ЧЕСКАЯ ЕИЕЛПеТЕЯАК. Г. Кирьянов Советский патент 1969 года по МПК G06G7/52 G06G7/20 

Предлагаемый способ относится к измерению статистических характеристик шумовых сигналов в следящих системах.

Известные способы измерения среднеквадратического отклонения следящих систем и времени запаздывания с использованием катодного осциллографа со ждущей разверткой требуют дополнительной аппаратуры.

Предлагаемый способ позволяет сократить состав внешней аппаратуры до одной схемы сравнения и осуществлять одновременно оценку двух параметров - среднеквадратичеокого отклОНения ошибки следящей системы и времени запаздывания. Он отличается от известных тем, что, с целью упрощения процесса измерений, исследуемый входной (выходной) сигнал -подают на вертикально отклоняющие пластины осциллографа, ждущую развертку которого запускают в момент равенства входного сигнала и постоянного опорного напряжения, выделяют на засвечиваемом экране точку с наименьшей размытостью и определяют ее расстояние по оси развертки от начала последней. При этом ширина размытости в соответствующем масштабе является оценкой среднеквадратического отклонения, а расстояние упомянутой точки от начала развертки характеризует время запаздывания.

1)Оценка среднего квадрата сигнала ошибки следящей системы при таком изменении масштаба выходной координаты, чтобы дисперсии входного и выходного сигналов были равны, оказывается равной произведению удвоенной дисперсии выходного сигнала на разность между единицей и коэффициентом взаимной корреляции входного и выходного сигналов.

Следует отметить, что выходной сигнал следящей системы, как правило, запаздывает по отношению ко входному. Поэтому величина ошибки зависит от времени запаздывания.

2)Оценка условной дисперсии реализаций выходного сигнала линейной системы, на

вхсд которой подан нормальный центрированный шумовой сигнал. Дисперсия вычисляется путем интегрирования выходной величины следящей системы в соответствии с ее плотностью вероятности при условии, что входной сигнал принимает заданное произвольное постоянное пороговое опорное значение т секунд назад. Условная дисперсия определяется как

а2(.) ,(.),(1)

где ст2 - дисперсия выходного сигнала; р12 (т) -нормированная взаимная корреляционная функция входного и выходного сигналов. Длительность реализаций выходного сигнала должна превосходить диапазон времени запаздывания. Из этих положений следует, что если ждущую развертку осциллографа запускать при равенстве входного сигнала постоянному опорному напряжению и при длительном послесвечении экрана электроннолучевой трубки, линия максимальной яркости будет соответствовать произведению отношения дисперсии на взаимную корреляционную функцию и значение опорного уровня постоянного напряжения, а дисперсия будет соответствовать размытости совокупности реализаций относительно их среднего значения. Размытость кривых увеличивается по мере удаления от т - Тз, соответствующей минимальной условной дисперсии. Ширина зоны размытости связана со средним квадратом ошибки следящей системы соотношением Ч2з) Первый сомножитель в выражении (2) для хорошей следящей системы близок к единице. Тогда ширина зоны наименьшей размытости совокупности реализаций на экране пропорциональна среднему мвадрату ошибки. В идеальном случае при отсутствии ошибки все реализации сходятся в одной точке. Момент времени, соответствующий точке наименьшей размытости, отсчитанный от начала развертки, совпадает с вре.менем запаздывания следящей системы. Блок-схема устройства для реализации стюсоба локазана на чертеже. Входной нормальный цептрированпый шум подается на вход схемы сравнения 1, где сравнивается с опорным постоянным напряжением. Сигналом схемы сравнения запускается ждуп1ая развертка осциллографа 2. Запуск развертки осуществляют многократна (30-100 раз). Выходной сигнал следящей системы 3 подают на вертикально отклоняющие пластины. Предлтет изобретения Способ измерения среднеквадратического отклонения следящей системы и времени запаздывания с использованием катодного осциллографа со ждущей разверткой, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса измерений при визуальных отсчетах, входной шумовой центрированный сигнал сравнивают с опорным постоянным напряжением и в момент равенства запускают ждущую развертку осциллографа, на вход которого подают выходной сигнал исследуемой системы, выделяют на засвечиваемом экране точку с наименьшей размытостью от множества реализаций и измеряют в соответствующем масштабе зону размытости и расстояние этой точки по оси горизонтальной развертки от ее начала.