Устройство для выделения стационарной и нестационарной составляющих сигнала воспроизведения Советский патент 1987 года по МПК G01R23/16 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройстпам для выделения стационарной и нестационарной составляющих сигнала воспроизведения .

Целью изобретения является повышение верности выделения стационарной и нестационарной составляющих сигнала воспроизведения.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство.

Устройство содержит последовательно соединенные блок 1 воспроизведеблок 4 последовательного сравнения и счетчик 5 количества инверсий, выход которого подключен к первым входам первого и второго блоков 6 и 7 срапния, блок 2 анализа, блок 3 задержки, 15 вого и второго блоков 6 и 7 сравнения и первым выходом к другому входу блока 2 ана.пиза, дoпoлн тeлы ый вычитающий блок 18, подсоединенный первым информапионным входом к второму нения, вторые входы которых соединены JQ выходу блока 3 задержки и выходом к с первым и BTopEjiM в))ходами блока 8 другому информационному входу блока оперативной памяти, первый и второй 13 вычисления характеристик нестацио- блоки 9 и 10 буферно памяти, блок нарной составляюи;ей сигнала воспро- 11 вычисления характеристик стационар- изведемия, дополнительный блок 19 ной составляющей сигнала воспроизве- 25 буферной памяти, соедине 1ный пнформа- дения, первый блок 12 записи, блок 13 вычисления характеристик нестационарной составляющей сигнала воспроизведения, второй блок 14 записи, блок

ционным входом с выходом счетчика 5 количества инверсий, дополнительны элемент 20 задержки и формирователь 21 последовательных разностей инвер15 усреднения сигнала воспроизведения ЗО . Выходы первого и второго блоков

и вычитающий блок 16. Вход блока 8 оперативной памяти соединен с выходом блока 2 анализа. Информационные входы первого и второго блоков 9 и 10 буферной памяти подключены к второму выходу блока 3 задержки,первые управляющие входы - к выходу первого блока 6 сравнения, а вторые управляющие входы - к выходу второго блока 7 сравнения.. Блок 11 вычисления характерис- 40тельного блока 19 буферной памяти и

тик стационарной составляющей сигналавыходом к информационному входу блока

воспроизведения включен между выхо-17 нормировки и центрирования, второй

дом первого блока 9 буферной памяти ивыход которого подключен к второму

входом первого блока 12 записи. Блок

13 вычисления характеристик нестацио- го вычитающего блока 1В.

нарной составляющей сигнала воспроизведения подключен выходом к входу второго блока 14 записи. Первый вход вычитающего блока 16 подключен к первому выходу блока 15 усреднения сигнала воспроизведения, а второй вход совместно с входом блока 15 усреднения сигнала воспроизведения - к выходу второго блока 10 буферной памяти. Выход вычитающего блока 16 соеди- ggи на первый и второй блоки 9 и 10 бунен с информационным входом блока 13ферной памяти. В блоке 4 последова

вычисления характеристик нестационар-тельного сравнения происходит последоной составляющей сигнала воспроизве-вательное сравнение каждого пред1адудения. Второй выход блока 15 усредне-щего отсчета со всеми последующими.

ния сигнала воспроизведения подключен к входу блока 2 анализа. Управляющий вход блока 13 вычисления характеристик нестационарной составляющей сигнала воспроизвед.ения соединен с выходом второго блока 7 сравнения совместно с вторыми управляющими входами первого и второго блоков 9 и 10 буферной памяти.

Устройство содержит также блок 17 нормировки и центрирования, подсоединенный первым и вторым управляющим входами к выходам соответственно первого и второго блоков 6 и 7 сравнения и первым выходом к другому входу блока 2 ана.пиза, дoпoлн тeлы ый вычитающий блок 18, подсоединенный первым информапионным входом к второму выходу блока 3 задержки и выходом к другому информационному входу блока 13 вычисления характеристик нестацио- нарной составляюи;ей сигнала воспро- изведемия, дополнительный блок 19 буферной памяти, соедине 1ный пнформа-

ционным входом с выходом счетчика 5 количества инверсий, дополнительны элемент 20 задержки и формирователь 21 последовательных разностей инвер5

6 и 7 сравнения подключены соответственно к первому и второму управляющим входам дополнительного блока 19 буферной памяти, первый выход которого соединен через дополнительный блок 20 задержки с первым входом формирователя 21 последовательных разностей инверсий. Последний подсоединен вторым входом к второму выходу дополниинформационному входу допол И1тельно0

Устройство работает следующим образом.

Каждый текущий отсчет поступает с блока 1 воспроизведения на блок 2 анализа. С блока 2 анализа отсчеты поступают на блок 3 задержки, в котором каждьш отсчет задерживается на время дискретизации и пропускается на блок 4 последовательного срявнения

В результате каждого сравнения формируется сигнал инверсии, равный уровню логической единицы, если предыдущий отсчет больше последующего, и уровню логического нуля, если предыдущий отсчет меньше последующего. Каждое значение сигнала текущей инверсии, равного уровню логической единипы, направляется в счетчик 5 количества инверсий, в котором производится расчет сигнала текущей инверсии.

