Генератор непрерывного нормально распределенного псевдослучайного сигнала
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскияСоциалистическихРеспублик оц 962930(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 1002 В 1 (21) 3247217/18-24с присоединением заявки Мо -(23) Приоритет 1 ИМ. Кл.з С 06 Р 7/58 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийОпубликовано 30 р 982. Бюллетень Йо 36Дата опубликования описания ЗОР 932(72) Авторы изобретения В.И. Жулев, Г.А. Садовский и В.С. Петров Рязанский радиотехнический институт(54) ГЕНЕРАТОР НЕПРЕРЫВНОГО НОРМАЛЬНО РАСПРЕДЕЛЕННОГО ПСЕВДОСЛУЧАЙНОГО СИГНАЛАИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования реальных физических воздействий при испытаниях динамическихобъектов,для поверки и аттестации средств амплитудноГо статического анализа, в системах экстремального регулирования, медицинской диагностики, допускового контроля, а также в ряде других областей информационно-кзмерительной и радиолокационной техники. Известно устройство для генерирования непрерывного случайного процес.са, основанное на переносе спектра узкополосных (кваэигармонических) шумов в область низких частот, которое содержит генератор шума, резонанс 2 ный усилитель, фазовый детектор, фильтр низких частот, генератор опорных напряжений, измеритель интенсивности, систему автоматической регулировки усиления. В данном устройстве нормируемой характеристикой является спектральная плотность 1 ).Фазовый детектор изменяет плотность распределения вероятностей мгновенных значений первичного шума чтоявляется недостатком. 30 Известно также устройство для по" лучения случайного сигнала с заданным дискретным законом распределения амплитуд, которое содержит триггеры, схемы совпадений, каскады регулировки уровней, сумматор 2 3.Указанным устройством генерируется случайные сигналы, у которых нормируются, как правило, спектральная плотность и (или) корреляционная функция. Осуществление нормирования сигналов по плотности распределения вероятностей мгновенных значений практически невозможно ввиду отсутствия информации о метрологических характеристиках первичных источников шумов, а также не"табильности последующих преобразований. Под "заданной плотностью" понимают ее вид, а не метрологические характеристики.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для генерирования непрерывных псевдослучайных сигналов, содержащее двигатель, систему редукторов, синус" но-косинусные потенциометры, сумматоры, перемножители 3 ).В этом устройстве генерируемый псевдослучайный сигнал, в принципе, может быть нормирован по плотности(12 ) Тогда, учитывая, что интеграл (7) сводится к виду Ре)ооЭ: , 1с 3 рф(6)Щ ) Р" (и 1 И5ео где 1 =г-(и-щ)а-вЬи, применяя теорему запаздывания где Нр) - изображение Функции Ь ( Ь);1(7-1)- единичная Функция Хевисайда,1 п 1 еи20Ю(г)= и Е: (-1) с г-(и-е)а-пЬ 1 х(-а) (и) т:о 3 г -(и-т)а- тЬ 1,(10)25В дальнейшем полагают, что исходные процессы х (С) имеют математическое ожидание в х =О, динамический диапазон +й, т.е. а=-й, Ь=а. Учитывая последнее, запишем рекуррентную Формулу для определения плотности распределения суммы равномерно распределенных процессов в окончатель-. ном виде 1па(г)= Е:. (-1) сг+(п)аю п 1и(2 д)и(и ц 1 в=О 40Для последующей оценки удобно,чтобы суммарный процесс г(й) имел среднеквадратическое отклонение Т =1, Тогда, учитывая что Тг= 1%- 7и ьх =Й/ГЗ, определим требование кпараметру д в выражении (11): д=р.Таким образом, ми получили рекуррентную эависимость плотности распределения псевдослучайного процесса от числа исходных равномерных сигналов в суммеДля оценки степени приближения плотности распределения синтезированного сигнала к истиннойнормальной55 найдем относительную среднеквадратическую по диапазону погрешность бО Ф(г)-Юп(г)Ь65 где 2 Ь 7 г - заданный диапазон;Ь - постоянный множитель.Расчет, выполненный численныи методом на ЭВИ "Мир" для ряда частных случаев, показал, что от" носительная погрешность воспроизведения Функции (11) по отношению к (12) имеет наибольшее значение на краях диапазона, и в пределах + +2,5 7 не превышает следующих значений: оф(4)=5,2;о(5) =3,6,;о 6 =3,5.На чертеже изображена структурная схема генератора.В состав схемы входят генераторы 1 треугольного напряжения, сумматор 2, модулятор 3, генератор 4 сину-. соидального напряжения, блбк 5 пико" вых детекторов, фильтр 6 нижних час. тот, коммутатор 7, усилитель 8.Выходы каждого из и генераторов треугольного напряжения 1,а 1, п подключены к сумматору 2, выход которого соединен с входами Фильтра 6 нижних частот коммутатора 7 и модулятора 3, другой вход которого подключен к генератору 4 синусоидально)го напряжения, а выход - к входам коммутатора 7 и блока 5 пиковых детекторов. Выходы последнего, а также выход фильтра нижних частот соединены с коммутатором," выход которого подключен к усилителю 8.