Устройство для оценки дисперсии нецентрированного случайного процесса Советский патент 1980 года по МПК G06G7/52 

37.1 Целью изобретения 4вляатся повышение точности - . . Поставленная ц0ль доетиг(3етсй теК,/ что в устройство вйедейьг второй блбк задания весовых коэффициентов и второй сумматор, при этом выход первого сумматора подключен ко входу первого из Vv - последовательно соединенных фильтров нижних частот и через второй блок задания весовых коэффициентов - к первому входу второго сумматора, другие входы которого через второй блок задания ве совых коэффициентов соединены с соответствующими вьгходами V- последовательно соединенных фильтров нижних частот, &1ход второго сумматора подклю Ч1енkioEV&poMy входу блока умножения. На чертеже Представлена функциональная схема устройства. Оно содержит 21 аМ A-ClViCI Jf - А «жч 4-4 - -j«-«. б -последовательно соединенных фильтров 1 нижних частот, блок задания весовых коэффициентов 2, сумматор 3, V/ -последовательно-соединенных фильтров 4 нижних частот, блок зада1йия весовых коэффициентов 5, сумматор 6 и блок умноже кия 7, Первый вход блока умножения 7 г вместе со входом первого из чл/- последо вательно соединенных фильтров 4 и с яер Вым входом сумматора 6 подключены к выходу сумматора 3. Выход блока умн жения 7 через блок усреднешя 8 поДкгаЬчен k эыходу устройства. К соответствующим входам сумматора 3 выходы фильтров 1 нижних частот блока подклютчёнь через бло задания весовых крэффициентов 2. Устройство работает следующим Образом, При подаче на вход устройства СНГнала X(i) на выходе блока з множения 7 сигналрйвен; V .. ,, .. , .. ,,„ч.х,.N(t)N,{t}-Wj,(t)|H;(rJ ft--cJc3T:,;;:., Тн (г Vx( (C.)H,(C,)i.(2 V 2 г JJ / а ,2 ) I V-L - -2, /; где Н { Л- импульсная характеристика 4ильтра, образованная с следовательно срединённь МИ .фильтраминижнихчастот, блоков 2 и сумматором 3; И 2.{с)- импульсная характеристика фильтра, образованрого ,следовательно соединенными фильтрами нинсних частот xi -поотедовательно соедине - . пътялтл фильтрами нижних: частот, блоками задания вёсбвьгх коэффициентов 2,5 и сумматорами 3 и 6, . Подставляя в f 2) X (f) нз (1), получим: (t) - Л Н.) -. -., , .J , . р .„ ;. . , Kg,m:(i--cjdc:,.h(xj.(t-t)di:vv rH.(s)(,). (V-) ТИ())ix{t-)d-c,, При условии, что блок усреднения 8 не вносит смещенности в опенку математического ожидания сигнала N(M , пог|эешность от смещенности оценки дисперсии будет равна )-B :; |())t()) J(/H,(%)H(T)K,(,dVD, Как и в nJKyrOTHne, погрешность от смещенности состоит из двух составля1С 1цих, первая из которых является функцйей времени, зависит от вида функций Н/х)и Н(т) , а другая зависит от вида корреляционной функции анализийнда корреляционной функц.- руемого сигнала ( вида функций а , v j.. )иН(т), При импульсной хара1{теристике ) К -15 , v Н (x) tf(i:)z f(4) к«о где- ())«перв я составЕОощая погрешности равна нулю, Таким образом весовые коэффициенты в блоке 2 равны: , . -ЧVЧvV Л, При этом оба входных сигнала блока умножения 7 не будут зависеть от следовательно, дисперсия оценки дисперсии будет стационарной; не зависящей от mx(t), меньшей по величине. Перепишем вторую составляющую погрешности oj, смещенности в следующем виде ; Xh(c)j(c)dC где I . h(-c) -Тн, () а(, - -с) -С, ,-) ЧД) 1 Так как (f) существенно отлична от нуля лишь при меньшем интервала корреляции входного сигнала, то для маTrj-kt t- -inr rrrru Tt-v Ttя РЛ ПТТСТ АЛ лой величины (с.о нужно обеспечить в этом диапазоне малую величину h fc) . Решение данной задачи осуществляется 571 соответстствукЛцим выбором коэффициенттов § второго блока весовых коэффсщиен- тов, с учетом описанной структуры фильтров Н (т) и (t)Jf)( может быть представлено в вще i.lfe) л-1 S ,сУ(х) + 2. А h(x)A, -IV где весовые коэффициенты о, t уже определены из условия fci О, ,..., могут изменяться, ойределяются выбЬром коэффициентов бц . . Если задать (-ч) . п + -4гтт-„сГ- „с / р.о 2. n- cv-p-v P и представляет собой абсолютно сходя щийся при увеличении п и т к в области малых tr знакочередующийся ряд. Но это означает соответственн и возможность обеспечения сколько уго ной малой УС. . Коэффициенты блока 5 равны при этом: при q п )п (-«) Л ,+ K г р%.г (,2,3;...,п);:ПрЙ п:( рЛ ( n.cv , . a-tp ш- m. YK , q,-n-t-2,...,n) ./Ji( Таким образом устройство делает дисперсию оценки независящей (l) то есть меньше по величине, стационарной, кроме того, вносимое в оценку смещение не превышает величины смещения в известных устройствах и также эффеке т 1 тивно может быть уменьшено. Следовательно, по сравнению с известными устройствами изобретение имеет выигрыш в в точности. Формула изобретения Устройство для оценки дисперсии нецентрированного случайного процесса, содержащее первый сумматор, первый вход которого объединён со входом |С :нг1оследовательно соединенных фильтрбв нижних частот и является входом устройства, выходы фильтров нижних частот подключены к соответствующим входам первого блока задания весовых коэффициентов, выходы которого соединены с соответствующими входами первого сумматора, ыход первого сумматора подключен к первому входу блока ум- ножения, выход которого через блок усреднения соединен с выходом устройства, V/ -последовательно соединенных фильтров нижних частот, отличающееся тем, что, с целью повьпцения точности устройства, в него введены второй блок задания весовых коэффициентов и второй сумматор, при этом выход первого сумматора подключен ко входу первого из vv - тослёдовательно соединенных фильтров нижних частот и через второй блок задания весовых коэ4 фициентов - к первому входу второго сумматора, другие входы которого через второй блок задания весовых коэффициентов соединены с соответствующими выходами vi д/-последовательно соединенных фильтров нижних частот, выход второго сумматора подключен ко входу блока умножени. Источники информации, принятые во внимание при экспертиза 1.Романенко А. Ф., Сергеев Г. А. ппроксимативные методы анализа слу айных процессов, М., 1974, с. 45. 2.Авторское свидетельство по заяве № 2123799/18-240Т 09.04.75.

31