Статистический анализатор Советский патент 1984 года по МПК G06G7/52 

4;

сл

4

Oi Изобретение относится к статистическому анализу случайных процессов и может быть использовано для разработки специализированных вычислитель ных блоков, предназначенных для рабо ты со случайными процессами в измери тельных системах статистического ана лиза, По основному авт.св. № 922803 известей статистический анализатор, со держащий две группы из п параллельных каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных полосового фильтра, детектора огибающей, блока усреднения, широтно-импульсный модулятор и инвертор, при этом выход широтно-импульсного модулятора подключен к входу полЬсовых фильтров пер вой группы каналов, и к выходу инвер тора, выход которого соединен с входом полосовых фильтров второй группы каналов, вход широтно-импульсного модулятора является входом анализатора to. Недостатком известного анаЛизатор (Является только определение характеристической функции случайных процес сов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей статисти ческого анализатора за счет одновременного вычисления моментных характеристик и характеристической функции случайного процесса. Поставленная цель достигается тем, что в статистический анализатор введены блок задания постоянной уставки, усилитель и сумматоры, при этом выход блока усреднения первого канала первой группы каналов подключен к первым входам первого и второго сумматоров, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока задания постоян ной уставки, а третий вход второго сумматора подключен к выходу блока усреднения второго канала первой груп пы каналов, выход блока усреднения первого канала второй группы каналов подключен к входу усилителя и первому входу третьего сумматора, второй вход которого подключен к выходу блока усреднения второго канала второй группы каналов, выходы усилителя и сумматоров являются выходами мо ментных характеристик анализатора. На чертеже представлена блок-схема анализатора. Анализатор содержит широтно-импульсньй модулятор 1, инвертор 2, полосовые фильтры 3 ,...,3 первой группы каналов для выделения нечетных гармоник, полосовые фильтры 3,...,3второй группы каналов для выделения четных гармоник, детекторы 4,...,42 огибающих нечетных гармоник, детекторы f.,.,j огибающих четных гармоник, блоки 5 ,. .. ,5, 5, , ..., 5 усреднения, блок 6 задания постоянной уставки, сумматоры 7 и 8, усилитель 9, х;умматор 10. Анализатор работает следующим образом. Исследуемый сигнал преобразуется в широтно-импульсный модулированньй сигнал, который можно представить в виде ряда Фурье , - IS cos (zi uotГоиЩтГ ) -2КЛ ()coi-(Zk+1)Л yir Из вьфажения (1) видно, что широтно-модулированный сигнал представляет собой сумму гармоник, огибающая каждой из которых является функцией анализируемого процесса. Сигнал с выхода широтно-импульсного модулятора 1 поступает на входы олосовых фильтров 3 ,...,32,, чеез инвертор 2 и на входы полосовых ильтров 3,,.. ., 32 , которые служат ля выделения гармонических составяющих. Сигнал с выхода полосовых ильтров 3 ,. . ., 3 ,.. ., 3,, 1, оступает на входы детекторов огибаюих соответственно ,... ,у..и j,.,.,, на выходе которых имеем гибающие нечетных и четных гармоик. V,() .(Z1t 2К т1т Sin На выходе блоков 5 , ..., 5 1 2 усреднения действуют сигна,.,( . - 21 Ji ,м1 Однако известие, что характеристическая функция Ч(и) есть

4(U)r;v e n M cosaxU)(t), (Ь) где. x(tl Re4( 0) - вещественная составляющая характеристической функции; Ux(t) (U1 - мнимая состав ляющая характеристической функции. Учитывая (6), из формул (4) и (5) получаем гкСО-Щ- где Л jrj шаг дискретизации характеристической функции. Из последних выражений видно, что сигналы на выходе блоков усреднения пропорциональны вещественной и мнимой составляющих характеристической функции. Выходной сигнал блока 5. подается на первый вход сумматора 7, на второ вход которого подается уставка и /2 от блока 6. На выходе сумматора 7 формируется оценка второго момента ) Сигнал с вькода блока 5, усреднения подается на первьш вход сумматор 8, а с выхода блока 5, сигнал подает ся на второй вход сумматора 8, на третий вход которого подается постеянная уставка -г-. На выходе су матол

ра 8 имеем оценку четвертого момента

(ЗД)-9ЯеЧДд)8

%Выходной сигнал блока 5 усреднения поступает на усилитель 9. На выходе усилителя формируется оценка первого момента (2A) Сигнал с выхода блока 5 подается а первый вход сумматора 10, на втоой вход которого поступает сигнал лока 5. На выходе сумматора 10 имеем ценку третьего момента 2D,2M-Vy 8й Таким образом, в предлагаемом анализаторе достигнуто расширение .функциональных возможностей за счет измерений моментных характеристик. Предложенный анализатор сокращает временные и материальные затраты на проведение эксперимента, так как измеряет характеристическую функцию и при добавлении простых блоков (сумматоров, усилителя) измеряет моменты первого - четвертого порядков. Так, например, в океанологических исследованиях необходимо измерение как характеристической функции, так и моментных характеристик. Таким образом, отпадает необходимость в создании отдельно анализаторов для определения характеристической функции и моментных характеристик.

СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР по авт.св. № 922803, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения моментных характеристик, он содержит блок задания постоянной уставки, усилитель и сумВСЕСОШЗЙАЯ плиптно13 ТЕХНЙЧЕЙКЛЯ БИБЛИОТЗ Л маторы, при этом выход блока усреднения первого канала первой группЕ.1 каналов подключен к первым входам первого и второго сумматоров, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторьм выходами блока задания постоянной уставки, а третий вход второго сумматора подключен к выходу блока усреднения второго канала первой группы каналов, выход блока усреднения первого канала второй группы каналов подключен к входу усилителя и первому входу третьего сумматора, второй вход которого подключен к выходу блока усреднения второго канала второй группы каналов,§ выходы усилителя и сумматоров являют(Л ся выходами моментных характеристик анализатора.