Многоканальный анализатор стохастических связей случайных процессов Советский патент 1977 года по МПК G06F17/18 

1

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, предназначенным для аппаратурного определения статистических характеристик случайных процессов.

Известно многоканальное устройство 1 для анализа линейных стохастических связей случайных процессов, содержащее совокупность измерительных блоков - каналов, число которых определяется числом измеряемых ординат корреляционной функции.

Однако такое устройство неэффективно при исследовании процессов с нелинейными связями. Его применение в подобных ситуациях может привести к ошибочным выводам.

Известно также наиболее близкое по техническому решению к изобретению устройство (анализатор) для оценки дисперсионных функций процессов 2, содержащее нормализаторы, входы которых являются входами анализатора, а выходы подключены соответственно к входам коррелометра.

Недостаток этого одноканального устройства - ограниченные возможности анализа стохастических связей случайных процессов, т. е. узкий класс решаемых задач, что обусловлено типом измеряемой характеристики.

Цель изобретения - создание прибора, позволяющего измерять функцию коллигации и

на этой основе анализировать случайные процессы как с линейными, так и с нелинейными стохастическими связями, т. е. расширить класс решаемых задач.

Это достигается тем, что в анализатор введены формирователь коэффициентов разложения и по числу каналов измерительные блохи, состоящие каждый из N нелинейных преобразователей, входы которых в каждом измерительном блоке объединены и подключены к соответствуюпгему выходу коррелометра, а выходы N нелинейных преобразователей в каждом пзмерптельном блоке через соответствующпе умножптелп подсоедннены к входам сумматора, выход которого соединен с индикатором. Другие входы умножителей каждого измерительного блока подключены соответственпо к выходам формирователя коэффициентов разложения, первый и второй входы которого соединены с выходамн соотвегственно первого и второго нормализаторов.

На чертеже приведена структурная схема анализатора и приняты следующие условные обозначения: 1 и 2 - входы анализатора; 3 и 4 - нормализаторы; 5 - коррелометр; 6 - измерительные блоки; 7 - нелинейные прелбразователи; 8 - умножители; 9 - сумматоры; 10 - инднкаторы; 11 - формирователь коэффициентов разложения. Работа анализатора заключается в получе нии оценки функции коллигации по соотиоше иию ,.)-|«Л..)в„()е„(), где Л - число членов разложения, определяемое допустимой погрешностью измерения функции коллигации; (T.V и Оу - среднеквадратические отклонения случайных процессов х() и у(0; -ортонормированные полиномы. Коэффициенты разложения ап(тг) обусловлены выбранными базисными функциями Эй и равны (Тг) или р, (Тг), ГДе ху (Тг) - НОрмированная взаимная корреляционная функция процессов K(t) и y(t) при сдвиге tj. После включения схемы напрял :ение реализации y(t) случайного процесса y(i}, подводимое к входу 1 анализатора, поступает на вход нормализатора 3, а напряжение реализации x,(t) процесса к{1) с входа 2 анализатора - на вход нормализатора 4. В нормализаторах 3 и 4 напрял-сения у(1) и к(1) нормируются по отношению к среднеквадратическому отклонению. С выходов нормализаторов напряжения, соответственно равные-и - , по«Jjc °у даются на входы коррелометра 5 и формирователя 11 коэффициентов разложения. Формирователь 11 вычисляет значения полиномов ©„f-)и9„ (-I , и на k-u выходе форми 0л-/V Чу у рователя появляется напряжение, соответствующее произведению X /V у Коррелометр 5 измеряет ординаты нормированной взаимной корреляционной функции Р;гу(т) при различных сдвигах т. На г-м выходе коррелометра оказывается напряжение, соответствующее ординате (Тг). Это напряжение поступает на входы всех нелинейных преобразователей 7 с-го измерительного блока. С выхода k-ro нелинейного преобразователя напряжение, соответствующее (г) или Pty()i подается на умножитель 8, к второму входу которого от формирователя И подводится напряжение, соответствующее X У В результате перемножения на выходе k-ro умножителя 8 t-ro измерительного блока образуется напряжение, пропорциональное a,(,) ч лг У ау . которое поступает на один из входов сумматора 9 t-ro измерительного блока. Выходное напряжение сумматора, соответствующее оценке функции коллигации .w |a;we,()e,(; измеряется и отображается индикатором 10. Таким образом, многоканальный анализатор -стохастических связей позеоляет измерять корреляционные функции и функции коллигации, что существенно повыщает эффективность аппаратурного анализа случайных процессов. Формула изобретения Многоканальный анализатор стохастических связей случайных процессов, содержащий нормализаторы, входы которых являются входами анализатора, а выходы подключены соответственно к входам коррелометра, отличающийся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, в анализатор введены формирователь коэффициентов разложения и по числу каналов измерительные блоки, каждый из которых состоит из jV нелинейных преобразователей, входы которых в каждом измерительном блоке объединены и подключены к соответствующему выходу коррелометра, а выходы Л нелинейных преобразователей в каждом измерительном блоке через соответствующие умножители подключены к входам сумматора, выход которого соединен с индикатором, при этом другие входы умножителей каждого измерительного блока подключены соответственно к выходам формирователя коэффициентов разложения, первый и второй входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго нормализаторов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Мирский Г. Я. Аппаратурное определение арактеристик случайных процессов, М., «Энергия, 1972. 2.Авт. св. ЛЬ 410415, G 06G 7/52, 1972.