Устройство для определения времени стационарности случайных процессов Советский патент 1985 года по МПК G06G7/52 

Изобретение относится к устройст вам для анализа статистических характеристик случайных процессов и пред назначено для использования в измерительной технике.

Цель изобретения - повъшение точности.

На фиг.1 изображена структурная схема устройства; на фиг.2 - диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство ( ) содер нит блок 1 центрирования и нормирования, вход которого является входом устройства, а выход соединен с входом блока 2 полосовых фильтров, выход которого подключен к входам блока 3 умножения, выход которого через детектор 4 и интегратор 5 соединен с входом амплитудного анализатора 6, выход которого является выходом устройства.

Блок 1 центрирования и нормирования предназначен для стандартизации случайного процесса (t) , поступаюгщего на вход устройства. На его выходе образуется процесс

Jiiiz-lii.

W Ч

где Мр и Ь с - соответственно математическое ожидание и среднеквадратич ное отклонение исследуемого процесса

Такой блок может быть, например, легко реализован на основе обычного широкополосного усилителя переменного тока.

Блок 2 представляет собой N полосовых фильтров, перекрывающих в сумме весь частотный диапазон исследуемого процесса (tU Число фильтров N 2,3,...,п зависит от типа и характера исследуемого процесса.

Блок 3 умножения перемножает выходные напряжения отдельных фильтров.

Детектор 4 преобразует двухполярное выходное напряжение блока 3 умножения в однополярное. Этот блок может быть построен на основе любой схемы амплитудного детектора.

Интегратор 5 в простом случае может состоять из обычной цепи.

Амплитудный анализатор 6 может быть выполнен на двухуровневом сравнивающем устройстве.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый случайный процесс r(t) подается на вход блока 1, где из него вычитается постоянная составляющая МЕИ происходит его норМРИ

мирование на среднеквадратичное отна сг клонение бг. Эти операции позволяют использовать предлагаемое устройство для широкого класса процессов, не . изменяя значения порогов А иА,

в анализаторе 6. Центрированный и нормированный процесс (t) поступает на входы разнесенных по частоте полосовых фильтров (блок 2). Выходные напряжения фильтров перемножаются в блоке 3. Напряжение на выходе фильтров изображено на фиг,2а. Это напряжение детектируется (выпрямляется ) в детекторе 4 (фиг.26), интегрируется в интеграторе 5 (фиг.2в)и

5 поступает на вход анализатора 6.

Если исследуемый случайный процесс Е (i 1 стационарный, то амплитуда напряжения на выходе блока 3 умножения О5 (л) превышает значения

0 t А (фиг.2а ), а напряжение на выходе интегратора 5 лежит в пределах (t)д(фиг.2в ). При возмущении, нарушающем стационарность случайного процесса и приводящем к

5 увеличению амплитуды напряжения на . выходе блока 3 умножения UjCt) , напряжение на выходе интегратора SUjCt) превьшает заданный порог А„ (фиг.2в ). Устройство выдает с анализатора 6 сигнал с нарушением стационарности процесса (фиг.2г). В том случае, если следствием возмущения, нарушившего стационарность случайного процесса, окажется уменьшение

5 мощности и амплитуды входного процесса, напряжение на выходе интегратора 5 UjCt также уменьшится и, как только UjCtI станет меньше порога inin амплитудный анализатор 6 вновь

0 вьщает сигнал о нарушении стационарности анализируемого процесса Е С фиг.2в,г ). yjT

UsM

A

rrtaxtf-Л ..А/ и1иА1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ СТАЦИОНАРНОСТИ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ, содержащее амплитудный анализатор, блок нормирования и центрирования, вход которого является входом устройства, а выход под ключен к входам полосовых фильтров группы, выходы которых соединены соответственно с входами блока умножения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит последовательно соединенные детектор и интегратор, выход которого подключен к входу амплитудного анализатора, а вход детектора соединен с выходом блока умножения. (Л с ;о 00 СЛ СП Рие. 1

фиг. Z