Устройство для определения одномерных начальных моментов м го порядка

, Социалистическик Республии ОП ИСАКИИИ ЗОРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 922769(5М. Кл. 6 06 Г 15/36 3 Ъеударстееккы 9 комитет СССР аф делам изобретение и открытий(72) Авторы изобретения А.Ж.Виксна и М.А.Элстс".1 Специальное ко нс трукторское бюро научного пр бороВрреия ,щ. и, .Мт, АН Латвийской.ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОДНОМЕРНЫХ НАЧА 31 ЬНЫХ МОМЕНТОВ а-ГО ПОРЯДКА Изобретение относится к спе 1 иализированным средствам вычислительной техники и предназначено для опреде- ления в цифровой форме одномерных начальных моментов е-го порядка однополярного случайного процесса и может быть использовано для измерения моментных функций преимущественно до четвертого порядка при технической диагностике сложных объектов, например в самолетостроении, судостроении, в медицине и т.д. Известно устройство для определения функции в-го порядка, работающее по принципу "значение-знак", содержащее. блок сравнения, функционапьный преобразователь, генераторслучайного сигнала и блок управления 1) .Однако точность и полосу обрабатываемого сигнала в данном устройстве ограничивают аналоговый функциональньпт преобразователь и преобразователь аналог-код, являющиеся источником систематической погрешности.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для определения одномерных. начальных моментов а-го порядка, содержащее блок сравнения, выход кото" рого подключен к первому входу блока анализа, второй вход которого соединен с выходом блока анализа чисел, генератор случайного сигнала, первый выход которого соединен с первым входом степенного преобразователя, выход которого подключен через степенной преобразователь к первому входу коммутатора, второй вход которого соединен с выходом блока управления, другие выходы которого соединены с соответствующим входом блока сравнения, блока анапиза чисел и блока задания весовых коэфФициентов, выход блока анализа чисел подклю ен к соответствующим входам реверсивных счетчиков.694нала, выход цифроаналогового преобразователя является первым выходомгенератора случайного сигнала, входом которого является вход генератора псевдослучайного сигнала.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство для определения одномерных начальных моментов содержитблок 1 сравнения, генератор 2 случайного сигнала, состоящий из последовательно включенных генератора 3псевдослучайного сигнала. и цифроаналогового преобразователя 4, генератор 5 тактовых импульсов, счетчикб, накапливающий сумматор 7, степенной преобразователь 8, блок 9 индикации, блок 10 задания начальных условий,В устройстве реализована оптимальная обработка стохастически квантованного сигнала, позволяющая при на-личии информации о мгновенных значениях вспомогательного случайного процесса получить оценки одномерных начальных моментов щ"го порядка сиг"нала с минимизированной статистической погрешностью. Если мгновенноезначение сигнала х.й. где- мгно, фвенное значение сигнала генераторапсевдослучайных чисел, в накапливающийсумматор должна записываться оценкащ+МФ 4 А Если же х;, то в накапливающий сумматор должна записываться оценка щ-щА + - где11 еИфА - динамический диапазон вход-,ного сигнала. Для генератора псевдослучайных .чисел реализация чиселзаранее известна и она передочередным циклом измерения может бытьзадана в виде начальных условий, равных: афещ д) 3 9227В известном устройстве реализован метод функциональных статистических испытаний. Достоинством данного метода является наличие только одного измерительного канала ипредельно упрощенная обработка вход 3ного аналогового сигнала одним сравнивающим устройством 2,Однако это устройство обладаетбольшой статистической погрешностью,ф 10характерной методу статистическихиспытаний.Цель изобретения - повышение точности определения оценок одномерныхначальных моментов щ-го порядка сигнала,Поставленная цель достигается тем,что в устройство для определенияодномерных начальных моментов щ-гопорядка, содержащее блок сравнения,н26первыи вход которого является входомустройства, генератор случайного сигнала и степенной преобразователь, введены генератор тактовых импульсов,счетчик, накапливающий сумматор, блок23задания начальных условий, блок индикации, при этом вход генератора случайного сигнала объединен с вторымвходом блока сравнения, с входомсчетчик и подк ючен к выходу генератора тактовых импульсов, первый36выход генератора случайных сигналовсоединен с третьим входом блока сравнения, выход которого подключен ктактовому входу накапливающего сумматора, первый