Устройство для определения характеристик случайных процессов

ОП ИСАНИЕИЗЬВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфеэ СоветскихСоциалистическихРеспублик и 932503(51)М. Кд.06 Г 15/36 Икуднрятнвнный аюнтет СССР на делаю нзабретеннй н втярытнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СЛУЧА ЙНЫХ ПРОЦЕССОВК време нРЦ 21 ства явля им средпучайного онапьные сигнапа, что су т его ун эможности,Цепь иэобретения -пьных воэможностия среднеквадрат расширение. функей за счет опреческого откпоциона делен тем я харакоде ржа которо арного Изобретение относится к области вы числительной и измерительной техники и может найти применение при опредепении характеристик стационарного эргоди- ческого процесса.Известно устройство, содержащее вход ное устройство, квадратор, усредняюшее устройство и показывающее ипи регистриру 1 ошее устройство 1.Данное устройство не может обеспечить высокой точности опредепения среднеквадратического значения спучайного процесса, так как операция извлечения квадратного корня производится в нем с помощью градунровки шкапы.Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому явпяется устройство, содержащее центрируюпую схему двухполупериодный выпрямитепь, диодно-регенеративный компаратор, генератор пинейного напряжения, генератор управляемой частоты, два триггера, два эпемента И, задатчик времени измерения, тактовый генератор, счетчик и кнопку. Устройство поэвопяет измерятьдисперсию стационарного эргодическогопроцесса Х Ц в соответствии с выражением и): . Х 1 Т.),и- оо "4где П - число отдельных выбоТ - период квантования поисходного процесса ХНедостатком данного устройется невозможность измерениянеквадратического отклонения с нения,Поставленная цель достигает что в устройство дпя опредепен теристик спучайных процессов, Шее центрируюший фильтр, вход является входом задания стациоэргодического процесса, вход задания центрированного процесса соединен с выходом центрирующего фильтра и входом двухполупериодного выпрямителя, выход которого подключен к первому входу компаратора, выход которого соединен с первым входом первого триггера, выход которого подключен к первому входу первого элемента И и через генератор линейного напряжения подключен ко второму 10 входу компаратора, выход первого элемента И соединен с информационным входом первого счетчика, выход второго элемента И подключен ко второму входу первого триггера и ко входу счетчика вре мени измерения, выход которого соединен с первым входом второго триггера, пусковой вход устройства соединен со вторым входом второго триггера, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом тактового генератора, введены генератор импульсов; второй счетчик, две группы элементов И, формирователь импульса установки, четыре элемента ИЛИ, третий и четвертый элементы И, третий и четвертый триггеры, элемент задержки и три переключателя, причем переключающий контакт первого перекпочателя подключен к выходу второго элемента И и установочному входу первого счетчика, размыкающий контакт первого переключателя соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, а замыкающий контакт первого переключателя подключен к первому входу третье 35 го триггера, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом переноса первого счетчика, выходы старших разрядов которого подключены к уп 40 равляющим входам элементов И первой группы, информационные входы которых соединены с выходами младших разрядов первого счетчика- -) -ый (где П - разрядность счетчика), выход которого под 45 ключен к одному входу второго элемента ИЛИ, другие входы которого соединены с выходами элементов И первой группы, выход второго элемента ИЛИ подключен к первому входу третьего элемента И, 50 второй вход которого соединен с выходом третьего триггера, а выход подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с замыкающим контактом второго переключателя, 55 .переключающий контакт которого через элемент задержки соединен с выходом четвертого элемента И, первый вход которого подключен к выходу третьегоэлемента ИЛИ и информационному входувторого счетчика и первому входу четвертого триггера, выход которого соединенсо вторым входом четвертого элементавторой вход четвертого триггера подключен к выходу четвертого элемента .ИЛИ,один вход которого соединен с-ымП+"гвыходом (где П - разрядность счетчика)второго счетчика, выходы старших разрядов которого подключены к управляющимвходам элементов И второй группы, выходы которых соединены с другими входами четвертого элемента ИЛИ, информационные входы элементов И второй группы подключены к выходам младших разрядов второго счетчика, один установочный вход которого соединен с размыкающим контактом третьего переключателя,другие установочные входы подключенык выходам формирователя импульса установки, вход которого подключен к замыкающему контакту третьего переключателя, переключающий контакт которого соединен со вторым входом второго триггера, выход генератора подключен ко второму входу первого элемента И,На чертеже изображена структурнаясхема предлагаемого устройства.Устройство содержит центрирующийфильтр 1, двухполупериодный выпрямител2, диодно-регенеративный компаратор 3,генератор 4 линейного напряжения, генератор 5 импульсов, тактовый генератор6, триггер 7, элемент И 8, счетчик 9времени измерения, триггер 10, элементИ 11, кнопку 12, счетчики 13 и 14,группы 15 и 16 элементов И, элементы ИЛИ 17-20, триггеры 21 и 22,элементы 23 и 24, элемент 25 задержки,формирователь 26 импульса установки ипереключатели 27-29,Устройство работает следующим образом,Измерение дисперсии 0 х производится в соответствии с выражением (1)При этом переключатели 27-29 находятся в положении, указанном на чертеже.