Устройство для определения структурной функции случайного процесса Советский патент 1986 года по МПК G06F17/18 G06F17/15 

1

Изобретение относится к специали зированным средствам измерительной и вычислительной техники и предназначено для оценки первой производной структурной функции D (t) в общем случае нестационарного процесса x(t),, т.е. о;(7) - dD,(r)/dt.

Целью изобретения является повы- шение быстродействия и расширение функциональных возможностей за счет определения производной структурной функции случайного процесса.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство состоит из вычитающего блока I, выход которого подключен ко входу усилителя 2. Выход последнего соединен с одним из входов блока 3 умножения, выход которого подключен к одному из входов первого сумматора 4, выход которого соединен с информационным входом управляемого делителя 5 .

Выход управляемого делителя 5 подключен к одному из входов второго сумматора 6. Выход дифференцирующего блока 7 соединен со вторым входом блока 3 умножения. Выход счетчика импульсов 8 соединен с управляющим входом управляемого делителя 5.

Выход элемента НЕ 9 подключен к другому входу первого сумматора 4.

Выход второго сумматора 6 соединен с информационным входом первого блока 10 регистров. Управлякяций вход второго блока П регистров объединен со входом счетчика импульсов и подключен к выходу делителя 12 частоты, выход которого объединен с управляющим входом первого блока регистра и соединен с выходом генератора 13 тактовых импульсов. Выход второго блока 11 регистров подключен к одному из входов вычитающего блока 1, другой вход которого объединен со входом дифференцирующего блока 7, с информационным входом второго блока 11 регистров, и является входом устройства. Выход первого блока 10 регистров соединен со вторым входом второго сумматора 6 и со входом элемента НЕ 9. Выход делителя частоты подключен ко входу счетчика 8 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Реализация случайного процесса x(t) поступает одновременно соответственно на вход вычитающего блока 1

2365032

и информационный вход второго блока 11 памяти, управляемого импульсами X t) с выхода делителя 12 частоты. В момент появления импульса -5(ti) на 5 выходе второго блока П памяти, а следовательно, на входе уменьшаемого вычитающего блока устанавливается соответствующее этому моменту времени значение сигнала x(t) . На вход вы- 10 читающего блока 1 непрерывно подается сигнал x(t) . Следовательно, выходной сигнал вычитающего блока 1 определяется следующим выражением

z(t) x(t;) - x(t,. +2-),

15

(1)

где о - временная задержка между сигналами x(t)и x(t;), изменяющаяся синхронно с текущим временем.

Выходной сигнал вычитающего блока 1 через усилитель 2 подается на первый вход блока 3 умножения, на второй вход которого поступает сигнал dx(tj +T)/dtc выхода дифференцирую-

щего блока 7. С выхода блока 3 умножения сигнал 22(t)dx(t, )/dt преобразуется в цепи, состоящей из двук сумматоров 4 и 6, управляемого делителя 5, и поступает на вход первого

блока 10 регистров, представляющего собой совокупность П последовательно соединенных ячеек памяти, тактируемых импульсами, поступающими на управля- К8ЦИЙ вход первого блока 10 регистров. Здесь при поступлении по цепи управления тактового импульса происходит перезапись содержимого ячеек из предыдущей в последзтощую.

Управляющие импульсы поступают от генератора 13 тактовых импульсов. Период следования ut тактовых импульсов определяется исходя из области определения оцениваемой характеристики (интервала структурной корре-

ляции .) и числа ее оцениваемых значений (п) равного в свою очередь числу ячеек в первом блоке 10 регист- j)a и коэффициенту деления делителя 12 частоты, т.е.

4t llu.

-

t- 1 t- ICC

(2)

Покажем, что на некотором N-OM цикле 5 на выходе сумматора 6 формируется сигнал, отображающий оценку производной структуры функции согласно выра жению

31236503, 4

DV(0 - g (t .Г -. (t C)-x(t,) ) .

