Устройство для определения статистических характеристик случайных процессов Советский патент 1985 года по МПК G06G7/52 

1 1 Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для опредепения статических характеристик случайных процессов. Известно устройство Для определения статистических характеристик случайных процессов, содержащее масштабный усилитель, квадраторы, блок умножения, усредняю1Ш-1е усилители, а в томатический регулятор масштаба, схему сравнения, реверсивный шаговый искатель, индикатор масштаба, блок исключения переходного процесса 1 . Недостаток данного устройства низкая точность. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для определения статистически характеристик случайных процессов, содержащее центрирующий фильтр, первый перемножитель,-к выходу которого подключено первое усредняющее звено, а также последовательновключенный первый квадратор, второе усредняющее звено, второй перемножитель, второй квадратор и интегратор, при этом вход второго перемножителя подключен к выходу центрирующего фильтра, а выход подключен к одному из входов первого перемножителя непосредственно, а к второму - через второй квадратор, выход которого подключен к первому квадратору и через интегратор соединен с входом второго перемножителя f2 Однако известное устройство характеризуется сложностью технической реализации и наличием больших погреш ностей при определении вероятностных характеристик, как оно построено по разомкнутой структуре. Цель изобретения - повьш1ение точности путем уменьшения погрешности от смещенности при определении эксцесса случайного процесса. Цель достигается тем, что в устройство для определения статических характеристик случайных процессов, содержащее квадратор, выход которого подключен квходу первого центрирующего фильтра и.первому входу блока умножения, выход которого соединен с входом второго центрирующего фильт ра введены сумматор, инвертор, усилитель напряжения и линейный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, управляющий и информационный входы которого соединены соответ ственно с выходами усилителя напряже 262 ния и первого центрирующего фильтра, а выход - через инвертор подключен к первому входу сумматора, выход которого соединен с вторым входом блока умножения, выход второго центрирующего фильтра соединен с входом усилителя напряжения, а второй вход сумматора подключен к выходу квадратора, вход которого является входом устройства. На чертеже изображена структурная сXема предлагаемого устройства. Устройство содержит квадратор 1, первый центрирующий фильтр 2, линейный усилитель 3 регулируемым коэффициентом усиления, инвертор 4, ;сумматор 5, блок 6 умножения, второй центрирующий фильтр 7 и усилитель 8 напряжения. Устройство работает следующим образом. Исследуемый центрированный случайный процесс поступает на вход квадратора 1, на первый вход сумматора и один из входов блока 6 умножения. На выходе первого фильтра 2 образуется сигнал J) U(tr)x(t-t:)dtr , на выходе сумматора 5 действует сигналjUl,(t)-K((qx4i-)J, где dlf - коэффициент преобразования сумматора. На выходе блока 6 умножения образуется сигнал з(()-)()Ь((-) . .... где ct - коэффициент преобразования блока 6 умножения. В установившемся режиме работы оценка математического ожидания этого сигнала, формируемая на выходе второго фильтра 7, равна нулю: )1мг;м Ч) It-rijcitj-.o , 3. :где K(t) - значение коэффициента уси ления линейного усилителя Из последнего выражения видно, что значение коэффициента преобразования K(t) не зависит от коэффициентов преобраз.ования отдельных блоков. В идеальном случае K(t) равно значению эксцесса случайного процесса:)3 Таким образом, в предложенном устройстве значение эксцесса не зависит от коэффициентов преобразования сумматора 5 и блока 6 умножения ct. и ci.j. Вследствие этого получаем несмещенную оценку эксцесса. Это позволи.т существенно снизить требования, предъявляемь1е к стабильности коэффициентов преобразования отдельных блоков и упростить техническую реализацию. 264 В известном устройстве погрешность от смещенности зависит отсА.-1, где з произведение коэффициентов преобразования, квадраторов. Таким образом, погрешность от смещенности зависит от стабильности eA.j. Например, изменение оС на 0,1 вызовет увеличение погрешности.на 10%. В различных отраслях науки и техники измерение эксцесса происходит при значительных колебаниях температуры и влажности. Например, при океанологических исследованиях вследствие действия этих факторов изменение стабильности сА- не позволяет измерять информативный параметр-эксцесс с высокой точностью, что не даст правильных сведений{ о ходе проведения эксперимента. Предложенное устройство обрабаты-. вает измерительную информацию с высокой точностью,, сокращает материальные и временные затраты на проведение эксперимента, и дает более достоверные характеристики исследуемому объекту.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ,содержащее квадратор, выход которого подключен к входу первого центрирующего фильтра и первому входу блока умножения, выход которого соединен с входом второго центрирующего фильтра, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит сумматор, инвертор , усилитель напряжения и линейный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления , управляющий и информационный входь которого соединены соответственно с выходами усилителя напряжения и первого центрирующего фильтра, а вькод - через инвертор подключен к первому входу сумматора, выход которого соединен с вторым входом блока умножения, выход второго центрирующего фильтра соединен с входом усилителя напряжения, а второй вход сумматора подключен к выходу (Л квадратора, вход которого является входом устройства. ДД 4: 4