Устройство для усреднения случайного процесса Советский патент 1976 года по МПК G06F17/18 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСРЕДНЕНИЯ СЛУЧАЙНОГО

ПРОЦЕССА На чертеже приведена блок-схема устройства. В начале измерений по командам с бло ка управления 1 задаются, в преобразоиателе 2 напряжение - -частота чувствительность S., 7 3 блоке памяти 3 коды на« f . чальстых оценок математического ожидания К. среднеквадратйческого значения К, , чувствительности К„, Jj ЬО -- Параметры BQ ( So ® раются на основе . грубых априорных данн о случайном процессе U(t) Определение кодов и напряжений оценок Ш NS мт в предлагаемом устройстве усреднения слу чайного процесса осуществляется циклами. Работа устройства в К + 1 цикле. По командам с блока управления 1 преобразователь напряжение - частота осуществляет П преобразова ний множества напряжений разностных выборок {и (.. в множество из fl пачек импульсов. Разностный случайный сигнал и (t-ttT«) чй входе преобразова- k+i теля 2 напряжение - частота формируется за счет преобразования кода оценки математического ожидания Ki с блока памя ти 3 при поиощи преобразователя 4 кодвременной интервал, аналогового переключ теля 5 во время-импульсный сигнал Г-И i/ иТ } и подключения его с L Uj . i J J выхода аналогового переключателя 5 на вход преобразователя 2 напряжение - частота, т е. (t-nT) U(i-nT)U,{i-nTn) (l При этом преобразователь 4 код-временной интервал преобразует код К ,оценки математического ожидания в импульс с длительностью Т. на каждом интервале Т. преобразования одной выборки случайного процесса в пачку импульсов. Аналоговый переключатель 5 формирует импульс напряжения площади JiC..r , на П каждом интервале Т„ . Множество пачек импульсов с выхода преобразователя 2 напряжение - частота через элемент ИШ1 6 аш ебраически сум- мируется в реверсивномсчетчике 7. В конце интервала nTfi в реверсивномсчетчике 7 с его триггером знака 8 определяется алгебраическая сумма fl пачек импульсов, знак которой н i с триггера знака 8 постуков 9 I пает в блок знаков 9 для запоминания. Код К оценки К среднеквадратического значения с блока памяти -3 при помощи преобразователя 4 код-временной интервал преобразуется в ft импульсов с длительностью t , в течение, которых при помощи ключа 10-формиN. без руются fi пачек импульсов знаков поступающих через элемент ИЛИ 6 в реверсивный счетчик 7, шины знака которого включены в это время на вычита;ние. Знак разности 5;р-„г/| /-«Nj 1 Sj:t С триггера знака 8 поступает в блок знаков 9 для запоминания реверсивный ;счет;: ик 7 и его триггер знака 8 сбрасываются в нулевое положение. С выхода блока памяти 3 в реверсивный счетник 7 и его триггер знака 8 записывается код К оценки математического ожидания К .со 3HaKOMj с выхода блока знаков 9 вызывается знак П о Slffft 2 N.в соответствии с кото- . рым включаются щины знака реверсивного счетчика 7 и с блока управления 1 через блок ИЛИ 6 в реверсивный счетчик 7 и его триггер знака 8 подается пачка Л К коррекции оценки К т. е, в реверсивном счетчике 7 и его триггере знака 9 формируется код К + 1 оценки математического ожидания К, в соответствии с итерационным алгоритмом ., Vn который через блок перезаписи 11 записывается в блок памяти 3 вместо кода К k-ой оценки математического ожидания. Реверсивный счетчик-7 и его триггер знака сбрасываются в нулевое положение, затем с блока памяти 3. в них записывается код К Iбез знака к-ой оценки среднеквадратического значения, с выхода блока знаков 9 вызывается сигнал знака, в соответствии с которым включаются шины знака реверсивного счетчика 7, и с блсжа управления 1 через элемент И/К1 б в реверсивный счетчик 7 и его rpisirep знака 8 подается пачка Д Kj коррекции оценки K.J , т. е. в реверсивном счетчике 7 и его триггере знака 8 фо мируется код К+ I оценки среднеквадратического значения К jв соответ-, ствии с итерацюнным алгоритмом. ,,,,J, (3) , который через блок перезаписи 11 записывается в блок памяти 3 вместо кода К к-ой оценки среднеквадратического значения. После циклов подобных рассмотjleHHOK ; K+l В блоке памяти 3 будут оп- i ределены коды оценок математического ожидания К /пд| , среднеквадратичесгого значения .