Генератор функционирует следующим образом.Генератор треугольного напряжения 1,т(1 Е 1,и ; число генераторов выбирается в соответствии с вышеизложенной методикой в зависимости от требуемой точности воспроизведения) нормальной плотности распределения Формирует сигналы с независимыми начальными фазами.ЬО где й,: - амплитуда 1-го треугольногонапряжения;Т; - период его повторения КЕ Осо - множество периодов повторения.Для осуществления нормирования синтезируемого сигнала на выходах генераторов 1 устанавливаются равные, амплитуды Й; Й и нулевые средние значения х; =О. Строго говоря, получаемый такйм образом сложный сигнал будет псевдослучайным с определенным периодом, для обеспечения этого пе" риода, много большего реального времени проведения экспериментов (в течение которого процесс можно считать число случайным), необходимо частоты треугольных напряжений устанавли 9 б 2930Вать близкими, а их отнбшение в виде иррациональных чисел. Генерируемые треугольные напряжения суммируются в сумматоре 2, в результате чего на его выходе действует сложный электрический сигнал.г(с) =х;(15)1 с 1с плотностью распределения (11), 1 О который поступает на модулятор 3. На другой вход модулятора одновременно подается гармонический сигнал с генератора 4 синусоидального напряжения, В результате с выхода модулятора снимается колебание, огибающая которого повторяет форму напряжения (15) . Совершенно очевидно, что распределения максимумов, минимумов и размахов полученного модулированного колебания будут подчинять ся.тому же закону (11), поскольку выборкой из совокупности мгновенных значений процесса г(С). Сигнал с модулятора поступает на блок пиковых детекторов, где осуществляется его 25 разделение на положительную и отрицательную составляющие.Для полученияопредеЛенной корреляционной функции.сигнал с сумматора пропускают через фильтр б нижних ЗО частот, где осуществляется преобра - зование вида где Ь(й.- ) - импульсная переходнаяхарактерйетика фильтра.Сигналы с сумматора, модулятора пиковых детекторов и фильтра нижних частот подаются на коммутатор 7, который осуществляет их поочередное подключение к усилителю 8, Последний представляет собой усилитель по напряжению и мощности.45Таким образом, использование принципа суммирования ряда равномерно распрецеленных независимых процессов позволяет синтезировать псевдослучайный нормальный сигнал с нормированной плотностью распределения. Предло- . женное устройство, реализующее указанный принцип, дает возможность поверять и аттестовать анализаторы функций распределения мгновенных значений экстремумов и размахов случайных процессов, а также коррелометры,Формула изобретенияГенератор непрерывного нормально распределенного псевдослучайного сигнала, содержащий сумматор, выход которого соединен с входом фильтра нижних частот, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точ-. ности, он содержит генератор синусоидального напряжения, модулятор, блок пиковых детекторовкоммутатор, усилитель и группу генераторов треуголь- ного напряжения, выходы которых соеинены с соответствупюими входами ,сумматора выход которого соединен :с первым входом коммутатора и с первым входом модулятора, второй вход которого подключен к выходу генератора синусоидального напряжения, выход модулятора соединен с вторым входом коммутатора и с входом блока пиковых детекторов, первый и второй выходы которого соединены соответственна с третьим и четвертым входами коммутатора, пятый вход которого подключен к выходу фильтра нижних частот, выход коммутатора соединен с водом усилителя, выход которого является выходом генератора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Бобнев М,П. Генерирование случайных сигналов, М., "Энергия",1971, с.36,2. Там же, с,75.3. Там же, с.192 (прототип).962930 Составитель А. Карасовя Техред С.Мигунова Корректор А. Гриценко Редакт Пор длисноСР а 4/ Филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектна з 75 36 Тираж ВНИИПИ Государственногпо делам изобретений 113035, Москва, Ж, Р 31 По комитета СС и открытий уюская наб
СмотретьЗаявка
3247217, 10.02.1981
РЯЗАНСКИЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
ЖУЛЕВ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ, САДОВСКИЙ ГАРДОН АНТОНОВИЧ, ПЕТРОВ ВЛАДИМИР СЕМЕНОВИЧ
МПК / Метки
МПК: G06F 7/58
Метки: генератор, непрерывного, нормально, псевдослучайного, распределенного, сигнала
Опубликовано: 30.09.1982
Код ссылки
<a href="https://patents.su/5-962930-generator-nepreryvnogo-normalno-raspredelennogo-psevdosluchajjnogo-signala.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Генератор непрерывного нормально распределенного псевдослучайного сигнала</a>
Предыдущий патент: Одноразрядный оптоэлектронный сумматор
Следующий патент: Генератор псевдослучайных чисел
Случайный патент: Способ электрохимического осаждения покрытий из магнитных сплавов