Многоканальный электронныйАНАлизАТОР Советский патент 1981 года по МПК G06G7/52 

(54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ АНАЛИЗАТОР

Изобретение относится, к вычислительной технике, может быть использовано для исследования случайных процессов (СП).

По основному авт.св. № 596971 известен многоканальный электронный анализатор, содержащий многоканальный коррелятор, канальные выходы которого подключены через соответствующие переключатели к колебательным контурам, суммирующие блоки, первый вход каждого из последукяцих блоков соединен с выходом предвдущего, а вторые входы суммирующих блоков подключены к соответствующим колебательным контурам, вторую группу последорательно соединенных сумматоров, группу элементов И, зх(емент ИЛИ, блок целения, блок сравнения и блок управления, при этом выход первого сумматора 9|Ьрвой группы подключен к одно-, му входу первого сумматора второй группы, другие входы сумматсчров второй группы подключены к соответствующим выходам сумматоров первой группы и к первому выходу анализатора, выходы сумматоров второй группы подключены к информационным входам элементов И группы, управляющие входы KOTOJ

рых подключены к первому выходу блока управления, а выходы .элементов И группы подключены соответственно к выходам элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блока деления, второй вход которого подключен к выходу последнего сумматора второй группы сумматоров, а выход через блок сравнения соединен со входсал блока управления, второй выход которого является вторым выходом анализатора 1J

Недостатком известного анализатора является невозможность определения интервала дискретизации при дискретных измерениях анализируемого СП, с учетс 4 допустимых суммарной дисперсии погрешности.восстановления и степени соответствия между быстродействием измерительного устройства (ИУ) и спектральными характеристикгили анализируемого СП.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет определения интервала дискретизации при дискретных измерениях анализируемого СП.