К. , г УГ с блока Код полученной оценки К запоминания 3 записывается в реверсивны счетчик 7 и шины знака последнего включ ются на вычитание. Код чувствительности, например К ,, с блока памяти 3 при помощи преобразователя код-временной интер вал 4 и вентиля 10 преобразуется в число импульсов у К« , которое . поступает через ключ 10 в реверсивный счетчик 7 и на триггере знаки последнего формируется знак разности Sicrn (К/ К,, ) . котоь й/v so рый записывается в блок знаков 9. Реверсивный счетчик 7 и триггер знака 8 сбрасываются в нулевое положение, затем в реверсивный счетчик записывается код - (аналогично вышерассмотренному), шины знака реверсивного счетчика 7 включаются в соответстствии с указанным знаком, полученным с блока знаков 9, и с блока управления 1 через элe leнт ИЛИ 6 подается код коррекции Л К « чувствительное ти, т. е. в соответствии с итерационным алгоритмом определяется код новой оценки чувствительности. s/ so s r elN-J so) - 4) который через блок перезаписи 11 за- писывается в блок памяти 3 вместо кода .К-о. чувствительности. С выхода блока памяти 3 по полученной оценке чувствительчерез блок управления 1 ности к корректируется чувствительность преобразователя 2 напряжение-частота. Ч Из описания работыустройства видно, что оно позволяет параллельно определять оценки среднего, cpeднekвaдpaтичecкoгo значений случайного процесса, осушеств-я лять центрирование в аналоговом виде до преобразования в частоту, автоматиче- ски корректировать чувствительнскгть преоб-. разователя напряжение-частота,-что значительно расширяет его возможности комплексной первичной обработки случайного процесса, представляющего слмму низкочастотного шума имедленно изменяющегося детерминированного математического ожидания. Точность обработки случайного процесса предлагаемым уст ройством повышается за счет уменьшения погрешности вычисления оценок при центрировании в аналоговом виде и автоматическом поддержании чувствительности преобразования в соответствии с оценкой феднеквадратичесюго значения низкочастотного шума сл чайного процесса., формула изобретения Устройство для усреднения с.пучайного процесса, содержащее триггер знака, блок управления, подключенный к реверсивному счетч1Жу знака, блоку перезаписи, блоку памяти, преобразователю напряжение-частота, соединенному со входом устройства, разрядные выходы реверсивного счетчика и Vpurrepa знака подключены через блок перезаписи к разрядным входам блока памяти, разрядные выходы которого соединены соответственно с. входами реверсивного счетчика, триггера знака и блока управле« ния, о т л и ч а ю U. е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности при обра ботке нестацнонвряых по медленно изменяющемуся математическому ожиданию случайных процессов, устройство содержит преоб разователь код-временной интервал, ключ, аналоговый переключатель, элемент ИЛИ и блок знаков, входы которого соединены с выходами триггера знака, а выходы - со знаковыми входами реверсивного счетчика, разрядные входы преобразователя код-временной интервал подключены к разрядным выходам блока памяти, выход преобразователя код-временной интервкл параллельно соединея с входами ключа и аналогового; переключателя, выходы которых соогветст-. венно подключены к входам элемента ИЛИ и преобразователя напряжение-частота, другие входы элемента ИЛИ соединены с выходами блока - управления и преобразователя напряжение-частота, а выход элемента ИЛИ подключен к входу ревс-фсивного счетчика и его знаковым входам. I