Устройство для формирования случайных процессов с заданным спектром Советский патент 1983 года по МПК G06F7/58 

Описание патента на изобретение SU1027723A1

тель частоты - к счетному входу счетчика, выход пе(3еполнения счетчика подключен к синхронизирующему входу регистра, выход которого подключен к информационному входу сдвигающего регистра, выходы которого являются выходами генератора первичного шума и подключены соответственно-к входу регистра, к первому входу первого элемента ИЛИ и через первый элемент НЕ - к первому входу второго элемента ИЛИ, соответствующий выход сдвигающего регистра подключен к второму входу второго элемента ИЛИ и через второй элемент НЕ - к втррому входу первого элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ через третий элемент ИЛИ подключены к последовательному информационному входу сдвигающего регистра,

3. Устройство по П.1, о т л и чающееся тем, что анализатор спектра состоит из блока преобразования Фурье, двух квадраторов, сумматора и интегратора, причем вход блока преобразования Фурье в анализаторе спектра является входом анализатора спектра, а выходы действительной и мнимой частей коэффициента этого блока преобразования Фурье через пер- еый и второй квадраторы подключены к входам сумматора, выход которого через интегратор подключен к выходу анализатора спектра.

k. Устройство по П.1, о т л и чающееся тем; что блок вычисления частотной характеристики состоит из делителя, блока умножеия, регистра,счетчика,блока паяти и формирователя импульса, прием входы делителя и делимого деителя являются соответственно первым и вторым информационными входаи блока вычисления частотной харакеристики, выход делителя подклюен к первому входу блока умножения, второй вход которого подключен к ВЫХОДУ блока памяти, выход блока умножения подключен к информационному входу регистра, выход которого является первым выходом блока вычисления частотной характеристики и подключен к информационному входу блока памяти, выход сметчика является вторым выходом блока вычисления частотной характеристики и подключен к адресному входу блока памяти, вход формирователя импульса является первым информационным входом блока вычисления частотной характеристики, выход блока формирования импульса является третьим выходом блока вычисления частотной характеристики и подключен к синхронизирующему входу регистра, управляющему входу-блока памяти и счетному входу счетчика, установочный вход которого является управляющим входом

блока вычисления частотной характе- ристики.

5. Устройство по П.1, о т л и - . чающееся тем, что блок вычисления коэффициентов фильтрации состоит из двух блоков памяти, блока постоянной памяти, трех блоков умножения, двух сумматоров, трех сумматоров-вычитателей, трех счетчиков, регистра константы, триггера, дешифратора, элементов И, НЕ и тактового генератора, причем информационный вход, вход адреса записи и синхронизирующий вход первого блока памяти являются соответственно первым, вторым и третьим информационными входами блока вычисления коэффициентов фильтрации, вход адреса чтения и выход первого блока памяти подключены соответственно к выходу первого сумматора-вычитателя и первому входу первого блока умножения, второй вход и выход первого блока умножения подключены соответственно к выходу блока постоянной памяти и к информацион ному входу второго сумматора-вычитателя, управляющий вход и выход второго сумматора-вычитателя подключены соответственно к выходу элемента И и к информационному входу второго блока памяти, вход адреса чтения и выход второго блока памяти являются соответственно четвертым информационным входом и выходом блока вычисления коэффициентов фильтрации, вход

адреса записи и управляющий вход вто рого блока памяти подключены соответственно к выходу яервого сумматора и выходу дешифратора, запускающий вход тактового генератора является управляющим входом блока вычисления коэффициентов фильтрации, выход тактового генератора подключен к синхронизирующему входу второго сумматоравычитателя и к счетному входу триггера, выход триггера подключен к входу первого счетчика, к первому входу второго сумматора, к первому йходу элемента И, к управляющему входу третьего сумматора-вычитателя и через элемент НЕ - к управляющему входу первого сумматоравычитателя, параллельный выход первого счетчика подключен к второму входу второго сумматора, выход переноса первого счетчика подключен кустановочиому входу второго сумматора-вычитателя ик счетному входу второгосчетчика, параллельный выход второго счетчика подключен к первым информационным входам первого сумматора и третьего сумматора-вычитателя, выход переноса второго счетчика подключен к входу третьего счетчика, выход которого подключен к первому информационному входу первого сумматора-вычитателя и первому входу второго блока умножения, выход второго сумматора подключен к второму информационному входу первого сумматора78ычитателя, к входу дешифратора и к первому входу третьего блока умножения, выход регистра константы подключен к вторым входам второго и третьего блоков умножения, выходы второго и третьего блоков умножения подключены к вторым информационным входам первого сумматора и третьего сумматора-вычитателя, параллельный выход третьего сумматора-вычитателя. подключен к адресному входу блока постоянной памяти, выход младшего разряда третьего сумматора-вычитателя подключен к второму входу элемента И.

