Определение спектральной плотности случайной функции по ее корреляционной функции до сих пор производилось путем аналитических вычислений вручную или на настольных клавишных машинах.
Предлагается счетно-решаюш,ий прибор, на котором операция определения спектральной плотности случайной функции по ее корреляционной функции автоматизирована.
На приборе решается зависимость
5 {«) 2 J и (т) cos О)-: dt,
где 5 («)) - спектральная плотность; k(} -корреляционная функция; О) - частота.
Прибор выполнен в виде косинусного построителя, связанного с механизмом ввода корреляционной функции и двумя множительными механизмами, один из которых слзжит для ввода в построитель произведения частоты функции на ее независимую переменную, а второй - для подачи на счетчик частного значения искомой спектральной плотности. В приборе может быть применена фотоэлектрическая следящая система для автоматического ввода в: построитель значения корреляционной функции, а также применен фотоаппарат, автоматически фотографирующий показания счетчика.
На фиг. 1 показана схема ,Механического варианта прибора; на фиг. 2 -схема прибора , в электромеханическом варианте, в котором процесс определения спектральной плотности полностью автоматизирован с помощью фотоэлемента и фотоаппарата.
119021
Работа механического варианта прибора npoHiCxoAHT следующим образом. На бумажной ленте / (фиг. 1) в определенном масштабе вычерчивается график найденной корреляционной функции k (т), который при включении электродвигателя 2 постоянной скорости при помощи лентопротяжного приспособления равномерно перемещается пропорционально величине -с вдоль оси О-О. При помощи рукоятки 3 оператор непрерывно совмещает индекс с кривой корреляционной функции, вводя ее в косинусный построитель 4 с соответствующим коэффициентом пропорциональности. С помощью рукоятки 5 в фрикционный множительный механизм вводится величина, пропорциональная заданному значению частоты (О . С выхода механизма величина, пропорциональная произведению u)T , поступает на поворот диска косинусного построителя 4. Тогда перемещение каретки 6 будет пропорционально k(c) cos «т. На эту же величину сместится от центра диска шарик фрикциопного механизма 7. Так как при помощи электродвигателя 2 диск фрикционного механизма 7 поворачивается на угол, пропорциональный -, то угол поворота рабочего валика фрикционного механизма будет пропорционален искомому интегралу. Величина этого интеграла через валик 8 в виде угла поворота поступает на счетчик 9. Приращение отсчета счетчика 9 будет пропорционально частному значению искомой спектральной плотности. Подобным же образом определяются частные значения 5(со)для ряда заданных значений ; . Затем на основании найденного ряда значений S (о) вычерчивается график S ().
Для возможности изменения постоянной скорости перемещения бумажной ленты / в приборе предусмотрена коробка скоростей 10, рассчитанная на три различные скорости перемещения бумажной ленты 1, а именно: «4 мм1сек, мм/сек и 12 мм1сек. С помощью этого же прибора можно определить корреляционную функцию но заданной спектральной плотности. Для этой цели на бумажной ленте J следует вычертить график спектральной плотности S(ci)), а частные значения следует устанавливать с помощью рукоятки 5 на фрикционном механизме 11.
С помощью прибора можно решить любой интеграл вида
Z 1 f(x) cos&x .dx
Для этой цели на бумажной ленте / следует вычертить график f(x): а значение b установить с помощью рукоятки 5 на фрикционном механизме //.
С помощью этого прибора можно также решать интегралы вида
Для этой це.ти следует отсоединить от фрикциона // построитель 4 и зафиксировать его в таком положении, чтобы угол поворота диска косинусного построителя 4 был бы равен нулю.
В варианте прибора на фиг. 2 процесс определения спектральной плотности полностью автоматизирован путем применения фотоэлемента 12 и следящей системы 13, работающей от сигналов фотоэлемента. Этот вариант предполагает, что корреляционная функция вычерчивается на всей длине бесконечной (замкнутой) ленты; что после одного оборота ленты с помощью цевочного-зацепления или путем изменения напрял ения, подаваемого на электродвигатель 14, вращающий ротор синуснокосинусного вращающегося трансформатора 15, изменяется частота «, и что после каждого оборота бесконечной ленты с вычерченной на ней корреляционной функцией с помощью фотоаппарата или другого приспособления автоматически фиксируетч-я отсчет счетчика 16 показывающего частное значение спектральной плотности для данного значения частоты.
Z f(x}dx
Предмет изобретения
1Прибор для определения спектральной плотности случайной функции по ее корреляционной функции, отличающийся тем, что он вьшолнен в виде косинусного построителя, связанного с механизмом ввода корреляционной функции и двумя множительными механизмами, один из которых служит для ввода в построитель произведения частоты функции на ее независимую цеременную, а BJOpoй -для подачи на счетчик частного значения искомой спектральной плотности. ,
2В приборе по п 1 применение фотоэлектрической следящей системы для автоматического ввода в построитель значения керреляционной функции.
3. в .приборе по пп. 1 и 2 црименение фотоаппарата, автоматически
-фотографирующего цоказания счетчика.
s{()jf()cosc:iT:df:
г
ff
фиг.-I
f(4:)cosut
