спектра исследуемого сигнала. В это же время соответственно 1 и 2 блоки вычисления максимумов и среднеквадратического отклонения вычисляют соответствующие характеристикисигнала, Результаты вычисления опрашиваются коммутатором 4 и последовательно подаются на аналого-цифровой преобразователь5; где производится преобразование полученных данных в соответствующий код, Сигналы,преобразованные в код, с выхода аналогоцифрового преобразователя 5,вводятся в рециркулятор 6, первый и второй регистры 8и 9 памяти блоком 7 управления, при этомв рециркулятор 6 заносятся сигналы с выхода блока 3 фильтров, в первый регистр 8памяти - с выхода блока 1 вычисления максимумов, а во второй регистр 9 памяти -с выхода блока 2 вычисления среднеквадратических отклонений,Вывод на печать спектральных характеристик производится следующим образом.Рециркулируемые кодовые группы в рециркуляторе 6, соответствующие определенным значениям откликов фильтров, подаются на вход дешифратора 17 амплитудных градаций, на одном из выходов которого получается сигнал, являющийся разрешающим для получения определенного символа, соответствующего полученному значению отклика фильтра. Синтез символа осуществляется блоком 18 синтеза символов. Синхронное управление формирсванием символов, обозначающих определенные величины откликов блока фильтров 3, производится блоками 22 и 23 управления вертикальной и горизонтальной разверток.В свою очередь, синхронизация разверток осуществляется с помощью счетчика 20электродов и присоединенного к нему генератора 19 импульсов, Одновременно счетчик 20 электродов задает развертку и блоку 7 управления, некоторые входы которого,в зависимости от формы выбранных символов, подключены к выходам счетчика 20электродов, Кроме того, выходы этого счетчика через группу элементов И 15 соединены с блоком 21 регистрации, содержащим дешифратор электродов, сами электроды и лентопротяжный механизм. Вторыевходы группы элементов И 15 соединенычерез элемент ИЛИ 16 с выходами блока18 синтеза символов. Таким образом осуществляется разрешение на передачу адресов 5электродов, выбранных для синтеза определенного символа,формирование всех символов одного опроса всех фильтров регистрируется на ленте блока 21 регистрации в виде поперечного расположения ряда цифр или знаков.Символы одного ряда синтезируются взависимости от геометрии выбранных формв несколько циклов, сонхронно с цикламирециркуляции. При одном цикле рециркулятора наносится один ряд точек и их пропусков, при другом - другой ряд точек и ихпропусков и т, д, до получения линейки символов по частотной оси ленты, соответствующих определенным значениям откликов30фильтров в единицу времени.Одновременно с отображением спектральной характеристики на свободном поле ленты блока 21 происходит нанесение точекдвух других характеристик, соединенных между собой некоторой прямой. Осуществляется это следующим образом,Коды, соответствующие максимумам, вводятся в регистр 8 памяти, а коды среднеква дратических отклонений - в регистр 9 памЯти, С обоих регистров памяти коды поступают на блок 12 выбора максимума и минимума кодов, где определяется меньшийиз них, о чем выдается соответствующий 45сигнал в блок 7 управления, который разрешает прохождение через первый или второйэлементы И 10 и 11 соответствующего минимального кода. Зтот код поступает на блок13 сравнения кодов, а на его другой вход бОподаются к:ды счетчика 20 электродов, задающего адреса электродов в блоке 21 регистрации через группы элементов И 15.В момент совпадения двух кодов блок 13сравнения кодов выдает сигнал на блок 14 55управления печатью, где с помощью блока7 управления вырабатывается сигнал разрешения на печать, открывающий через элементИЛИ 16 группу элементов И 15, которыеначинают пропускать в блок 21 регистрации 60 по порядку коды адресов электродов, что происходит до совпадения на блоке 13 сравнения кодов максимального кода из соответствующего дополнительного элемента И 10 или 11 с очередным кодом счетчика 20 электродов.При указанном совпадении блок 13 сравнения кодов выдает сигнал, по которому блок 14 управления печатью вырабатывает сигнал запрещения, закрывающий, в свою очередь, через элемент ИЛИ 16 группу элементов И 15, при этом прекращается вычерчивание вертикальной линии на ленте блока 21 регистрации.Таким образом, синтез и отображение ряда символов, соответствующих одному опросу фильтров, относящемуся к некоторому моменту времени, осуществляются синхронно с построением и отображением обобщенного сигнала, у которого нижняя грань соответствует среднеквадратическому отклонению, а верхняя - максимуму исследуемого случайного процесса в тот же момент времени.ф о р м у л а изобретенияУстройство для определения и регистрации характеристик случайных процессов, содержащее блок фильтров, подключенный выходами к соответствующим входам коммутатора, соединенного управляющим входом с блоком управления, а выходом через последовательно соединенные аналого-циФровой преобразователь, рециркулятор и дешифратор амплитудных градаций, подключенного к первой группе входов блока синтеза символов, вторая и третья группы входов которого соединены соответственно с выходами блоков управления вертикальной и горизонтальной разверток блока регистрации, входы которых подключены соответственно к выходам генератора импульсов и счетчика электродов, подключенного входом к генератору импульсов, а выходами соединенного со входами блока управления и с соответствующими входами группы элементов И, связанных с блоком регистрации, вторые входы группы элементов И подключены к выходу элемента ИЛИ, соединенного входами с соответствующими выходами блока синтезасимволов, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью оценкистационарности процессов, устройство содержит блок вычисления максимумов, блок вычисления средне- квадратического отклонения, первый и второй регистры памяти, первый и второй дополнительные элементы И, блок выбора максимума и минимумакодов, блок сравнен.:я кодов и блок управлышя печатью, в.,хд котооого связан с дополни телы ц-.м входом элемента ИЛИ, .а входы подключены соответственно к блокам управления и сравнения кодов, первая и вторая группы входов которого соединены соответственно с выходами первого и второго дополнителыпях элементов И, первые входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго регистров памяти, соединенным соответственно с первой и второй группами входов блока выбора максимума и минимума кодов, выход которого подключен к одному из входов блока управления, соответствующие выходы последнего соединены соответственно с упрсчвляющими входами первого и второго регистров памяти, со вторыми входами первого и второго дополнительных элементов И,третья группа входов блока сравнения кодов под-Ключена к разрядным выходам счетчика электродов, входы регистров памяти подключены к соответствующим выходам аналогоцифрового преобразователя, входы блока .вычисления максимумов и блока вычислениясреднеквадратического отклонения объединены с входом блока фильтров, а их выходы подключены к соответствуюшим входамкоммутатора.т,ельог Техреп Л, Б данТираж В 64 дарственного комитета Со .о делам изобретений.и , г 1 ссава, ат 2 о Рауыса т", г. Ужгород, уа, Прае Подписноеета Мннистткрььтий . 113025жеФилиал ППЛ УУПатен а 4/5 тная ытор Т. Янова аэ 53.04 уУ 580ШПИПИ Го Жовинский.