(3) .x(.)M-IJ, .(t,..bx(t,),

где оператор усреднения.Продолжая далее до t,. получаем

Как следует из фуикциональной схе « L 2Гх(1 +r)-x(t ) ) ,, мы, оценка производной структурной N )-, L dt

функции на N-M шаге формируется в вк ДеОтметим, dt

) (D-b - r2rx(t +)- Тогда выражение (6) совпадает с N N-t и 1 L N дискретной трактовкой выражения 3 и,

(4) следовательно, D. (t) есть оценка

( . С dx(t и t ) « ..Л производной структурной функции. - - Uj,,un.

9А

Формула изобретения

В начальный момент времени во всех Устройство для определения струк- ячейках первого блока 10 регистров турной функции случайного процесса, записываются нули, т.е.содержащее первый сумматор, выход

,25 которого подключен к информационноDO (i-t) О К « 1, 2, ..., п . му входу управляемого делителя, управлякиций вход которого соединен с

Рассмотрим несколько первых циклов выходом счетчика импульсов, выход измеренийуправляемого делителя подключен к

J, , J.1 первому входу второго сумматора, выD (С) Dg (t)(t + )-х(t)j ход которого соединен с информацион- dxCt ч- «« входом первого блока регистров и

X jT 2|x(t, + является выходом устройства, выход

первого блока регистров подключен к

)-д( . )1 x(tj t ) .35 второму входу второго сумматора и че

рез элемент НЕ к первому входу первого су 1матора, генератор тактовых

в (t) + L r2fx(t +7) импульсов, выход которого- соединен с 2 с, ь управляющим входом первого блока ре-

40 гистров и с входом,делителя частоты.

dx(t+t) 40 гистров и с входом,делителя частоты,

-xft Л dF J выход которого подключен к управляю 2 Jщему входу второго блока регистров,

выход которого соединен с входом

f2rv(t + ) - xTt ) 2Llil-i)+ уменьшаемого вычитающего блока, вход 2 С -1 d t 45 вычитаемого которого объединен с

информационным входом второго блока

+ 2Г ft 4-)-x(t )Т j( д I )t. регистров и является входом устройст- t Z-. dt ва, отличающееся тем,

( что, с целью повышения быстродействия . 50 и расширения функциональных возможно- . / J. . J. стей за счет определения производной

- ч 5

5 2 Jtu 1 . структурной функции случайного процесса, в него введены усилитель, блок

/ Л (t Г ) jj«« /у Т „ умножения и дифференцирующий блок, ) J dt 2 55 при этом выход вычитающего блока Ч(

55 при этом выход вычитающего блока через усилитель подключен к первому

55 при этом выход вычитающего блока через усилитель подключен к первому

- bfxCt +5 ) -x(t )1dt входу блока уююжения, второй вход

3 L -Iкоторого соединен с выходом дифферек-

умножения и дифференцирующий блок, при этом выход вычитающего блока Ч(

при этом выход вычитающего блока через усилитель подключен к первому

входу блока уююжения, второй вход

512365034

цирующего блока, вход которого подклкг- умножения соединен с вторым входом чен к входу устройства, выход блока первого сумматора.

Составитель Л. Григорьян-Чтенц Редактор П. Коссей Техред Г.Гербер Корректор М. Самборская

3093/53

Тираж 671 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-ЗЗ, Раушская наб,, д. 4/5

Производствеино полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к специа- лизированным средствам измерительной и вычислительной техники и предназначено для оценки первой производной структурной функции ) в общем случае нестационарного процесса x(t), т.е. D , (t) « dD.()/d t . Цель изобретения - повьппение быстродействия и расширение функциональньж возможностей устройства за счет определения производной структурной функции случайного процесса. Цель достигается за счет введения в устройство усилителя, блока умножения и дифференци- рукяцего блока с соответствующими функциональными связями между ними и известными блоками устройства. 1 ил. с S (Л