Устройство для приема и выделения стационарных и нестационарных участков процессов

Союз СоветскикСоциалистическикРесттубпик ОП ИСАКИИИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 748482(51)М. Кл, 6 08 С 1300 Гооударотввнный комитет по делам изобретений н открытийДата опубликования описания 15.07,80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА И ВЫДЕЛЕНИЯ СТАЦИОНАРНЫХ И НЕСТАЦИОНАРНЫХ УЧАСТКОВ ПРОЦЕССОВ Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в устройствах обработки потока измерений случайныхпроцессов, когда требуется сокращение избыточности данных.5Известны устройства для приема и обработки информации с сокрашением избыточности данных, содержащие сумматоры, аналого-цифровой преобразователь, блок сравнения, запоминающий блок, буферный запоминающий блок, регистратор 11. Устройство конструк. тивно сложно и обладает ограниченными функциональными воэможностями. Наиболее близким по технической сущностиявляется устройство для приема и выделениястационарных и нестационарных участков про.цесса, содержащее блок оперативной памяти,блок задержки, первые два выхода которогосоединены соответственно с первым входомблока последовательного сравнения и с первымвходом блока буферной памяти 23. Устройствообладает ограниченными функциональнымивозможностями, не позволяя получить полную 2информацию о характеристиках стационарных и нестационарных участков процессов.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства,Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены блок выделения существенных результатов измерений, блоки сравнения, дополнительный блок буферной памяти, накопитель, блок вычисления статистических характе. ристик стационарного процесса, блок вычисления характеристик нестационарных процессов, счетчик, блок формирования информации, счетчик количества инверсий, регистратор, вы. ходы блока выделения существенных резуль. татов измерений соединены соответственно с первым входом счетчика, первым входом блока оперативной памяти, входом блока эа. держки и вторым входом блока последовательного сравнения, выход которого соединен с входом счетчика количества инверсий, выход блока оперативной памяти и выход счетчика количества инверсий подключены к соответ.ствующим входам блоков сравнения, первые выходы которых подключены к второму входу3 748счетчика и второму входу блока оперативнойпамяти, вторые выходы первых двух блоковсравнения соединены с вторым и третьимвходами блока буферной памяти, вторые выходы третьего и четвертого блоков сравненияподключеты к первым двум входам дополнительного блока буферной памяти, третий входкоторого соединен с вторым выходом блоказадержки, выход блока буферной памятисоединен с входом блокавычисления статистических характеристик стационарного процесса, "выход которого подключен к первому входублока формирования информации, выход дополнительного блока буферной памяти черезнакопитель подключен к входу блока вычисления характеристик нестационарных процессов,выход которого соединен с вторым входомблока формированв информации, выход которого подключен к входу регистратора.Сущность изобретения поясняется с помощьюблок-схемы устройства, изображенной на чер-;теже, и содержащей блок выделения существвенных результатов измерения 1, блок задержки 2, блок последовательного сравнения 3,счетчик количества инверсий 4, блоки сравнения 54 - 54, блок буферной памяти б, дополнительный блок буферной памяти 7, блокоперативной памяти 8, блок вычисления ста . тистических характеристик стационарного процесса, 9, блок формирования информации 10, . счетчик 11, регистратор 12, накопитель 13,блок вычисления характеристик нестационарногопроцесса 14.Устройство реализует критерий стационар- ности в соответствии с выраже 11 иемт, (с,Р)(т,.т ,Р ), И) т=к к оСхМ), 1,=1,1 = а+4 и критерий нестационарности в соответствиис выражениемт .(1 РСТ.Ст .,т,Р ), (2) где 1 - порядковый номер текущей ординатыизмерения;Х - текущий С -й результат измерения;Х - результат измерения в выборке3 1 2 ф " и 3- максимальное количество инверсийакСинверсия - результат сравнения текущего измерения с предшествующим:если 1 ) Х, - инверсия Т = 1,если Х(Ха- инверсия Т = 0)Т - минимальное количество инверсий;ЮЪР- характеристика стационарного динамического процесса,При выполнении условия 1) получают ре.зультаты сравнения количества замеренных 482 4инверсий с диапазонами инверсий стационарного процесса, формируют сигналы начала иконца стационарного участка, запоминают существенные результаты измерения этого участка и вычисляют статистические характеристики.При выполнении условия (2) формируютсигналы начала и конца нестационарных участ.ков, запоминают результаты измерений группынестационарных участков и вычисляют их10 характеристикиВыходная информация формируется длястационарных и нестационарных участков,Устройство работает следующим образом,При поступлении текущего измерения Х;из блока 1 в блок 2 сигналы задерживаютсяна время дискретизации И и затем пропускаются в блоки 3, 6, 7. В блоках 6 и 7 ре.зультаты измерения запоминают. В блок 3поступает следующее измерение Х из блока 1 и в этом блоке сравниваются последовательно каждое текущее измерение с предшест.