Устройство для контроля достоверности результатов измерений Советский патент 1987 года по МПК G08C25/00 

113005

Изобретение относится к автоматие и может быть использовано для перативной оценки достоверности поступающей информации.

Цель изобретения - повышение до- 5 стоверности результатов контроля.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит элементы 1, 1ц, задержки, блоки 2, - 2, определения разности, квадраторы 3t - Зц., , накапливающие сумматоры 4, - 4,, , элементы 5 - 5., задержки, блоки б, - 6к+, определения разности, блоки 7, - ., умножения, блоки 8, - 8, памяти, элементы И 9, - 9к+.1 , блоки 10, - 10,., делителей, блоки ll, - 111(41 умножения, накапливающие сумматоры 12, - 12к+1 , квадраторы 13, - ,, блоки 14,,,. умножения, блоки 15, - 15 определения разн ости, блоки 16) - 16ц., делителей, сумматоры 17 - 17, , квадраторы 18( - , , блоки 19, - IStcti деления, блбки 20, - 20, сравнения, элементы 21 - 21, задержки,, блок 22 памяти, каналы

D ay Z: ;f/Si C

fO

15

20

25

K-f2

2к

К + 1

Г 1 ,

у S г

s; ,S

(-

усредненные суммы 35 квадратов селектированных разностей К-го.и (К+1)-го порядков;

число сочетаний из 2J по J.

L

.Т ц JC Jт к41,.к.1 г 1 ..

(2.4,)Тк,к + (К-И) 2(2К-И) - Т,,,,„ /

где Т,

. символ

Из последующего, выражения следует, суммирс)вания селектированных; разнос- что уровень значимости L, отвечаю- тей.щий вероятности об отклонения истинМалым значением L отвечает откло- 50 ной гипотезы, определяется равенстнение гипотезы о том, что неслучай- вом i /ц л

- - , av

ная компонента (тренд) устранена оператором . При этом плотность распределения вероятностей f(L) равна: /л

(5)

Уст1У)йство работает следующ;им 55 образом.

Информационный параметр, достоверность восстановления которого на приемной стороне необходимо оценить, подают на вход 26 устройства. ДисItfd) |(N-K-2)L

4lN-K-4)

. w

5

0

5

302

23, - ., обработки информации, управляемый делитель 24 частоты; за- датчик 25 частоты, входы 26 и 27 устройства, выходы 28, - 28ц.., ; 29., устройства,

В основу работы устройства положена селекция последовательных разностей, заключающаяся в выборе пар . последовательных разностей со следую-j щими индексами: 6 ,g +К+2,К +2(К+2), ... + (N-K-l)(K+2), где Е i +к|, ,2,3,..., К - порядок разности.

При этом по сравнению с устройством прототипом, селекция разностей у которого выбирается по правилу: 8 , е+2К+3, e+2(2K-b3),...+(N-K-1)(2K+3), вследствие чего достигается их независимость, у предлагаемого устройства отрицательная корреляция суще- CTBieHHo снижена, но не равна нулю, Ощшко объем статистической выборки (N) у предлагаемого устройства может

2К + 3 быть накоплен в больщим

л + id.

ПО сравнению с устройством-гпрототи- пом. Понижение эффективности оценок дисперсий D у , D I., у :

2к

«sr/e

2 к

(Т)

(2)

Отличие коэффициента корреляции между селектированными разностями от нуля требует введения нового критериального показателя проверки гипо- тез относительно двух коррелирован-: ных случайных величин, которьй может быть представлен в следующем виде:

(3)

(5)

Уст1У)йство работает следующ;им 55 образом.

Информационный параметр, достоверность восстановления которого на приемной стороне необходимо оценить, подают на вход 26 устройства. Дис313005304

кретизированный по времени исследуе- в блоках Z, где определяются разно- мый случайный процесс Y(t;) подвер- сти между его селектированными зна- гается --последовательной обработке чениями:

i + -5p i-i--} (p4l) . /I .

+ 4p Л ivi+4(p4-,)

- л Vx V

i + S4.245 pi-il

KV1

и-К4(кчэ )р

где p 0,1,2,3,...

