Устройство для оценки производной корреляционной функции случайного процесса Советский патент 1985 года по МПК G06G7/19 

1 , Изобретение относится к специали зированным средствам измерительной и вычислительной техники., предназна ченным для статистической обработки случайных процессов. Устройство позв ет получить оценку второй нормирова ной производной корреляциолной функ ции стационарного случайного процес са в нулевой момент времени. Целью изобретения является повыше ние точности устройства для оценки производной за счет выбора, оптималь ной процедуры обработки сигнала. На чертеже представлена блок-схе ма устройства. Устройство содержит два фильтра и 2 нижних частот с передаточными функциями W(p)1/(1+Tp), где Тпостоянная времени фильтра, сумматор 3, усилитель 4 с регулируемым коэффициентом усиления, весовой сум матор 5 с коэффициентами передачипо первому и второму входу соответственно -2 и -Т, сумматор 6, блок 7 умножения, блок 8 усреднения усилитель 9, блок 10 индикации результата. . Устройство работает следующим образом. При подаче на вход устройства стационарного случайного сигнала x(t) на выходе второго сумматора появляется сигнал z(t), определяемый следующим соотношением: ПЧ-Н. (1-|)()I-T«M /1 где Т - постоянная времени фильтров 1 и 2; oc(t) - коэффициент усиления усили теля 4. На выходе блока 8 усреднения в- этом случае сигнал -(t) определяе ся следующим соотношением: : r-KP- i -Tl - -M ,. 18х)е ()(о1-еба)тЯДо) (2) Усилитель 9 обеспечивает изменег КИЕ коэффициента усиления об (t) уси-.литёля 4 с регулируе1 ым коэффициентом усиления до равенства нулю выход; кого сигнала-9 (t) блока В усреднения Значение выходного сигнала усилителя 9 в установившемся режиме описывается выражением Ч-тЧГог Ке) (|-.-)г.в,(о1(з) И нринимается в качестве искомой оценки второй нормированной производной корреляционной функции RvC)/ /R,((o) в нуле. Представим корреляционную функцию исследуемого процесса x(t) моделью в виде ряда Тейлора («bR,(oKbA,,D), . где A,R;()/RX(O); ()/2R/0) Оценки параметров А и 2А2 обеспечивающие близость модели и корреляционной функции процесса в заданной локальной области6 0, .будут соответственно значениями первой и второй нормированных производных корреляционной функции R,(o). В устройстве в качестве критерия близости принят минимум взвешенной среднеквадратической погрешности оэ -lU(JVR;(o(uA,Ja,t)fle 3 о Вид весовой функции величина параметра Т обеспечивают реализуе-;. мость устройства, требуемую область аппроксимации и определяют точность оценки. Условия мин.имума погрешности запишутся следующим образом: О1-С ЗГ,(-Кх(о)(иА,г.А,1) 0 ||4 j RvrO-RxHO S -A,%eV-0 Lо ыражая из (6) А, и. подставляя в (7) олучим соотнош енне для определения ()/R (o) в следующем виде: м.е(|.|),.« нМДоП-0 Сопоставляя выражения (8) и (3) видим, что коэффициент усиления o6(t) усилителя 4 с регулируемым коэффициентом усиления численно равен значению параметра 2А2 и является оценкой -.-- -1 нормированной второй производной корреляционной функции 2(1) в точкес 0. Установившееся значение o6(t) индицируется блоком индикации ,10.

fPu/tbmj3 HUfffH, ильтр.нитн. Псовыйсцмнотоо част.tiacm.

2

У

десобой сумматор

усил.с рег.коэср. усиления

блок

блок yMHOftf, fffff.

10

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ПРОИЗВОДНОЙ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИИ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА, содержащее пер вый сумматор, усилитель с регулируе мым коэффициентом усиления, информа ционный вход которого объединен с первым входом блока умножения и является входом устройства, последо ватель о соединенные блок усреднения, усилитель и блок индикации, вход блока усреднения подключен к выходу блока умножения, управляющий вход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления подключен к выходу, усилителя, отличающее ся тем, что, с целью повьшения точности, в него введены два последовательно соединенных фильтра нижних частот, весовой сумматор и второй сумматор, первьй и второй входы которого со о т-, ветственно подключены к выходам первого сумматора и весового сумматора, выход второго сумматора соединен - с вторым входом блока умножения, первый вход весового сумматора подключен к выходу усилителя с регулируемым, коэффициентом усиления, второй вход весового сумматора объединен с входом первого фильтра нижних частот и первым входом первого сумматора и подключен к первому входу блока умножения, второй вход первого сумматора подключен к выходу второго фильтра нижних частот.