вующими. В результате каждого сравненияформируют сигнал инверсии "1", если измерение больше предшествующего, или сигнал25 инверсии О, если измерение меньше предшествующего,Ф 1 11Каждое значение инверсии, равное 1 , напр авляется в счетчик 4, в котором для каждоготекущего измерения подсчитывается количест.З 0 во инверсии Т,Из блока 1 в блок 8 одновременно пропускаются сигналы в виде порядковых номеров 1,2г 1 и здесь для каждого порядковогономера измерения заданы диапазоны инверсийстационарного участка Т , и Тп, Этизначения направляются в четыре блока сравне.ния 5 - 54, В эти блоки одновременно посту.пают результаты подсчета текущего значенияинверсий Т от счетчика 4.В результате сравнения замененного коли.40чества инверсий с заданными диапазонамиинверсий для стационарного процесса Тгпс,ки Тщ 1 г формируют следующие сигналыС 1 - от блока 5, если- фпакг, (Т45 С - от блока 52, если ТТ 1 Тгп,иС 5 - от блока 5, если Т ( Тщ,пС 4 - от блока 54, если Т 1 7 Тд,дКОт блоков 51 и 5 сигналы направляютсяв блок 6. При поступлении этой пары сигналов50в блок 6 накопленные в нем измерения про)пускаются в блок 9, в котором вычисляютсястатистические характеристики стационарногопроцесса, Одновременно сигналы направляютсяв блок оперативной памяти 8, в котором отмечаются порядковые номера текущих изме.рений. После исчезновения сигналов С, и С 2отсчет в блоке 8 прекращается,При накоплении количества инверсий, пре.вышающих диапазон инверсий стационарногоучастка, формируются сигналы С и С 4, которые направляются в другой блок буфернойпамяти 7. В блоке 7 измерения запоминаютсяи направляются затем в накопитель 13,После накопления группы реализаций нестационарного процесса содержимое накопителя13 направляется в блок 14, в котором вычис.ляются характеристики нестационарного процесса.Результаты вычислений от блоков 9 и 14 1 Опоступают в блок формирования информации10, который через счетчик 11 соединен с блоками сравнения и с блоком выделения сущест.венных результатов измерения 1.В счетчике 11 подсчитывается количество 15измерения по сигналам: С 1, С 2, и С, С и формируется следующая информация:- порядковый номер измерения,П 11 ., И - количество измерений, соответ.1) Й" Кствующее участкам стационарности, 20гп 1 тп п 1 - математическое ожидание стационар 1) у"ного процесса,66 ,6 - среднее квадратическое отклонениеО,Ъ,Эк и дисперсия стационарного участка.12"Для нестационарных участков формируется 25информация о статических характеристикахансамбля реализаций, например математическоеожидание, дисперсия, корреляционная функцияи другие,Необходимая информация отображается вцифровом виде в блоке формирования информации и, по необходимости, передается в регистратор 12,Положительным качеством устройства является то, что устройство осуществляет анализпроцессов и выдает необходимые их характеристики на участках стационарности и нестационарности. При этом существенно сокращаетсяизбыточность данных.Формул а изо бр ет енияУстройство для приема и выделения стацио.нарных и нестационарных участков процессов, содержащее блок оперативной памяти, блок задержки, первые два выхода которого соединены соответственно с первым входом бло.ка последовательного сравнения и с первым входом блока буферной памяти, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расшире. ния функциональных возможностей устройства, в него введены блок выделения существенных результатов измерений, блоки сравнения, до. полнительный блок буферной памяти, накопитель, блок вычисления статистических харак. теристик стационарного процесса,блок вычисления характеристик нестационарных процес. сов, счетчик, блок формирования информации, счетчик количества инверсий, регистратор, выходы блока выделения существенных результатов измерений соединены соответственно с первым входом счетчика, первым входом блока оперативной памяти, входом блока задержки и вторым входом блока последова. тельного сравнения, выход которого соединен с входом счетчика количества инверсий, выход блока оперативной памяти и выход счетчика количества инверсий подключены к соответ. ствующим входам блоков сравнения, первые выходы которых подключены к второму входу счетчика и второму входу блока оперативной памяти, вторые выходы первых двух блоков сравнения соединены с вторым и третьим входами блока буферной памяти, вторые выходы третьего и четвертого блоков сравнения подключены к первым двум входам дополнительного блока буферной йамяти, третий вход которого соединен с вторым выходом блока задержки, выход блока буферной памяти соединен с входом блока вычисления ста. тистических характеристик стационарного про. цесса, выход которого подключен к первому входу блока формирования информации, вы. ход дополнительного блока буферной памяти через накопитель подключен к входу блока вычисления характеристик нестационарных процессов, выход которого соединен с вторым входом блока формирования информации, выход которого подключен к входу регистратора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. "Воздушно. космическая телеметрия",под. ред. Трофимова К. Н. М., 1968, с. 199 -207.2, Авторское свидетельство СССР по заявкеНо 2626733/18 - 24, кл. 6 08 С 13/00,12,04.78.748482 Редактор Н, Каменская аказ 4244/39 Тираж б 82ЦНИИПИ Государственн Подпного комитета СССРний и открытийушская наб., д. 4/5 о по делам изобрете3035, Москва, ЖФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Составитель В. Кузнецов Техред М Петко Корректор С. Шекмар