При помощи элементов задержки 1 ( Ici.... и блоков 2,, 2„. 2,

2 илилив i, , . , ,.,,

определения разности опре;у1яются последовательные разности соответствующего номеру канала обработки порядка:

из которых путем соответствующих задержек в элементах задержки 21,, 21j, 2ц,.,, и 5(, 521 5,,., селектируются разности (б). С этой

1 3 К + 1 коэффициенты-; у-; ...

целью времена задержек элементов 5,, Полученные суммы возводятся в квадрат в квадраторах 18,,18,18,, ...

52 5,... выбраны следующими: З-, А б, 5(Г, ..,, а времена задержек элементов 21,, 21, 21з,.1..| равными где Т - интервал времени между соседними дискретизированными значениями исследуемого процесса. Селектированные разности возводятся в квадрат в квадраторах 3,3,3,,,, и накапливаются в накапливающих сумматорах 4,,4,43,... за установленные датчиком 25 через управляемый делитель 24 частоты интервалы времени.

При этом на вьрсодах накапливающих сумматоров формируются оценки:

ются разности i ,

,2 J.3 .3

.. определя т - 1,7

40

K,k Ktl, kl-1

, которые нормируются в бло

45

50

В блоках 15,1521 15, Т4.1 Т«г.г Т,

к, к + 1 ках 16,,16,16, ... умножением на

1 1 .1 1 коэффициенты-; -; j;

Делением полученных оценок в блоках 9 ,-19,19, ... деления определяют оценку L, которая сравнивается в бл ках сравнения 20, ,20j, ,20 ,. .. с уст новленным в блоке 22 памяти уровнем значимости 1, Результаты накоплени . селектированных разностей в накаплива ющих сумматорах 4,4{,,4з, .,« умно женные в блоках умножения 7,,72,7j,

-,1

2, 2.

-К,К I K + lilCfi

ИЗ

которых на выходах блоков 14,,142, 14а.... умножения формируются оцен-

f J

ки: Т

Т

т I I

к,к

Одновременно с перечислен

(л ,l « г.ч э,з

кл1, k+1 ными операциями формируются на выко

дах блоков 11,112,112,.,. умноже-. ния последовательности из произведений разностей различных порядков:

(6)

. Y

; + K+ (K+ i) p -,

15 Y;,

Y.

i-bK -v (K- ) (PVI)

и 1 (

Зр

f-i + 4(

,Y

141+ 4р ; i + Z + Sp

л

,-й ,iKr, A + (v;-iU(K+a )p

Kl-l Y Ч+к(клЭ)р 7

которые накапливаются в соответствую- 20, щнх накапливающих сумматорах 12,, 12,1Зз... . Через установленные интервалы времени, определяемые aa-t. датчиком 25, на выходах накапливающих сумматоров 12,122,12,,.., формируются оценки Т ; Т1 ; .,, которые возводятся в квадрат в квадраторах 13,132,13з, . и суммируются в сумматорах 17,17,17, ...

25

с оценками Т, ; Т

TO о « т

г.г I

х.к

и

I «

30 оценками ; Т ; .. .Т,ц,, ,(, , нормированными в блоках 10,, , 10 i 10 .,. умножением на соответствующие

1 3 К + 1 коэффициенты-; у-; ...

, Полученные суммы возводятся в квадрат в квадраторах 18,,18,18,, ...

, Полученные суммы возводятся в квадрат в квадраторах 18,,18,18,, ...

ются разности i ,

,2 J.3 .3

.. определя т - 1,7

40

K,k Ktl, kl-1

, которые нормируются в бло45

50

.-,.

В блоках 15,1521 15, Т4.1 Т«г.г Т,

к, к + 1 ках 16,,16,16, ... умножением на ,

1 1 .1 1 коэффициенты-; -; j;

Делением полученных оценок в блоках 9 ,-19,19, ... деления определяют оценку L, которая сравнивается в бло ках сравнения 20, ,20j, ,20 ,. .. с установленным в блоке 22 памяти уровнем значимости 1, Результаты накопления . селектированных разностей в накапливающих сумматорах 4,4{,,4з, .,« умно женные в блоках умножения 7,,72,7j,

3

... на коэффициенты

Ц , К + 2 )Cl

ставляют собой оценки дисперсии У, Djy. ... D,y.