Похожие патенты SU1027723A1

название год авторы номер документа
Способ анализа спектра сигналов и устройство для его осуществления 1988
  • Буняк Юрий Анатольевич
  • Капицкий Ярослав Иванович
SU1573432A1
Устройство для вычисления коэффициентов цифрового фильтра 1980
  • Никонов Александр Михайлович
SU961103A1
Цифровой анализатор спектра 1985
  • Витязев Владимир Викторович
  • Уваров Александр Григорьевич
  • Улаев Николай Алексеевич
  • Хлудов Сергей Юрьевич
  • Широков Владимир Алексеевич
SU1256044A1
Анализатор гармоник 1988
  • Ефремов Виктор Евгеньевич
  • Кравец Александр Кириллович
  • Покрас Семен Иосифович
  • Товстюк Валерий Павлович
SU1663571A1
Усреднитель-анализатор спектра Фурье 1980
  • Демченко Борис Сергеевич
SU955086A1
Анализатор спектров 1982
  • Грибков Игорь Георгиевич
  • Белинский Александр Валерианович
  • Степукова Тамара Леонидовна
SU1023341A1
Устройство для вычисления коэффициентов цифрового фильтра 1981
  • Никонов Александр Михайлович
SU987804A1
Анализатор спектра 1987
  • Капицкий Ярослав Иванович
  • Буняк Юрий Анатольевич
  • Ляхвацкий Владимир Дмитриевич
  • Лапчук Елена Мечиславовна
SU1552117A1
Генератор случайного процесса 1982
  • Баканович Эдуард Анатольевич
  • Лозицкий Вячеслав Петрович
SU1020820A1
Устройство для вычисления скользящего спектра 1988
  • Каневский Юрий Станиславович
  • Куц Наталия Евгеньевна
  • Сергиенко Анатолий Михайлович
SU1527642A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 027 723 A1

Реферат патента 1983 года Устройство для формирования случайных процессов с заданным спектром

Формула изобретения SU 1 027 723 A1

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться для формирования .случайных процессов с заданным спектром в аппаратуре испытания изделия сложной техники на случайную вибрацию, в различных технических системах, использующих случайные процессы.

Известен генератор случайных процессов, содержа111ий генератор случайных фаз,процессор обратного преобразования Фурье, блок рандомизации и блоки взвешивания С }

Однако анализ вероятностных характеристик этого устройства показывает зависимость распределения вероятностей формируемых случайных процессов от задаваемых спектров, а также периодическую нестационарность этих процессов по спектру.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для формирования случайных процессов с заданным спектром, содержащее генератор некоррелированного первичного шума, формирующий цифровой фильтр, состоящий из сдвигающих регистров и сумматора, блок задания спектра, блбк вычисления коэффициентов фильтрации и цифроаналоговый преобразователь С23.

Известное устройство имеет недостаточную скорость перестройки

спектра случайного процесса, что Вызвано сложностью расчета коэффициентов цифрового фильтра по его частотной характеристике на основе

алгоритма прямой свертки и необходимостью выполнить при этом большое количество арифметических операций. Поэтому для обеспечения требуемой полосы частот случайного процесса

в диапазоне 0-5 кГц приходится использовать в качестве первичного шума бинарные случайные последовательности. Однако это приводит к искажению распределения вероятностей

формируемого случайного процесса и его зависимости от задаваемого спектра. Наиболее сильно искажается многомерное распределение вероятности. Кроме этого грубое квантование первичного шума приводит в отдельных случаях к появлению псевдослучайных

{Явлений.

Цель изобретения - повышение быстсодействия устройства и точности формирования случайного процесса с заданным спектром.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для формирования случайных процессов, содержащее генератор первичного чиума, цифроаналоговый преобразователь, выход которого является выходом устройства, блок задания спектра, вход которого является входом задания спектра устройства, и блок вычисления коэффициентов фильтрации, содержит блок преоб разования Фурье, умножитель, блок обратного преобразования Фурье, аналого-цифровой, преобразователь, анализатор спектра и блок вычисления частотной характеристики, причем выходы генератора первичного ujyfta соединены с входами блока преобразования Фурье, вход аналогоцифрового преобразователя является информационным входом устройства, выход аналого-цифрового преобразова теля подключен к входу анализатора спектра, выход которого подключен к первому информационному входу блока вычисления частотной характеристики второй информационный вход блока вычисления частотной характеристики подключен к выходу блока задания спектра, первый, второй и третий выходы блока вычисления частотной характеристики подключены к пер вому, второму и третьему информационным входам блока вычисления козффициентощ фильтрации, выход коэффициента и выход номера коэффициент блока преобразования Фурье подключе ны соответственно к первому входу умножителя и четвертому информационному входу блока вычисления коэ фи1 иентов фильтрации, выход блока вычисления кЬэффициентов фильтрации подключен к второму входу умножител выход умножителя подключен к входу блока обратного преобразования Фурь выход которого подключен к входу ц-ифроаналогового преобразователя, управляющие входы генератора перв.ичного шума, блока вычисления частотной характеристики и блока вычисления коэффициентов фильтрации подключены к входу запуска устройст ва. Генератор первичного шума состоит из генератора тактовых импульсов делителя частоты, счетчика, регистра, сдвигающего регистра, трех элементов ИЛИ и двух элементов НЕ, при чем управляющий вход генератора так товых импульсов, установочный вход счетчика и управляющий вход занесения сдвигающего регистра подключены к управляющему входу генератора пер вичного шума, выход генератора тактовых импульсов подключен к входу управления сдвигом сдвигающего регистра и через делитель частоты к счетному входу счетчика, выход переполнения счетчика подключен к синхронизирующему входу регистра, выход которого подключен к информационному входу сдвигающего регистра, выходы которого являются выходами генератора первичного шума и подключены соответственно к входу регистра, к первому ВХОДУ первого элемента ИЛИ и через первый элемент НЕ - к первому входу второго элемента ИЛИ, соответствующий выход сдвигающего регистра подключен к второму входу второго элемента ИЛИ и через второй элемент НЕ - к второму входу первого элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ через третий элемент ИЛИ подключены к последовательному информационному входу сдвигающего регистра. Анализатор спектра состоит из блока преобразования Фурье, двух квадраторов,сумматора и интегратора, причем вход блока преобразования фурье в анализаторе спектра является входом анализатора спектра, а выходы действительной и мнимой частей ког эффициента этого блока преобразования Фурье через первый и второй квадраторы подключены к входам сумматора, выход которого через интегратор подключен к выходу анализатора спектра. Блок вычисления частотной характеристики состоит из делителя, блока умножения ,регистра счетчика, блока памяти и формирователя импульса, причем входы делителя и делимого делителя являются соответственно первым и. вторым информационнь1ми входами блока вычисления частотной характеристики, выход делителя подключен к первому входу блока умножения, второй вход которого подключен к выходу блока памяти, выход блока умножения подключен к информационному входу регистра, выход которого является первым выходом блока вычисления частотной характеристики и подключен к информационному входу блока памяти, выход счетчика является вторым выходом блока вычисления частотной характеристики и подключен к адресному входу блока памяти, вход формирователя импульса является первым информационным входом блока вычисления частотной характеристики, выход блока формирования импульса является третьим выходом блока вычисления частотной характеристики и подключен к синхронизирующему входу регистра, управляющему входу блока памяти и счетному входу счетчика, установочный вход которого является управляющим входом блока вычисления частотной характеристики. Блок вычисления коэффициентов фильтрации состоит из двух блоков памяти, блока постоянной памяти, тре блоков умножения, двух сумматоров, трех сумматоров-вычитателей, трех счетчиков, регистра константы, триггера, дешифратора, элементов И, НЕ и тактового генератора,причем информационный вход, вход адреса записи и синхронизирующий вход первого блока памяти являются соответственно первым, вторым и третьим информационными входами блока вычисления коэффициентов фильтрации, вход адреса, чтения и выход первого, блока памяти Подключены соответственно к выходу первого сумматора-вычитателя и к первому входу первого блока умножения, второй вход и выход первого блока умножения подключены соответственно к выходу блока постоянной памяти и к информационному входу вто рого сумматора-вычитателя, управляющий вход и выход второго сумматоравычитателя подключены соответственно к выходу элемента Ии к .информационном входу второгоблока памяти,вход адреса чтения и выход второго блока памяти являются соответственно четвертым информационным входом и выходом блока вычисления коэффициентов фильт рации, вход адреса записи и управляющий вход второго блока памяти подключены соответственно к выходу первого сумматора и выходудешифратора, запускающий вход тактового генератора является управляющим входом блока вычисления коэффициентов фильт рации, выход тактового генератора подключен к синхронизирующему входу второго суммато|эа-вычитателя и к счетному входу триггера, выход три1- гера подключен к входу первого счет чика, к первому входу второго сумматора, к первому входу элемента И, к управляющему входу третьего сумма тора-вычитателя и через элемент НЕ к управляющему входу первого суммат ра-вычитателя, параллельный выход первого счетчика подключен к второму входу второго сумматора, выход п реноса первого счетчика подключен к установочному входу второго сумиато ра-вычитателя и к счетному входу второго счетчика, параллельный выход .второго счетчика подключен к первым информационным входам первого сумматора и третьего сумматора-вычитателя , выход переноса второго счетчика подключен к входу третьего счетчика, выход которого подключен к первому информационному входу первого сумматора-вычитателя и первому вхог ду второго блока умножения, выход второго сумматора подключен к второму информационному входу первого сумматора-вычитателя, к входу дешифратора и к первому входу третьего блока умножения, выход регистра константы подключен к вторым входам второго и третьего блоков умножения, выходы второго и третьего блоков умножения подключены к вторым информационным входам первого сумматора и третьего сумматора-вычитателя, параллельный выход третьего сумматоравычитателя подключен к адресному входу блока постоянной памяти, выход младшего разряда третьего сумматоравычитателя подключен к второму входу элемента И.. На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для формирования случайных процессов с заданным спектром; на фиг.2 - схема генератора первичного шума; на фиг.З схема анализатора спектра; на фиг. схема блока вычисления частотной характеристики; на фиг. 5 схема блока вычисления коэффициентов фильтрации. Устройство содержит генератор 1 первичного шума, фильтр 2, состоящий -ИЗ блока 3 преобразования Фурье (БПФ), умножителя k, блока 5 обратного преобразования Фурье, цифроаналоговый преобразователь 6, аналого-цифровой преобразователь 7,анализатор 8 спектра, блок 9 вычисления частотной характеристики, блок 10 вычисления коэффициентов фильтрации и блок 11 задания спектра. Генератор первичного шума 1 состоит из генератора 12 тактовых импульсов делителя 13 частоты, счетчика И, регистра 15, сдвигающего регистра 1б, элементов НЕ 17 и 18 ИЛИ 19-21. Анализатор 8 спектра состоит из блока 22 преобразования Фурье, квадраторов 23 и 2, сумматора 25 и интегратора 26. Блок 9 вычисления частотной характеристики содержит делитель 27, блок 28 умножения, регистр 29, блок 30 памяти, счетчик 31, формировател 32 импульса. Блок 10 вычисления коэффициентов фильтрации содержит блок 33 памяти блок З умножения, сумматор-вычитатель 35, блок 36 памяти, сумматорвычитатель 37, блок 38 постоянной памяти, элемент И 39, дешифратор «О элемент НЕ 41, сумматрр-вычитатель 2 сумматоры +3 и , tS умножения, регистр 6 константы блок А7 умножения, тактовых генератор , триггер 9,счетчики 50-52. В предлагаемом устройстве исполь зуется быстродействующий алгоритм вычисления коэффициентов .цифровых фильтров по заданной частотной характеристике-ftx,) S.,(-n}e()+ ;A(lcN A sA -1) P () N {-D где А() - коэффициенты цифрового фильтра; ф(|) - частотная характеристика фи 1ьтра; N - от юшение размера алгоритма БПФ N в цифровом фильтре к длине импульсной характеристики фильт ра L (целое число); L - константа, выбираемая в зависимости от NдИ используемого сглаживающег окна, 1(1) - последовательность, вычи ленная заранее и записан ная в блоке постоянной п мяти; 1 I ,,,, ,1,2,..., Кд-1. Фильтрация осуществляется на основе алгоритма БПФ методом перекрытия с накоплением, хотя можно испол зовать и метод перекрытия с суммированием или метод, по которому одновременно обрабатываются две сек ции входной последовательности. По выбранному методу из отсчетов фильт руемого сигнала необходимо предвари тельно сформировать секции, перекры вающиеся одна с другой на участке N/(N.) отсчетов. 38 Формирование секций может выполняться во входных цепях блока 3 преобразования Фурье или в генераторе 1 первичного шума. В последнем случае в качестве блока 1 можно использовать генератор псевдослучайных чисел, который представлен на фиг.2. Генератор работает следующим образом. При подаче импульса на запускающий вход устройства счетчик 14 устанавливается в исходное состояние, а генератор 12 тактовых импульсов формирует последовательность из двадцати пяти N тактовых импульсов, каждый из которых сдвигает содержимое 25-разрядного регистра 16 на один разряд вправо. После двадцати пяти N тактовых импульсов содержимое регистра 16 возвращается в этот регистр через логические элементы 17-21, превратившись при этом в новое псевдослучайное число. На выходе делителя 13 частоты с получением каждого нового числа формируется импульс, изменяющий состояние счетчика 14. .После формирования N(N.-l)/N чисел каждой секции по сигналу переноса с выхода счетчика 14 содержимое регистра 16 запоминается в регистре 15. Перед формированием каждой очередной секции счетчик 14 устанавливается в нулевое состояние, а число из регистра 15 снова возвращается в сдвигающий регистр 1б, поэтому новая М/Мд поссекция начнется с повторения ледних отсчетов предыдущей секции. Анализатор 8 спектра (фиг.,3) работает следующим образом. Цифровые отсчеты исследуемого случайного процесса поступают на вход блока 22 преобразования Фурье, где вычисляется преобразование Фурье от выборок, длиной N/N отсчетов. На квадраторах 23 и 24 и в сумматоре 25 вычисляются квадраты модулей каждого отсчета, а в многоканальном цифровом интеграторе 26 они усредняются по времени. Отсчеты спектра случайного процесса, полученного в результате усреднения, поочередно поступают на выход интегратора 26, а следовательно, на выход анализатора. Блок 9 вычисления частотной характеристики реализует вычисления в соответствии с алгоритмом. ЬА - Ь di ЫЗМ 301А где 5ф и 5ф - прежняя и вычисляемая частотные характеристики фильтра; law заданный спектр случайного процесса; Вначале по запускающему импульсу устройства счетчик 31 устанавливается в нулевое состояние. На входы бло ка подаются отсчеты 5мэм(о) и 5зс,д(о) с выхода анализатора о спектра и бло ка 11 задания спектра. Частное выхода делителя 27 перемножается в блоке 28 умножения с текущим значением S(o) , соответст вующего отсчета частотной- ха-. рактеристики фильтра, поступающим с выхода блока 30 памяти. Новое значение отсчета частотнрй х ракте53С. I.эС А .ристики фильтра 5.(0) 3.(0) ) с выхода блока 28 умножения поступае на информационный вход регистра 29. По заднему фронту импульса сопровож;дения от блока 11 на выходе формирователя 32 вырабатывается импульс, яв ляющийся сопровождающим для выхода данного блока. По переднему фронту этого импульса новое- значение $ф (о) записывается в регистр .29 и поступае на выход блока и на вход блока 30 па мяти, включенного выходным импульсом формирователя 32 в режим записи, и з писывается в него. По заднему фронту выходного импульса формирователя 32 пересчитывает счетчик 31. подготавливая блок к вычислению следую1цего отсчета частотной характеристики. Ос тальные отсчеты вычисляются аналогич но описанному. Блок 10 вычисления коэффициентов фильтрации работает следующим образо По первому входу блока 10 вычисления коэффициентов фильтрации в бло 33 памяти записывается частотная характеристика фильтра. Для этого на адресный вход блока 33 памяти подается адрес с выхода счетчика 31 в блоке 9, на информационный вход выход регистра 29, а на разряд импульса сопровождения - импульс с выхода формирователя 32 блока 9 вычисления частотной характеристики. Далее устанавливаются в нулевое состояние счетный триггер 9, счетчики 50-52 и накапливающий сумматорвычитатель 35. На выходе сумматоравычитателя 37, включенного сигналом с выхода триггера 49 в режим вычиания, сформируется число К-п, прием число п,.поступающее через суммаор kk с выхода счетчика первом такте равно нулю. С выхода блока 33 памяти на вход блока 3 умножения поступает число S(k-n). На вход блока 38 постоянной памяти поступает адрес N.. n-4-m, сформированный на сумматоре-вычитателе 2 и блоке 45 умножения, а с выхода блока 38постоянной памяти на второй вход блока 3 умножения поступает число 1 (п N,). На выходе этого илокаумножения формируется произведениеS (k-n) 1 (nN т) , которое поступает на вход сумиатора-вычитателя Затем на запускающий вход устройства подается импупьс, после окончания которого на выходе тактового генератора А8 формируется последовательность из N (l..-«-l) тактовых импульсов ТИ . По первому ТИ пересчитывает три|- гер 9. Инвертированным элементом НЕ Jl,сигналом сумматор-вычитатель 37 включается в режим сложения, а сумматор-вычитатель прямым сигналом с выхода триггера .- в режим вычитания. На выходе сумматора k формируется число п+1, на адресный вход блока памяти 33 и блока постоянной памяти 38 поступают адреса соответственно k+n+1 и Мд (n+l)-m. На второй управляющий вход сумматора-вычитателя 35 через элемент И 39, открытый единичным уровнем с выхода триггера 9, поступает си1- нал с выхода младшего разряда сумматора-вычитателя 2. Если число на его выходе четное, то сумматор-вычитатель 35 включается в режим сложения, иначе - в режим вычитания. Таким образом обеспечивается умножение на (. По второму ТИ триггер 49 снова ус- тановится в нулевое состояние, в счетчике 50 устанавливается число и продолжается вычисление коэффициента A(k -N,4-m) аналогично описанному выше. Вычисление коэффициента завершается, когда число на выходе счетчика 50 станет равным L, а на выходе сумматора kk сформируется число L+1, которое вызовет формирование единичного уровня на выходе дешифратора +0, вычисленное значение коэффициента по этому уровню запи1шется в блок 36 памяти по адресу k Нд +m, который сформируется на блоке 47 умножения и сумматоре iB. Коэффициенты пересчета счетчиков 50 и 51 равны соответственно L+1 и Мд, поэтому после записи коэффициен та по очередному ТИ счетчик 50 ус-. танавливается в нулевое состояние, а в счетчиках 51 и 52 устанавливают ся числа m и k , определяющие номе следующего коэффициента. Сигнал переноса с выхода счетчика 50 сбрасыва в нулевое состояние также сумматорвычитатель 35, подготавливая его к вычислению следующего коэффициента. По последнему N (L+1)-y ТИ с выхода тактового генератора 48 блок вы числения коэффициентов фильтрации устанавливается в исходное состояние, а в блоке Зб памяти записаны вс коэффициенты фильтра, соответствующи частотной характеристике фильтра, записанной в блоке 33 памяти. После этого можно записывать в этот блок памяти новую частотную характеристику фильтра и производить перемножени коэффициентов фильтра с результатами. БПФ в умножителе 4. Адрес чтения для блока 36 памяти можно подавать с адресных разрядов выхода блока 3, определяющих номер коэффициен та БПФ. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 первичного шума генерирует некоррелированные случайные числа со спектром, соответствующим белому шуму. Из этих чисел либо в самом генераторе 1, либо во входных цепях блока (БПФ ) 3 в соответствии с известным методом фильтрации на основе алгоритма БПФ, называемым методом перекрытия с накоплением, формируются перекрываюмдиеся секции длиной в N отсчетов таким образом, что М/Ыд первых отсчетов каждой секции повторяет последних отсчетов предыдущей секции, а остальные М(Мд-1)/Мд отсчетов являются вновь сформированными случайными числами. В формирующем цифровом фильтре 2 первичный шум фильтруется: вычисляется преобразование Фурье от перекрывающихся секций в блоке (БПФ/ 3, результаты преобразования Фурье перемножаются в умножителе i с коэффициентами фильтра, определяющими его частотную характеристику, от результата пермножения вычисляется ОБПф 312 в блоке (ОБПФ)5. N ()/N последних отсчетов результата ОБПф являются очередными выходными отсчетами цифрового фильтра 2 и со скоростью, определяемой в соответствии с теоремой Котельникова в зависимости от верхней частоты формируемого случайного процесса, выдаются на вход цифроаналогового преобразователя 6, где превращаются в случайный процесс и поступают на вход испытываемого объекта. Всоответствии с известными свойствами случайных процессов спектр процесса на выходе системы совпадает с частотной характеристикой формирующего цифрового фильтра 2. Спектр случайного процесса на в,ыходе испытываемого объекта в результате влияния динамических характеристик объекта отличается от спектра процесса на выходе системы. Так как динамические характеристики объ-: екта обычно заранее не известны, а также могут изменяться во время испытания, в системе производится коррекция спектра выходного случайного процесса таким образом, чтобы спектр на выходе объекта соответствовал заданному. Для этого процесс с выхода объекта подается через аналого-цифровой преобразователь 7 на анализатор 8 спектра (случайного процесса ). В блоке вычисления частотной характеристики (фильтра )по измеренному спектру с выхода анализатора 8 спектра и заданному спектру с выхода блока 11 задания спектра вычисляется новая частотная характеристика фильтра, учитывающая фактическое влияние динамических свойств испытываемого объекта с тем, чтобы получить на выходе объекта заданный спектр. По полученной частотной характеристике в блоке 10 вычисляются новые значения коэффициентов цифрового фильтра 2, в результате чего изменится его частотная характеристика и спектр формируемого случайного процесса. Аналогичным образом в процессе работы системы корректируется спектр случайного процесса изменении динамических свойств объекта во время испытаний. Использование предлагаемого устройства для виброиспытания изделий сложной техники на широкополосную случайную вибрацию дает возможность

увеличить скорость перестройки спек,тра случайного процесса более, чем в десять раз, а в случае формирования случайных процессов с другими видами спектра выигрыш по быстродействию перестройки спектра может быть

Г

значительнб больше. При этом за счет использования на входе цифрового фильтра 2 поднораарядного шума устраняются искажения вероятностных характеристик формируемых случайных процессов.

Л

Фиг.1

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1983 года SU1027723A1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Патент США № , кл..С 06 F 15/3, опубтк
Приспособление для склейки фанер в стыках 1924
  • Г. Будденберг
SU1973A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
ГЕНЕРАТОР СЛУЧАЙНЫХ ФУНКЦИЙ 0
  • Авторы Изобретени
  • Ознлп Пйишо
SU386390A1
Способ восстановления хромовой кислоты, в частности для получения хромовых квасцов 1921
  • Ланговой С.П.
  • Рейзнек А.Р.
SU7A1

SU 1 027 723 A1

Авторы

Никонов Александр Михайлович

Осипов Михаил Васильевич

Даты

1983-07-07Публикация

1981-07-08Подача