Анализатор момента изменения характеристик случайных низкочастотных процессов Советский патент 1987 года по МПК G06G7/52 

10

11322330

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для диагностирования аномальных режимов функционирования радиоэлектронной аппаратуры, энергетического оборудования и других объектов народного хозяйства.

Цель изобретения - повьппение быстродействия анализатора.

На чертеже представлена блок-схема анализатора.

Анализатор состоит из блока 1 центрирования, функционального преобразователя, который включает блоки 2-4 дифференцирования, блок 5 из N+1 квадраторов, блок 6 задания констант, многоканальный блок 7 умножения, сумматор 8, счетчик 9 числа пересечений уровня и блока 10 сравнения с константой.

Выход блока 1 центрирования подключен к входам блоков 2-4 дифференцирования и к одному из входов многоИзменение математического ожида ния исходного процесса изменяет математическое ожидание обобщенного процесса 1 за счет первого слагаемого ,которое будет лежать в области более высоких частот, чем процесс , за счет возведения в четную степень. Причем смещение в область высоких частот тем больше, чем больше п. Это утверждение можно обосновать, если учесть, что случайный процесс можно представить в виде суперпозиции гармоник. Для гармонического же сигнала верны соотношения

1/2(-cos2A + 1);

(cos4A - 4cos2A+6/2) и т.д. откуда видно, что частота увеличения - пропорциональна степени ,в которую

возводятся гармоники.

Изменение дисперсии процесса изменяет как математическое ожидание процесса ц , так и частоту его коле- канального квадратора 5, другие вхо- слагаемых, входяды которого соединены с выходами блоков 2-4 дифференцирования, выходы блока 6 задания констант соединены с входами многоканального блока 7 умножения, другие входы которого подключены к выходам квадратора, выходы блока 7 умножения соединены с входами сумматора 8, выход которого через

сче±чик 9 подключен к входу блока 10

Счетчик 9 подсчитывает число пере35 сечений процессом t постоянного уровня и на скользящем временном интервале. Значения U и С. рассчитываются из условия максимизации числа пересечений до разладки с целью получения

40 представительной статистики числа пересечений на как можно меньшем интервале времени (повышение чувствищих в функции (1).

Изменение корреляционной функции процесса вызьгеает изменение частоты кг ггебаний этого процесса, что

30 сказывается на изменении производных Yt которые также возводятся в четную степень.

сравнения, входы блоков 2-4 дифференцирования объединены и соединены с выходом блока 1 центрирования.

Анализатор работает следующим образом.

На вход функционального преобразователя через блок 1 центрирования входного сигналу поступает случайный процесс. Функциональный преобразователь, включающий блоки 2-8, реализует функцию

тельности и быстродействия).

Число пересечений N в зависимости 45 от и и С- вычисляется по формуле

Лп

1. , с(;)...+с„()(1)

где Cjj - весовые коэффициенты слагаемых.

Такой вид функции выбран затем, чтобы амплитуда обобщенного процесса ч и его спектральный состав реагировали на изменение всех вероятностных характеристик (математического ожидания, дисперсии и корреляционной функции) входного случайного процесс максимально возможной чувствиса

ft

тельностью.

Изменение математического ожида ния исходного процесса изменяет математическое ожидание обобщенного процесса 1 за счет первого слагаемого ,которое будет лежать в области более высоких частот, чем процесс , за счет возведения в четную степень. Причем смещение в область высоких частот тем больше, чем больше п. Это утверждение можно обосновать, если учесть, что случайный процесс можно представить в виде суперпозиции гармоник. Для гармонического же сигнала верны соотношения

1/2(-cos2A + 1);

(cos4A - 4cos2A+6/2) и т.д. откуда видно, что частота увеличения пропорциональна степени ,в которую

Изменение дисперсии процесса изменяет как математическое ожидание процесса ц , так и частоту его коле- слагаемых, входящих в функции (1).

Изменение корреляционной функции процесса вызьгеает изменение частоты кг ггебаний этого процесса, что

сказывается на изменении производных Yt которые также возводятся в четную степень.

тельности и быстродействия).

Число пересечений N в зависимости от и и С- вычисляется по формуле

ос

N J / i; /.(и,{) maxU,C; (2)

50

55

где f(x,y) -совместная плотность распределения t и Для вычисления N достаточ1 о знания закона распределения входного процесса и его корреляционной функции.

В блоке 10 производится анализ наличия или отсутствия разладки. Если число пересечений отличается на наперед заданную величину, выдается сигнал о наличии разладки.

313223304

зобретениялизатора, отлнчающий-ся

тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены блок из (N+1) квадраторов, N входов группы

5 которого подключены к выходам блоков дифференцирования, первый вход группы блока квадраторов соединен с выходом блока центрирования, группа выходов блока квадраторов соединена с второй

W группой входов блока умножителей, выход сумматора подключен к счетному входу счетчика, выход которого соединен с входом блока сравнения с константой, выход которого является

5 выходом значения стационарности случайного процесса, входы (N-1) блоков дифференцирования соединены с выходом лока центрирования.

Формула

Анализатор момента изменения характеристик случайных низкочастотных процессов, содержащий группу из N блоков дифференцирования, где N - порядок дифференцирования, N 1, ... 2,...,п, блок центрирования, выход которого подключен к входу первого блока дифференцирования группы, блок задания констант, группа выходов которого соединена с первой группой входов блока умножителей, группа выходов которого подключена к соответствующим информационным входам сумматора, счетчик, блок сравнения с константой, вход блока центрирования является информационным входом анаРедактор П.Гереши

Составитель Л.Григ.орьян-Чтенц

Техред Л.Олейиик Корректор Н.Король

Заказ 2868/48 Тираж 672Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для диагностирования аномальных режимов функционирования радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повышение быстродействия. Анализатор содержит блок 1 центрирования, функциональный преобразователь, который включает блоки 2-4 дифференцирования, блок 5 из N+1 квадраторов, блок 6 задания констант, многоканальный блок 7 умножения, сумматор В, счетчик 9 числа пересечений уровня и сравнения .Для распознавания в реальном масштабе времени наличия или отсутствия стационарности исследуется не сам исходный низкочастотный процесс, а некоторая функция от этого процесса, представляющая собой многочлен четной степени. 1 ил. i (Л Sx. САЗ to ьо 00 со