Обрабатываемое напряжение Ц (Ц, моделирующее стационарный эргодический процесс х ф подается через центрирующий фильтр 1 на вход двухполупериодного выпрямителя 2 (если исходный сигнал-процесс центрирован, то он через вход 2 подается непосредственно на вход выпрямителя 2). Выход выпрямителя 2 подключен к первому входу диоднорегенеративного компаратора 3, на вто(2 Значение оценки среднеквадратического отклонения определяется тем деле 1ния числа Н,11 на величину йоперация при соответствующемчисла П также сводится к переносузапятой в общем отсчете.Технико-экономическая эффективностьот внедрения предлагаемого устройстваобусловлена расширением его функциональных возможностей при незначительномусложнении,Определение среднеквадратическогоотклонения стационарного эргодическогопроцесса с помощью устройства прототипа требует его применения в сочетаниис устройством извлечения квадратногокорня, что приводит к его значительномуусложнению, Кроме того, в этом спучаеоперация извлечения квадратного корнябудет происходить со сдвигом во времени по отношению к процессу определениядисперсии, что увеличивает время, необходимое для получения результата, Впредлагаемом устройстве операция определения квадратного корня совмещена вовремени с процессом получения измерительной информации,. Эта подбореф обр л а Устройст ристик случ центрирующи ется входом дического п рованного и я характеодержащее орого явля- ного эргония центривыходом ом двухпоход которо- компаратодля определени айных процессов, с й фильтр, вход кот задания стационар роцесса, вход зада роцесса соединен с го фильтра и входвыпрямителя, вы н к первому входу оторого соединен с центри лупериодногоо подключе ервым а, вых риггера, выход которого5 ому входу первого элегенератор линейного начен к второму входу компервого элемента И соеодом п подключ мента И пряжени е подклю паратора, выход, уравнение (22) примет вид; С учетом выражения (4), имее 932503 динен с информационным входом первого счетчика, выход второго элемента И подключен к второму входу первого триггера и к входу счетчика времени измерения, выход которого соединен с первым входом второго триггера, пусковой вход устройства соединен с вторым входом второго триггера, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, 1 О второй вход которого соединен с выходом тактового генератора, о т л и ч а ю - ш е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения среднеквадратического откло нения, оно содержит генератор импульсов, второй счетчик, две группы элементов И, формирователь импульса установки, четы . ре элемента ИЛИ, третий и четвертый элементы И, третий и четвертый триггеро ры, элемент задержки .и три переключате ля, причем переключающий контакт первого переключателя подключен к выходу второго элемента И и установочному входу первого счетчика, размыкающий кон такт первого переключателя соединен с первым входом первого элемента ИЛИ,Ъ замыкающий контакт первого переключателя подключен к первому входу третьего триггера, второй вход которого соединен зо с выходом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с.выходом переноса первого счетчика, выходы старших разрядов которого подключены к управляющим входам элементов И первой группы, 35 информационные входы которых соединены с выходами младших разрядов первого счетчика" " 1 -ый (где П - разряд 2 ность счетчика), выход которого подключен к одному входу второго элемента ИЛИ, другие входы которого соединены с выходами элементов И первой группы, выход второго элемента ИЛИ подключен, к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с выхо дом третьего триггера, а выход подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с замыкающим контактом второго переключателя, переключающий контакт которого 50 через элемент задержки соединен с выходом четвертого элемента И, первый вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, информационному входу второго счетчика и первому входу четвертого триггера, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, второй вход четвертого триггера подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ, один вход которого соединен с( )-ым выходом (где и - разрядность го переключателя, переключаюший конО 1счетчика) второго счетчика, выходы стар- такт которого соединен с вторым входом3ших разрядов которого подключены к уп- второго триггера, выход генератора имравляюшим входам элементов И второй пульсов подключен к второму входу пергруппы, выходы которых соединены с вого элемента И,другими входами четвертого элемента Источники информации,ИЛИ, информационные входы элементов принятые во внимание при экспертизеИ второй группы подключены к выходам 1, Мирский Г. Н. Аппаратурное опремладших разрядов второго счетчика, один деление характеристик спучайных процесустановочный вход которого соединен О сов. М. "Знергия", 1972, с. 92,с размыкаюшим контактом третьего пе. Карпов Р. ГМатюхин Ю, Д, иреключателя, другие установочные входы Мещерский Б. Н. 11 ифровой измерительподключены к выходам формирователя дисперсии низкочастотных случайных сигимпульса установки, вход которого под- налов, "Изв. вузов СССР, Приборостроключен к замыкающему контакту третье-ение", 1975, Мо 4 с, 20,осударстве нногоизобретений ива, Ж, Рау Подписиитета СССРкрытийая наб