Дисперсия погрешности интерполяции при таких измерениях О ин в случае ограничения двумя членами раэложения автокорреляционной функции может быть выражена следующим соотношение мО.И., где Dj - дисперсия исследуемого СП; (X. - параметр автокорреляционной функции СП} t - интервал дискретизации исследуемого СП, . Переход к дискретным измерениям необходим тогда, когда число каналов измерения (количество исследуемых СП больше количества ИУ, а также в случае медленно изменяющихся СП. Сум««арная дисперсия О погрешности восстановления анализируемого СП с учетом степени соответствия (f между быстродействием ИУ и спектральными характеристиками айализируемрго СП (эта составляющая учитывается прототипом), а также дисперсии погрешности интерполяции в силу незави симости составляющих, определяется по формуле D l -q-lDj+O (2) на основании формул (1) и (2) мож но представить выражение для интервала дискретизации f при заданных допустимых суммарной дисперсии погрешности восстановления степени соответствия Cf 3 между быстродействием ИУ и спектральными характеристиками анализируемого СП в следующ 1 виде Поставленная цель достигается тем что многоканальный анализатор содержит блок вычитания, сумматор, второй блок деления, блок оценки дисперсии и третий блок деления, первый вход которого подключен к выходу коррелятора, выход является третьим выходом анализатора, а первый вход соединен с выходом омматора, первый вход которого соединен с выходом блока вычи тания, вход которого подключен к выходу блока сравнения, а второй вход сумматора подключен к выходу второго блока деления, первый вход которого соединен с выходом блока оценки дисперЬии, выход которого является первы1 9-входом анализатора, а второй вход второго блока деления является вторым входом анализатора. На чертеже представлена блок-схема изобретения многоканального электронного анализатора. Анализатор .содержит последовательн соединенные электронный многоканальны коррелятор 1, блок 2 переключателей, блок 3 колебательных контуров, первую .группу сумматоров 4 и вторую группу сумматоров 5, каждый из которых соедивен первым входом с выходом предыдущего сумматора, а вторым с соответствующим сумматором первой группы сумматоров, группу элементов И 6,информационные входы которых соединены с соответствующими выходами второй группы сумматоров, а выходы группы б соединены с входами элемента ИЛИ 7. Элемент ИЛИ своим выходом соединен с первым входом первого блока 8 деления, второй вход которого соединен с последним п -ным выходом второй группы сумматоров 5. Выход блока 8 подключен к входу блока 9 сравнений, первый выход которого соединен с входом блока 10 управления.Первый выход блока 10 подключен к управляющим входам группы элементов И 6, а второй выход является вторым выходом анализатора. Второй выход б.лока 9 сравнения через блок 11 вычитания соединен с первым входе сумматора 12, второй ,вход которого подключен к выходу второго блока 13 деления. Первый вход блока 13 соединен через блок 14 оценки дисперсии с входом первого анализатора, а второй вход является вторым входоманализатора. Выход сумматора 12 подключен к первому входу третьего блока 15 деления, второй вход которого соединен с выходом электронного многоканального коррелятора ,1, а выход является третьим выходом анализатора. Многоканальный электронный анализатор работает следующим образом. На вход коррелятора 1 с входа первого анализатора подается электрический сигнал, характеризующий анализируемый случайный процесс. В результате обработки сигнала на выходе электронного многоканального коррелятора 1 образуются напряжения, пропорциональные значениям корреляционной функции СП, которые через блок 2 переключателей подаются на емкости блока 3, контуров. При быстром одновременном переключении составляющих блока 2 переключателей в блоке 3 колебательных контуров возникает колебательный процесс. Напряжение с емкостей блока 3 колебательных контуров подается на выходы суммирующих устройств первой группы сумматоров 4. При этом на выходе i -того суммирующего устройства первой группы сумматоров 4 будет напряжение, пропорциональное значению оценки спектральной плотности S(t), которое фиксируется на выходе первого анализатора. Эти же дискретные значения спектральной плотности S(t) поступают на входы второй группы сумматоров 5, где происходит последовательное суммирование этих значений, после чего сигналы поступают на входы группы элементов И 6. На управляющие входы каждого элемента И этой группы может быть подан сигнал с первого выхода блока 10 управления на открытие элемента И в зависимости от сигнала блока 9 сравнения. С выхода группы элементов И 6 сигнал поступает через блок ИЛИ 7 на первый вход первого бл ка 8 деления, на второй вход которог поступает сигнал с п-ного (последнего) выхода второй группы сумматоров 5. В блоке 8 вычисляется степень соответствия ц) между быстродействием ИУ и спектральными характеристи ками анализируемого СП, которая поступает в блок 9 сравнения, В случае, если степень соответствия меиьию допустимой, то блок 9 сравнения выдает соответствующий сигнал на бло 10 управления, который открывает сле дукхций элемент И группы элементЬв И увеличивая требуемое быстродействие ИУ (время установления показания уменьшается). Следовательно, спервого блока 8 деления на блок 9 сравнения будет подаваться большая величина степени соответствия, и если он окажется большей или равной допустимой, то блок 10 управления по сигналу с блока 9 сравнения вьщает на выход второго анализатора значение быстродействия ИУ, обеспечивающее допустимую степень соответствия между быстродействием и спектральныьт характеристиками анализируемого СП,и равное времени установления показаний. Допустимая степень соответствия (J g со второго выхода блока 9 сравнения поступает на вход блока 11 вычитания, где определяется величина ($Q. засылаемая на первый вход сумматора 12. На первый вход второго блока 13 деления подается вычисленно в блоке 14 оценки дисперсии значение дисперсии Ол анализируе11 рго СП, На второй вход блока 13 с входа вторбго анализатора поступает допустимая сум марная дисперсия погрешности восстановления О . в блоке 13 определяет ся отношениеOjg/Dj, которое подаетс на второй вход cyNMaTopa .12. Здесь вычисляемая величина р. засылаемая на первый вход третьего блока 15 деления. На второй вхоД блока 15 с выхода коррелятора 1 поступает параметр ОС корреляционной функции. Блок 15 осуществляет определение в соответствии с формулой 13) значение интервала дискретизации анализируемого СП, которое подается на выход третьего анализатора, положительный эффект, который дает предполагаемое изобретение, заключается в том, что оно позволяет в отличие от известного, определять интервал между дискретиьали измерениями .анализируемогоСП. Это дает возмож ность перейти к дискретным измерениям и добиться сокращения (сжатия) изме|рительной информация. Экономический эффект от внедрения предполагаемого изобр етения может быть оценен суммой средств, сэкономленных иа сокраще;НИИ (сжатии} измерительной информа|ции при дискретных измерениях. Формула изобретения Многоканальный электронный анали-г затор по авторскому свидетельству 596971, отличаю11(ийся т, что, с целью расширения функционсшыялх возможностей за счет определения интервала дискретизации при дискрет1й х измерениях аиализи- русого случайного процесса, в него введе1ш блок Ш 1читания, сумматор, Олох деления, блок оценки дисперсии и третий блок деления, первый вход которого подключен к выходу коррелятора, выход является третьим выходом анализатора, а первый вход соедииея с выходом сумматора, первый вхсп которого соединен с выходом блока вычитания вход которого подключен к выходу блока сравнения, а второй вход сумматора подключен к выходу блока деления, первый вход которого соединен с выходом блока оценки дисперсии, выхол котсфого является первым входом анализатора, а второй вход второго блока деления является BfOfosM входом анализатора. Источники инфсфмации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 596971, кл. Q 06 q 7/52, 1975.