Блок 2 анализа воздействует на блок 8 оперативной памяти, в котором для каждого порядкового номера рас- считываются значения сигналов минимальной и максимальной инверсий и значение сигнала текущей инверсии. Если в результате сравнения получается, что сигнал текущей инверсии нахо- дится между значениями сигналов максимальной и минимальной инверсий, то измеренная величина отсчета считается стационарной. В ином случае первый блок 6 сравнения формирует сигнал нестационарности по минимуму инверсии, а второй блок 7 сравнения - сигУстройство для выделения стационар ной и нестационарной составляющих сигнала воспроизведения по авт. св. № 1051447, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения верности выделения стационарной и нестационарнал нестационарности по максимуму инверсии. Если после сигналов стационарности идут сигналы нестационарное- зо ной составляющих сигнала воспроизве- ти по максимуму инверсии, имеется ре- дения, в него введены блок нормировки ализация

35

40

возрастающим трендом, а если после сигналов стационарности идут сигналы нестационарности по минимуму инверсии, имеется реализация с убывающим трендом. Последовательное чередование сигналов нестационарности по максимуму и по минимуму инверсий характеризует колебательный тренд.

Первый и второй блоки 6 и 7 сравнения воздействуют на первый и второй блоки 9 и 10 буферной памяти.Когда первый блок 9 буферной памяти закрывается, все отсчеты с него передаются в блок 11 вычисления характеристик стационарной составляющей сигнала воспроизведения, на который поступают также стационаризованные результаты с блока 15 усреднения сигнала воспроизведения. Второй блок 10 буферной мяти воздействует на блок 15 усреднения сигнала воспроизведения и на вычитающий блок 16. С вычитающего блока 16 остатки разности поступают на

45

и центрирования, подсоединенный первым и вторым управляющими входами к выходам соответственно первого и второго блоков сравнения и соединенный первым выходом с другим входом блока анализа, дополнительный вычитающий блок, подсоединенный первым информационным входом к второму выходу блока задержки и подключенный выходом к другому информационному входу блока вычисления характеристик нестационарной составляющей сигнала воспроизведения, дополнительный блок буферной памяти, соединенный информационным входом с выходом счетчика количества

инверсий, дополнительный элемент задержки и формирователь последовательных разностей инверсий, причем выходы первого и второго блоков сравнения подключены соответственно к первому и второму управляющим входам дополнительного блока буферной памяти, выход которого соединен через дополблок 13 вычисления характеристик ста- д нительный блок задержки с первым вхо- ционарной составляющей сигнала вое- дом формирователя последовательных

разностей инверсии, подсоединенного вторым входом к второму выходу дополпроизведения. Одновременно на него поступает остаток разности между исходными данными временного ряда и иннительного блока буферной памяти и

версионным рядом, отображающим стационарный остаток. Этот стационарный остаток образуется на выходе формирователя 21 последовательных разностей инверсий за счет последовательных разностей инверсий от нестационарной составляющей. Из блока 17 нормировки и центрирования этот стационарный остаток поступает в дополнительный вычитающий блок 18. При этом проверка стационарности этого стационарного остатка осуществляется первым и вторым блоками 6 и 7 сравнения.

Использование изобретения позволяет в значительной степени повысить верность вьщеления стационарной и нестационарной составляющих сигнала воспроизведения.

Формула изобретения

Устройство для выделения стационарной и нестационарной составляющих сигнала воспроизведения по авт. св. № 1051447, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения верности выделения стационарной и нестационарной составляющих сигнала воспроизве- дения, в него введены блок нормировки

ной составляющих сигнала воспроизве- дения, в него введены блок нормировки

и центрирования, подсоединенный первым и вторым управляющими входами к выходам соответственно первого и второго блоков сравнения и соединенный первым выходом с другим входом блока анализа, дополнительный вычитающий блок, подсоединенный первым информационным входом к второму выходу блока задержки и подключенный выходом к другому информационному входу блока вычисления характеристик нестационарной составляющей сигнала воспроизведения, дополнительный блок буферной памяти, соединенный информационным входом с выходом счетчика количества

инверсий, дополнительный элемент задержки и формирователь последовательных разностей инверсий, причем выходы первого и второго блоков сравнения подключены соответственно к первоу и второму управляющим входам дополнительного блока буферной памяти, выход которого соединен через дополнительного блока буферной памяти и

513378036

соединенного выходом с информационным к второму информационному пходу входом блока нормировки и центрирова- дополнительного вычитающег о бло- ния, второй выход которого подключен ка.

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить верность выделения стационарной и нестационарной составляющих сигнала воспроизведения. Блоки б и 7 сравнения воздействуют на блоки 9 и 10 буферной памяти. Когда блок 9 буферной памяти закрывается, все отсчеты с него передаются в блок 11 вычисления характеристик стационарной составляющей сигнала воспроизведения, на который поступают также стационаризованные результаты с блока 15 усреднения сигнала воспроизведения. Блок 10 буферной памяти воздействует на блок 15 усреднения сигнала воспроизведения и на вычитающий блок 16, с которого остатки разности поступают на блок 13 вычисления характеристик стационарной составляющей сигнала воспроизведения. Одновременно на него поступает остаток разности между исходными данными временного ряда и инверсионным рядом, отображающим стационарный остаток, который образуется на выходе формирователя 21 последовательных разностей инверсий за счет последовательных разностей инверсий от нестационарной составляющей. Из блока 17 нормировки и центрирования этот стационарный остаток поступает в вычитающий блок 18. Проверка стационарности этого стационарного остатка осуществляется блоками 6 и 7 сравнения. 1 ил. S (Л 00 со оо о оо ГЧ)