Устройство для определения коэффициента изменчивости случайного процесса Советский патент 1975 года по МПК G06G7/18 

1

Изобретение-относится к области вычислительной техники и может быть использовано для измерения статистических характеристик случайных процессов, представленных .в аналоговой форме.

Известно устройство для определения коэффициента изменчивости случайного процесса, содержащее сумматор,, первый вход которого подключен ко, входу устройства, умножитель, первый вход которого соединен со входом устройства,- а второй с выходом сумматора, усредняющий фильтр, вход которого подклю.чен к выходу умножителя.

Однако известное устройство обладает- погрешностью от смещенности, требует - априорного знания закона распределения исследуемого процесса и обеспечения положительности значений реализации случайного процесса.

Целью изобретения является повышение точности определения.

- Постоянная цель достигается тем, - что устройство содержит линейный преобразователь, выход которого соединен со вторым входом сумматора, блок управления, вход которого подключен к выходу усредняющего фильтра, а выход - к управляющему входу линейного преобразователя, инвертор, выход которого соединен с третьим входом сумматора и с входом линейного преобразователя, и п последовательно соединенных между входом устройства и входом инвертора фильтров нижних частот. Блок-схема предлагаемого устройства изображена на чертеже.

Устройство состоит из п фильтров 1 нижних частот, инвертора 2, которые последовательно подключены к входной клемме, линейного преобразователя 3 с регулируемым коэффициентом преобразования, сумматора 4, умножителя 5, выход которого через усредняющий: фильтр 6 и блок управления 7 подключен к управляющему входу линейного преобразователя 3. Первый вход умножителя 5 подключен к входной клемме, а второй - к выходу сумматора 4, первый вход которого подключен ко входной- клемме, а второй и третий подключены к выходу инвертора 2, причем -второй вход - через линейный преобразователь регулируемым коэффициентом нреобразования., - - .

При подаче на вход устройства нецентрированного случайного процесса X(t) сигнал на выходе сумматора 4 будет равен У() а, X(t-) - h {)X(t - т) -1-К {h()X(t-)d, где ft(.)J.-L(y-, (я-1) Т т J. - импульсная характеристика, фильтра, со ставленного из п фильтров 1 нижних частот с передаточными функциями rw ; cci - коэффициент преобразования сумматора 4; К - значение регулируемого коэффициента преобразования линейного преобразователя 3 На выходе умножителя 5 получим Z(i)-.c,aJx(t)-(+K)X X JA(0(-T)A(T), где «2 - коэффициент преобразования умножителя 5. Блок управления 7 под действием входного сигнала будет изменять коэффициент преобразования К линейного преобразователя 3 до тех пор, пока этот сигнал, являющийся оцен кой математического ожидания сигнала с умножителя 5, не станет равным нулю. В установившемся режиме будем иметь т а,а, {c,l + ml-(l-K)X + a2j/i(T)p(T). к независимо от коэффициентов преобразования ai и «а сумматора 4 и умножителя 5 равно )p(T)rf/ Где у. В идеальном случае . Оценим погрешность от смещенности Л (т) х (г) Кп-К Тем - (т)р(т)т(1+ос«) 1 + ,(т)р(т)йт При любой нормированной автокорреляционной функциц еж(т) чем больше п - число применяемых фильтров 1 нижних частот, тем в большем диапазоне изменения т (от О до, по оо крайней мере, Тк 0ж(т)) и тем меньше b величина f /i (т) QX (т) dr будет отличаться от нуля. Выбор необходимого числа п фильтров нижних частот с любыми постоянными времени позволяет или снизить погрешность от смещенности (до О при ) или уменьшить длительность реализации (до тк при ), не увеличивая погрешности от смещенности. Пример. Пусть имеет случайный процесс С еж (т) /-( ) и пусть - 0,1, а максимальное значение коэффициента изменчивости случайного процесса равно . Тогда при , ,16; при , ,OIS, при П 3, YCM 0,001:6. Результаты измерения могут быть получены в виде показаний стрелочного прибора или в виде электрического сигнала (например, при использовании последовательно включенных источника эталонного постоянного напряжения и второго линейного преобразователя с регулируемым тем же блоком управления 7 коэффициентом преобразования). Предмет изобретения Устройство для определения коэффициента изменчивости случайного процесса содержащее сумматор, первый вход которого подключен ко входу устройства, умножитель, первый вход которого соединен со входом устройства, а второй - с выходом сумматора, усредняющий фильтр, вход которого подключен к выходу умножителя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения, устройство содержит линейный преобразователь, выход которого соединен со вторым входом сумматора, блок управления, вход которого подключен к выходу усредняющего фильтра, а выход - к управляющему входу линейного преобразователя, инвентор, выход которого соединен с третьим входом сумматора и с входом линейного преобразователя, и п последовательио соединенных между входом устройства и входом инвертора фильтров нижних частот.