15

25

Йа выходах блоков сравнения 20, 20„, , 20, ... обработки информации, где оценка L меньше уровня зна- чимости L, формируется сигнал, которым открываются элементы И 9, 9(, 9„,.г, ... для вывода вычисленных оценок дисперсии. Номер первого из каналов обработки информации, в котором вычисленная оценка L оказалась меньше установленного уровня |значимости L, определяют наивысшую степень полинома, описывающего поведение на исследуемом временном интервале неслучайной составляющей, Выведенные при этом оценки являются оценками дисперсии второй (случайной) составляющей исследуемого процесса,

Формула изобретения

Устройство для контроля достовер- - нести результатов измерений, содержащее задатчик частоты, выход которо го соединен с первым входом управляемого делителя частоты, блок памяти К+1 каналов обработки информации, каждый из которых содержит блок определения разности , первый вход которого объединен с входом первого элемента задержки, выход которого подключен к второму входу блока определения разности, выход первого квадратора соединен с первым входом первого накапливающего сумматора, выход которого подключен к первому входу первого блока умножения, с вторым входом которого соединен выход блока памяти, выход первого блока умножения подключен к первому входу элемента И, блок деления, выход которого соединен с первым вхо- 40 дом блока сравнения, выход которого подключен к второму входу элемента И, выход первого блока определения разности предшествующего канала обработки соединен с первым входом первого блока определения разности последующего канала обработки, выход управляемого делителя частоты подключен к вторым входам первых накапливающих сумматоров всех каналов обработки, второй вход управляемого делителя частоты является первым входом устройства, отличающееся тем, что , с целью повышения достоверности, в него в каждый канал обработки введены второй и третий элементы задержки, второй и третий блоки определения

5

to

20

35

45

50

55

30

разности, второй и третий квадраторы, второй накапливающий сумматор, второй и третий блоки умножения, первый и второй блоки делителей, сумматорр входы второго, третьего элементов задержки и первого входа второго блока определения разности объединены, выход второго элемента задержки подключен к второму входу

второго блока определения разности, выход которого соединен с входом первого квадратора и с первым входом второго блока умножения, выход которого подключен к первому входу второго накапливающего сумматора, выход которого соединен с первым входом сумматора и через второй квадратор - с первым входом третьего блока определения разности, выход которого

через первьщ блок делителей подключен к первому входу блока деления, выход первого накапливающего сумматора со- единен с вторым входом с мматора и с первым входом третьего блока умножения, выход которого подключен к второму входу третьего блока определения разности, второй вход третьего блока умножения соединен с входом второго блока делителей, выход которого подключен к третьему входу сумматора, выход которого соединен с .входом третьего квадратора, выход которого подключен к второму входу блока деления, выходь; блоков сравнеНИН и элементов И каналов обработки являются соответственно первыми и вторыми выходами устройства, входы первого и второго элементов задержки первого канала обработки объединены . и являются вторым входом устройства, выход третьего элемента задержки предыдущего канала обработки подключен к входу второго элемента задержки последующего канала обработки,

выход второго блока умножения последующего канала обработки соединен с вторым входом второго блока умножения предыдущего канала обработки, выход управляемого делителя частоты

подключен к вторым входам, вторых

накапливающих сумматоров каналов обработки, выходы первых накапливаю- щих сумматоров последующего канала обработки соединены с входом второго

блока делителей прдыдущего канала

обработки, выход блока памяти подк.шо- чен к вторым входам блоков сравнения кана.пов обработки.

Составитель М,Артамонов Редактор Н.Горват Техред А.Кравчук

1154/51

Тираж 544Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Корректор М.Шароши

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для оперативной оценки достоверности поступающей информации. Цель изобретения - повышение достоверности результатов контроля. Устройство содержит К+1 каналов обработки инфор- мацил, в каждом из каналов определя-, ются разности К-го порядка между результатами измерений, из которых селектируются последовательные разности, селектированные в каждом канале разности, суммируются, усредняются за время и нормируются. Полученный результат представляет собой оценку дисперсии случайной составляющей. Одновременно вычисляется критериальный:- показатель, позволяющий установить степень полинома, описывающего поведение неслучайной составляющей. 1 ил. & со о ел 00