Устройство для вычисления нормированных статистических моментов случайных процессов Советский патент 1982 года по МПК G06G7/52 

( УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ НОРМИРОВАННЫХ СТАТИСТИЧЕСКИХ МОМЕНТОВСЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь зовано при исследовании и классификации случайных процессов, в том числе нестационарных.

HsaecjHO устройство для вычисления нормированных статистических моментов, содержащее два центрирующих фильтра, три блока перемножения, два квадратора, сумматор,, блок усреднения l .

. Однако динамические и статисти; i ческие характеристики указанных устройств не обеспечивают в достаточной мере достоверность выделения сигнала из нестационарного шума.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для вычисления нормированных статистических моментов случайных процессов. Устройство-содержит центрирующий фильтр, выход хоторого подключен к первому входу первого блока умножения, выход которого

соединен с первым входом .блока определения моментов и с входом-квадратора, выход квадратора подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, выход интегратора соединен с вторым входом первого блока умножения и с первым входом второго блока умножения, выход которого

Q подключен к входу интегратора, выход сумматора подключен к входу нелинейного функционального преобразователя ,выход которого соединен с вторым входом второго блока умножения и с вхоJ5 дом блока усреднения, выход которого через пороговый блок подключен к третьему входу сумматора. В известном устройстве, благодаря введению нелинейного функционального преобразователя, коэффициент передачи которого - отношение величины сигнала на выходе к величине сигнала на входе уменьшается с увеличением сигнала на входе преобразователя, существенно изменена динамика процесса нормирования. Так, при использовании в ка честве нелинейного ареобразователя блока ограничения или коммутатора, процесс нормирования при скачкообраз ном увеличении сигнала на входе устройства происходит по экспоненте с относительной скоростью, не зависящей от уровня входного сигнала 2. Однако в этом устройстве имеют место существенные искажения сигнала, что не обеспечивает в достаточной мере достоверность выделения сигнала из нестационарного . Цель изобретения - повышение достоверности выделениясигнала из нестационарного шума и упрощение устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство для вычисления нормированных статистических моментов, содержащее интегратор, выход которого подключен к первому входу блока умножения, второй вход которого соединен с выходом центрирующего фильтра, вход которого-является первым входом устройства, вы ход блока умножения соединен с первым входом блока определения момент и с входом квадратора, выход которо го подключен к второму входу блока определения моментов, блок усреднения, содержит коммутатор и блок дет ления, при этом выход квадратора подключен к входу блока усреднения, выход которого doeдинeн с первыми входами блока деления и коммутатора второй вход которого является вторы входом устройства, третий вход коммутатора соединен с выходом блока деления, второй вход которого объединен с четвертым входом коммутатора и подключен к выходу интегратора . вход которого соединен с выходо коммутатора. На чертеже представлена блоксхема устройства. Устройство содержит центрирующий фильтр 1, блок 2 определения моментов, интегратор 3, блок k умножения квадратор 5, блок 6 усреднения, ком мутатор 7, блок 8 деления. Устройство работает следующим об разом. Сигнал, поступающий на вход устройства, пропускается через цечтрирующий фильтр и перемножается на блоке умножения с нормирующим ко74эффициентом усиления, вырабатываемым на выходе интегратора 3. Нормированный сигнал и его квадрированное значение, получаемое на выходе квадратора 5 поступает на блок 2 определения моментов. Одновременно с- этим сигнал с выхода квадратора 5 усредняется в блоке 6 усреднения и проходит на первый управляющий вход коммутатора 7, на второй вход которого поступает сигнал , от истонника опорного напряжения. В зависимости от того, какой из управляющих сигналов больше, на выход коммутатора проходит сигнал с одного из его коммутируемых входов. Так если сигнал Z на выходе блока 6 усреднения больше, чем сигнал Zp, то на вход интегратора поступает сигнал с выхода блока 8 деления, в противном случае - сигнал с выхода интегратора 3- Знаки этих сигналов различны, при этом знак сигнала с выхода блока 8 деления такой, что сигнал на выходе интегратора должен уменьшаться. На вход делимого блока 8 деления приходит сигнал с выхода интегратора, т.е. напряжение, пропорционального текущему значению нормирующего коэффициента усиления К, а на вход делителя блока 8 деления поступает сигнал Z. Таким образом, при , т.е. при увеличении интенсивности входного сигнала, на вход интегратора 3 поступает сигнал, пропорциональный отношению К/2 . При этом относительное уменьшение дисперсии сигнала на выходе устройства происходит с постоянной скоростью, величина которой строго обратно пропорциональная интенсивности входного сигнала. При .решении задачи выделения сигнала из шума часто необходимо сведение к минимуму искажения формы сигнала, вносимого устройством нормирования, прежде всего, в начальный момент времени после появления сигнала. В этом случае достоинство предлагаемого устройства, обладающего постоянством во времени (при данной интенсивности сигнала на входе) скорости нормирования, становится еще более существенным. Таким образом, использование предлагаемого изобретения повышает достоверность выделения сигнала из нестационарного шума, Одновременно с этим