информационный вход Зф. которого соединен с выходом степенного преобразователя, первый входкоторого подключен ко второму выходу генератора случайного сигнала,второй вход степенного преобразователя соединенс первым выходом блока задания начальных условий, второй выход которого подключен ко второму информационному входу накапливакщего сумматора, управляющий вход 4 фкоторого объединен с управляющимвходом блока индикации и соединен свыходом счетчика, информационныйвход блока индикации подключен к выходу накапливающего сумматора. ффКроме того, генератор случайногосигнала содержит генератор псевдослучайного сигнала и цифро-аналоговый Приняв динамический диапазон А1 получаем следующий упрощенный метод определения щ"го начального моментаФпреобразователь, при этом выход генератора псевдослучайных сигналовподключен ко входу цифроаналоговогопреобразователя и является вторымвыходом генератора случайного сиг где Хф= Такой метод определения щ-го начального момента о 6 ладает большей точ-,69 6 с целью повышения точности, в устрой" ство введены генератор тактовых импульсов, счетчик, накапливающий сумматор, блок задания начальных условий, блок индикации, при этом вход генератора случайного сигнала объединен с вторым входом блока сравнения, с входом счетчика и подключен к выходу генератора тактовых иипульсов, первый выход генератора случайных сигналов соединен с третьим входом блока сравнения, выход которого подключен к тактовому входу накапливающего сумматора, первый информационный вход которого соединен с выходом степенного преобразователя, первый вход которого подключен к второму выходу генератора случайного сигнала, второй вход степенного преобразователя соединен с. первым выходом блока задания начальных условий, второй выход которого подключен к второму информационному входу накапливающего сумматОра, управляющий вход которого объединен с управляющим входом блока индикации и соединен с выходом счетчика, информационный вход блока индикации подключен к выходу накапливающего сумматора.2. Устройство по п. 1, о т л ич аю щ е е с я тем, что генератор случайного сигнала содержит генератор псевдослучайного сигнала и цифроаналоговый преобразователь, при этом выход генератора псевдослучайных сигналов подключен к входу цифроаналогового преобразователя и является вторым выходом генератора случайного сигнала, выход цифроанасигнала, входом которого являетсявход генератора псевдослучайного сигнала. 5 9227ностью по сравнению с известным, таккак степенное преобразование осуществляется с цифровой, а не с аналоговойвеличиной, Степень степенного преобразования по сравнению с известнымпри этом уменьшается на один порядок.Например, при определении З-.го момента оценкой служит цифровая величинавторого порядка.Устройство работает следующим образом.Под воздействием тактовых импульсов генератора 5 тактовых импульсовгенератор 3 псевдослучайных чисел генерирует очередное псевдослучайное 15число . , которое преобразователемкод-аналог преобразуется в аналоговуюформу и блоком 1 сравнения в моментстробирования сравнивается с входнымпреобразуемым сигналом, Одновременно псевдослучайное число В поступатет на вход степенного преобразователя 8, на выходе которого теперь имеется число равное , , Если х,(.,к коду накапливающего сумматора 7добавляется число, .равное - ", .Естже х т , на выходе блока 1 сравнения импульса нет и содержимое накапливающего сумматора 7 остаетсябез изменений. Число тактов преоб 30разования подсчитывает счетчик б,при переполнении которого содержимоенакапливающего сумматора 7 переписывается в блок 9 индикации, а в нака+пливающий сумматор 7 записывается35код равный начальным условиям, т.еЯ. Код начальных условий хранитсяв блоке 10. После этбго вышеописанный процесс определения выбранногоначального момента начинается заново.Понижение порядка степного преоб"логового преобразователя являетсяразования повышает точность оценки ф первым выходом генератора случайногоначальных моментов е-го порядка.формула изобретения 1. Устройство для определения одномерных начальных. моментов в-го порядка, содержащее блок сравнения, первый вход которого является входом устройства,. генератор случайного сигнала и степенной преобразователь, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Мирский Г.Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов, М., "Энергия", 1972, с. 225.2. Авторское свидетельство СССР Ф 589616 кле 6 06 Г 15/361975 (прототип).922769 Составитель Л, Григорьян-ЧтенцТехред С,Мигунова орректор М.Демчи ктор Т.Киселе Тираж 732 НИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская наб