Способ измерения математического ожидания случайного сигнала Советский патент 1986 года по МПК G01R19/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике.

Цель изобретения - повьииение быст родействия измерения.

Предложенн,п1 способ заключается в следующем.

Измеряемьт сигнал x(t) равномерно дискретизируют. Полученные отсчеты суммируют и усредняют, причем после каждого отсчета фиксируют средние значения сигнала по предыдущему и текущему отсчетам и сравнивают их по соотношению .. ,

Л

(,4) i. jjjj:::(,i), (,)

z:x i-i --

где & - заданная относительная погрешность (уставка) оценки математического ожидания сигнала; i - текущий отсчет измеряемого

сигнала;

- текущее значение измеряемого сигнала;

(i-l) предьщущий отсчет измеряемого сигнала;

(х.) - предыдущее значение измеряемого сигнала,

и заканчивают цикл измерения при соблюдении указанного соотношения.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для реализации предложенного способа.

Устройство содержит измеритель 1, выход которого соединен с первыми входами ключей 2 и 3, счетчик 4 числ текущих отсчетов, блок 5 суммирования текущих отсчетов, первый вход которого соединен с выходом ключа 2, блок 6 суммирования предьщущих отсчетов, первый вход которого соединен с выходом 3, счетчик 7 числа предыдущих отсчетов, блок 8 деления, один вход которого подключен к вьпсоду счетчика 4, другой - к выходу блока 5, а выход которого подключен к выходу устройства, блок 9 деления, один вход которого подключен к выход счетчика 7, другой - к выходу блока 6, а выход которого соединен с одним из входов блока 10 деления, другой вход которого соединен с выходом блока 8, а выход - с одним из входов дешифратора 11, другой вход дешифратора 11 подключен к источнику уставки, а выход - к первому входу блока 12 управления, второй вход кото50964 :

рого подключен к шине Пуск устройства, первый выход - к управляющему входу ключа 2 и к первому входу счетчика 4, второй выход - к управляюще- 5 му входу ключа 3 и к первому входу счетчика 7, третий выход - к вторым входам счетчиков 4 и 7 и блоков 5 и 6, четвертьп выход - к управляющим входам блоков 8 и 9, пятый выход 10 к управляющему входу блока 10.

Блок 12 управления может быть выполнен, например, на управляющей микроэвм.

Устройство работает следующим об15 разом.

По сигналу Пуск начинается работа устройства. Сигнал x(t) поступает на входы ключей 2 и 3. Ключ 2 открывается по сигналам с первого вы20 хода блока 12 через ty, ключ 3 открывается по сигналам со второго выхода блока 12 через й,-, т.е. с запаздыванием на один такт. Тактовые импульсы с указанных выходов блока 12

25 суммируются в счетчиках 4 и 7, причем в счетчике 4 накапливаются i импульсов, а в счетчике 7 накапливается (i-1) импульсов.

Дискретные значения измеряемого

30 сигнала х записываются и суммируются в блоке 5 суммирования текущих значений отсчетов х, значения в блоке 6 суммирования предыдущих значений отсчетов.

35 После каждого тактового импульса

в блоках 5 и 6 формируются суммы fJ /v-f 51 X и SIDx- , которые поступают на

1 умИ

входы блоков 8 и 9 деления. По каж- 40 дому тактовому импульсу с четвертого выхода блока 12 в блоках 8 и 9 деления производится деление

л/-«

5

:§r:y;v

--.- и , результаты которых

поступают на входы блока Ш, в котором по тактовым сигналам с пятого

выхода блока 12 производится деление U-i

Результат деления

I -у Г V

. J 7-/| 4. Л , . 1;1

i-1

В блоке 10 поступает на вход дешифратора I, где полученное значение сравнивается с заданной уставкой

(lii). Таким образом осуществляется счет и сравнение по каждому такту до достижения условия по соотноше3

пню (1), после чего на выходе дешифратора 11 формируется сигнал на первый .вход блока 12 управления, по которому прекращается формирование тактовых импульсов на первом и втором выходах блока 12, на третьем выходе блока 12 формируется сигнал обнуления блоков 4-7 и на выходе блока 8 деления отсчитывается полученное

значение математического ожидания л/ 1 X

«:т- . -1 т

,

Fibi где N соответствует числу отсчетов в счетчике 4 числа текущих отсчетов когда производная матожидания достигла заданной малой величины исходя из заданной относительной погрещ- ности i и .

Использование предложенного способа в информационно-измерительных системах позволяет значительно повысить их технико-экономические показатели, особенно при измерении множества параметров, например в условиях нефтяного промысла. Формула изобретения

Способ измерения математического ожидания случайного сигнала, заклюСоставитель С. Рыбин Редактор М. Келемеш Техред ЬГ.Ходанич

Заказ 4404/40 Тираж 728

ВНИИШ1 Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

50964

чающийся в равномерной дискретизации сигнала и усреднении полученных результатов, отличающийся тем, что, с целью повышения быстро- 5 действия измерения, суммируют и усредняют последовательные отсчеты, после каждого отсчета фиксируют средние значения по предьщущему и текущему отсчетам и сравнивают их согласно соотношен1по

10

/J-1 (1-А) 7-- (ил).

i-1

Ы

где А - заданная относительная погрешность оценки математического ожидания; i - текущий отсчет измеряемого

сигнала;

х- - текущее значение измеряемого сигнала;

(i-l) - предыдущий отсчет измеряемого сигнала;

х. - предьщущее значение измеряемого сигнала,

и при соблюдении указанного соотношения заканчивают цикл усреднений.

Корректор И. Эрдейи Подписное

Изобретение относится к области электроизмерительной техники. Целью изобретения является повышение быстродействия измерения. Способ обеспечивает измерение математического ожидания случайного сигнала путем равномерной дискретизации сигнала и усреднения полученных результатов . Для достижения поставленной цели предусматриваются суммирование и усреднение последовательных отсчетов и сравнение средних значений по математическому соотношению, формула которого приводится в описании изобретения. Устройство, реализующее способ, содержит измеритель 1, ключи 2 и 3, счетчик 4 числа текущих отсчетов, блок 5 суммирования текущих отсчетов, блок 6 суммирования, счетчик 7 числа предыдущих отсчетов, блоки 8, 9 и 10 деления, дешифратор 11 и блок 12 управления, который может быть выполнен на управляющей ЭВМ. 1 ил. ( (Л itt