Анализатор случайных процессов

О П И С А Н И Е (и 894721ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советски кСоциапистичесиикРеспублик ОРСКОМЮ СВИДЕЛЬ СУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 07.0280 (21) 290535 М 18-24 (53)М, (д,с присоединением заявки Ма 06 Г 1 У 36 Гооудерстееииый комитет ЮСьРоо делом изобретений и открытий.В,Захаров и Е.А.Сид 1) Заявитель ЗАТОР СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССО 2сокая точность изм Более в ния достиг которых пл вероятност представля ных функци в устройст ть распредел учайного пр в базисе орх, в ет тн нияессагональ тс 15 Изобретение относится к электроизмерительной и вычислительной тех"нике и предназначено для измеренияодномерной плотности распределениявероятностей стационарного случайного процесса;Известно устройство для измерения плотности распределения вероятностей, в котором измеряется относительное время пребывания реализции случайного процесса в интервалеуровней, содержащее амплитудныйселектор, усредняющее устройство,регистрирующее устройство. В результате работы такого устройстваисследователь получает гистограммураспределения1,Однако точность измерения подобными устройствами невысокая. Этообъясняется тем, цто плотность распределения вероятностей аппроксимируется ступенчатой функцией(гистограммой), т.е. осуществляется аппроксимация нулевого порядка,Наиболее близок к предлагаемому анализатору случайных процессовпо техницеской сущности синтеза-" тор кривых распределений, входом которого является вход функционального преобразователя, выходы которого через отдельные усредняющие устройства соединены с первыми входами отдельных умножителей,вто" рые входы умножителей соединены с отдельными выходами генератора ортогональных функций. Сигналы с выходов всех умножителей объединяются в сумматоре. Генератор импульсов управляет работой генератора ортогональных функций и регист рирующего устройства. Вход послед894721 1в области анализа амплитуд А. Функционально преобразованные реализации у (1) поступают на отдельные, (блоки 2 усреднения,Сигналы на выходах блоков 2 усреднения являются оценками величин Анализатор содержит Функциональный преобразователь 1, блоки 2 усреднения, блок 3 задания весовых коэффициентов (взвешивающую метричную схему), коммутатор 4, интерполирующий Фильтр 5, блок 6 регистрации и генератор 7 импульсов.Анализатор случайных процессов работает следующим образом. Анализатор х(й) случайного процесса с плотностью распределения вероятностей Ч(х) поступает на вход функционального преобразователя 1. Фуйк-циональный преобразователь 1 осуществляет двустороннее ограничение амплитуд и й преобразований реализации по законаму. ( Е) =Гх И) -1 Ч Д; 1:1, 2 М, где Ч - постоянный шаг смещения подиапазону амплитуд.Функции Г 1(х)=Г(х-Ч) образуют базис линейно независимых функций него соединен с выходом сумматора 121.Недостатком известного устройства.является сложность, что обусловлено, в основном, сложностью практической реализации умножителей, генератора ортогональных функций и функционального преобразователя.Цель изобретения - упрощейие анализатора.Поставленная цель достигается тем, что в анализатор случайных процессов, содержащий блок регистрации, генератор импульсов и Функциональный преобразователь, вход которого является входом анализатора, а выходы подключены ко входам соответствующих блоков усреднения, введены интерполирующий Фильтр, коммутатор и блок задания весовых коэффициентов, входы которого соединены соответственно с выходами блоков усреднения, а выходы подключены соответственно ко входам коммутатора, выход которого через интерполирующий фильтр соединен с информационным входом блока регистрации, синхронизирующий вход которого подключен к первому выходу генератора ймпульсов, второй и третий выходы которого соединены с синхронизирующими входами коммутатора и интерполирующего;фильтра.На чертеже представлена блок-схема анализатора.) -У(х) ) (х) х .Яд10Сигнал с на 1-ом выходе блока 3задания ве:овых коэффициентов получается суммированием с различнымивесами сигналов на выходах "псков2 усреднения15Мс = Е Ь(1,где матрица коэффициентов Ь получается обращением матрицы коэффици- ентов а 1=- ) Г(х-)Ч)Г(хЧ)с)х.АдВыбор указанных выше параметровфункционального преобразователя 1и блока 3 соответствует решению задачи нахождения коэффициентов с, минимизирующих среднеквадратическуюошибкул 2) У(х)-У(х) дх,АзО гдеЫ(х) =,Е с Г(хЧ).Сигналы сс выхода блока 3поочередно опрашивается коммутатором 4 и поступают на вход интерпоЗ 5 лирующего Фильтра 5 с импульснойхарактеристикой й.) =К Г(К х),(где К и К(, - постоянйые масштабные коэффициенты). В результатеэтого на выходе интерполирующего4 О Фильтра 5 возникает сигнал Г(й),который связан с 0(х) простым соотношениемл=К (К х),45 Коэффициенты К 1 и К устанавливаютисходя из удобства отображения результата измерения. Сигнал с выхода интерполирующего фильтра 5 поступает в блок 6 регистрации. Гене 0 ратор 7 импульсов синхронизируетработу коммутатора 4, интерполирующего фильтра 5 и блока 6 регистрации. Коммутатор 4 целесообразно выполнить в виде многоканального аналого-цифрового преобразователя, а интерполирующий Фильтр 5 - в виде цифрового фильтра.5Для образования базисных функций Ц (х) удобно использовать поли- номинальные В-сплайны.Помимо исключения из схемы известного амортизатора таких сложных устройств, как умножители и генератор ортогональных функций, в предлагаемом анализаторе случайных процессов упрощается функциональный преобразователь. Это происходит вследствие того, что все функциональные преобразования могут выполняться на одинаковых нелинейных элементах, реализующих функцию Г(х), при условии смещения по амплитуде реализации случайного процесса на величину 1 Ч до подачи ее на 1-ый нелинейный элемент. Сделать Й одинаковых нелинейных элементов проще1 чем Й различных. 894721 входом анализатора, а выходы подключены ко входам соответствующих блоков усреднения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения, онсодержит интерполирующий фильтр, коммутатор и блок задания весовых коэффициентов, входы которого соединенысоответственно с выходами блоков усоеднения, а выходы подключены соот- Ф ветственно ко входам коммутатора,выход которого через интерполирующий фильтр соединен с информационнымвходом блока регистрации, синхронизирующий вход которого подключен кпервому выходу генератора импульсов,второй и третий выходы которого соединены с синхронизирующими входамикоммутатора и интерполирующего фильтра.36Источники информации,принятые во внимание при экспертизеФормула изобретения Анализатор случайных процессов, содержащий блок регистрации, генератор импульсов и функциональный преобразователь, вход которого является 1, Мирский Г.Я; Аппаратурное оп 33ределение характеристик случайныхпроцессов. М.-Л., "Энергия", 19 б 7,с.57, рис.2- 1 О.2. Там же с. 157-160, рис. 2-55894721 Составитель Э. СецинаПчелинская Техред А. Бабинец Корректор Н. едакт аказ 11491/79 Тираж ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, 748 П венного комитета СС етений и открытийЖ"35, Раушская наб4/5 ие лиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная,