Устройство для контроля параметров нестационарных измерительных сигналов Советский патент 1983 года по МПК H04J3/14 H04B3/46 

Изобретение относится к электросв5 эи и может использоваться с временным разцепением канапов. Известно устройство цпя контроля параметров измерительных сигналов, содержащее лослеаоватепьно соединенные блок задержки измерительных сигналов на время анализа, бпок сравнения каж цого текущего значения измерительного сигнала, с предшествующим и блок форм рования контрольното сигнала об кугкпонении соответствующего параметра измерительного сигнала за допуск tl . Известное устройство не позволяет достичь высокой точности контроля. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для контроля параметров нестационарных измерительных сигналов, содержащее входной блок задержки, бпок формирования первого вспо могателъного сигнала, цва блока формирования опорного сигнала, выходы котор подключены. ко входам соответствующих блоков сравнения, и последовательно соединенные блок суммирования и выход ной блок формирования контрольного сиг нала L Однако данное устройство при контро ле высркодинамичных, быстроменяющихся параметров, а также при напмчии в измерительном сигнале единичных и групповых аномальных значений не обесп чивает высокой точности контроля в силу своей большой инерционности, а именно: контрольный сигнал формируется только после того, как суммарный сигна пропорциональный количеству вспомогательных сигналов, выходит за допуск. Цель изобретения - повышение точности- контроля при увеличении скорости изменения параметров. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля параметров нестационарных измерительных сигналов, содержащее входной блок за.- держки, блок формирования первого вспомогательного сигнала, два блока формирования опорного сигнала, выходы которых подключены к входам соответствующих блоков сравнения, и последовательно соединенные блок-суммирования и выходной блок суммирования контрольного сигнала, введены два блока формирования дополнительного измерительного сигн&ла, два блока оценки математического ожидания сигнала, последовательно соединенные бпок оценки дисперсии сигнала и блок формирования второго йспомогательного сигнала, блок формирования третьего вспомогательного сигнала, последовательно соединенные третий блок формирования опорного сигнала и третий блок сравнения и три усилителя, причем первый вход первого формирователя дополнител ьного измерительного сигнала соединен с входом входного блока задержки, первый выход которого подключен к второму входу первого формирователя аопол:нительного измерительного сигнала, выход которого подключен к первому входу блока оценки дисперсии сигнала, второй выход входного блока задержки подключен через последовательно соединенные второй формирователь дополнитешьного измерительного сигнала и первый бпок оценки математического ожидания сигнала к первому входу блока формирования первого вспомогательного сигнала, второй вход которого соединен с вторым входом блока оценки дисперсии сигнала непосредственно, а с первым входом - через второй блок оценки математического ожидания, выход блока формирования первого вспомогательного сигнала подклкзчен к другому входу первого блока сравнения и к первому входу блока формирования третьего вспомогательного сигнала, второй вход которого соединен с выходом блока формирования второго вспомогательного сигнала и с другим входом второго блока сравнения, выход блока формирования третьего вспомогательного сигнала подключен к другому входу третьего блока сравнения, а выходы блоков сравнения через соответствующие усилители подключены k входам блока суммиров эния. На фиг. 1 представлена структурная лектрическая схема устройства; на иг. 2 - таблица, поясняющая алгоритмы аботы блоков устройства. Устройствоо цля контроля параметров естационарных измеритеттьных сигналов одержит первый блок 1 формирования ополнительного измерительного сигнала, торой блок 2 .формирования дополнитеггього измерительного сигнала, второй, лок 2 формирования дополнительного и змериельного сигнала.первый бпок 3 оценки атематического-ожиданиясигнала,второй лок 4 оценки математического ожидания игнала,блок 5 оценки дисперсии сигнала, лок 6 формирования первого вспомогательноо сигнала|бг1ок 7 формирования второго спомогатегозного сигнала, блок 8 форирования третьего вспомогатеггьного

сигнала, бпок 9 формирования первого опорного сигнала, бпок 1О формировенния второго опорного сигнала, блок 11 формирования третьего опорного сигнала, блок 12 формирования первого ра. с ностного сигнала, блок 13 формирования второго разностного сигнала, блок 14 формирования третьего разностного сигнала, первый усилитель 15, второй усашитель 16, третий усилитель 17,ю

блок 18 суммирования, выходной блок 19 формирования контрольного сигнала и входной блок 20 задержки.

Устройство работает следующим обра- зом. J5

Значение сигнала с контролируемым параметром поступает на вход блока 2О к на второй вход блока 1 формирования дополнительного измерительного сигнала в контролируемой точке, на пер- 20 вый вхоц этого блока поступает сигнал с второго выхода блока 2О, с выхода блока 1 дополнительный измерительный сигнал в контролируемой точке подается на вход блока оценки математического 2S ожидания ,в контролируемой точке, также на второй вход бпока 5 оценки дисперсии, на первый вход этого бпока поступает

сигнал с выхода 4, который поступает на первый вход бпока 6 формирования первогозо вспомогательного сигнала, на второй вхоц которого поступает сигнал с выхода блоfea 3 оценки математического ожидания,

на вход которого подается дополнитепьный измерительный сигнал в точке, npeit- ,, шествующей контролируемой, сформированный блоком 2, на вход которого поступает сигнал с выхода блока 20, С выхода блока 6 сигнал поступает на первый вход блока 8 формирования третьего вспомо- Q гательного сигнала, на второй вход этого блока поступает второй вспомога тельный сигнал с выхоца блока 7 форирования второго вспомогательного сигнала, на вхоц которого поступает

сигнал с выхода блока 5. С выхода

блока 6 сигнал поступает на втооой

вход блока 12 формирования первого

азностного сигнала, на первый вход которого- поступает первый опорный сигнал с выхода блока 9 формирования первого опорного сигнала. С выхода блока 7 сигнал поступает на второй вход блока 13 формирования второго разностного сигнала, на первый вход которого поступает второй опорный сиг- нал с выхода блока 10 формирования второго опорного сигнала. С выхода блока 8 сигнал поступает на второй вход

блока 14 формирования третьего разноса j ного сигнала, на первый вход которого поступает третий опорный сигнал, сформированный блоком 11. Сигнал с выхода блока 12 поступает на вход усилит ля 15, где он усиливается в соответ ствии с выбранным коэффициентом усиления, а с выхода усилителя 15 поступает на первый вход блока 18 формирования суммарного сигнала, на второй вхоц которого поступает усиленный усилителем 1 сигнал с выхода блока 13, а на третий вход блока 19 поступает усиленный усилит елем 17 сигнал с выхода блока 14. ;С выхода блока 18 сформированы и су%1Мвр ный сигнал поступает на вход блока 19 формирования контрольного сигнала,с выхода которого снимается контрольный сигнал. При этом амплитуда первого опорного сигнала выбирается равной половште длины доверительного интерв ала разности оценок математического ожидания контролируемого параметра, определенных по дополнительным измерительным сигналам «в контролируемой и предшествующей конт ролируемой точках, амплитуда второго опорного сигнала - равной длине доверительного интервала оценки цисперсии контролируемого параметра, определенной по дополнительному измерительному сигналу в контролируемой точке, а ампгпьтуда третьего опорного сигнала - равной половине длины доверительного интервала отношения разности оценок автома- ; тического ожидания контролируемого параметра, определенных по дополнительным измерительным сигналам в контролируемой и предшествующей контролируемой точках, к корню квадратному из оценки дисперсии контролируемого параметра, определенной по дополнительному измерительному сигналу в контролируемой точке. Амплитуда первого разностного сигнала выбирается равной раэности первого вспомогательного сигнала и первого опорного сигнала, амплитуда второго разностного сигнала - равной разности второго вспомогательного сигнала и второго опорного сигнала, а амплитуда третьего - разности третьего вспомогательного сигнала и третьего опор ного сигнала. Коэффициент усиления первго усилителя 15 выбирается из соотношения

где R и ТЗ. соответственно доверительная вероятность и длина довернгельного vuiTopBflna разности оценок математичеокого ожиаазгая контрогофуемого парамет ра, опрецепснных по дополнительным сигналам в контропируемой и прецшест вующей контропируемой точках. Коэффнциент усиле1шя второго усилителя 16 выбирается из соотношения .s, Da- . raeRj.J). иМт.- соответственно цоверитепьная вероятность, олина цов&рительного интервала и -математическо ожиоание оценки аисперси), опрецеленнОй по цопотштепьному измерительному сигналу в контролируемой точке, а коэффициент усиления третьего .усилителя 1 выбирается из соотношения гце Р, и D -доверительная вероятность и цлина цоверительного интервала отнош& ния разности оценок математического ожидания контролируемого параметра, опрецеленных по дополнительным измерительным сигналам в контролируемой и преанествуюшей контролируемой точках, к корню квадратному их оценки сотсперсйи контролируемого параметра, опрецеленной по дополнительному сигналу в контролируемой точке, причем формирование контрольного сигнала о выходе соответствующего контролируемого пара метра измерительного параметра из мерительного сигнала за допуск осуществ, ляется при достижении амплитудой суммарного сищала положительных значений. Использование предлагаемого устрой- ства для контроля параметров нестационарных измерительных сигналов обеспечив1 рт такие преимущества как возможность контроля не только величины контролируемого параметра, но и закона распределения контролируемого параметра, что особенно важно в совр&менной технике связи; выделение с-высокой доверительной вероятностью участков существенного изменения контролирую мых параметров измерительных сигналов у атакже одиночных аномальных значений контролируемыхпараметров измерительных сиг- . налов что значительно повышает цостоверность контроля параметров измерительных сигналов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОи ля ПАРАМЕТРОВ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ, содержащее входной блок задержки, бпок формирования первого вспомогательного сш нала, два блока формирования опорного сигнала, выходы которых поцключены к вхоаам соответствующих блоков сравнения, и последовательно соецинешшю блок суммирования и выхопной бпок формирования контрольного сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля при увеличении скорости изменения параметров, в него введены два блока формирования пополнительного измерительного сигнала, цва блока оценки математического ожицания сигнала, последовательно соеаиненныё блок оценки дисперсии сигнала и блок формирования второго вспомогательного : сигнала, блок формирования третьего вспомогательного сигнала, последовательно соединенные третий блок формирования опорного сигнала и третий блок сравнения и три усилителя, причем первый вход первого формировс теля дополнительного измерительного сигнала соединен с входом входного блока задержки, первый выход которого подклк чен к второму входу первого формиров&теля дополнительного измерительного сигнала, выход которого подключен к первому входу блока оценки дисперсии сигнала, второй выход входного блока задержк - подключен через последовательно соединенные второй формирователь дополнительного измерительного сигнала и первый блок оценки математичес -кого ожидания сигнала к первому входу блока формирования первого вспомога(Л тельного сигнала, второй вход которого соединен с вторым входом блока оценки дисперсии сигнала непосредственно, а с первым входом - через второй блок оценки математического ожидания, выход блока формирования первого вспомогательного сигнала подключен к другому входу первого блока сравнения и к первому входу блока формирования третье :о сл го вспомогательного сигнала второй вход которого соединен с выходом блока формирования второго вспомогательного сигнала и с другим входом второго блока сравнения, выход блока формирования третьего вспомогательного сигнала подключен к другому входу третьего блока сравнения, а выходы блоков сравнения через соответ ствуюил1е усилители подключены к входам блока сум.чПфованкя.