Устройство для контроля идентичности случайных стационарных релеевских процессов Советский патент 1982 года по МПК G06G7/19 G06F17/18 G06F17/15 

Изобретение относится к устройст вам для контроля параметров случайных процессов и может быть использовано в измерительной технике, приборостроении, медицине и других отраслях народного хозяйства.

Известен цифровой знаковый коррелометр, измеряющий корреляционную функцию с помощью оценки вероятности знаковых совпадений, состоящий из соединенных последовательно амплитудно-импульсного модулятора, амплитудного селектора, формирующего одновибратора, схемы совпадений и счетчика импульсов, а также блока задержки, временного селектора и триггера. Формирователь импульсов - одновибратор соединен с одним из входов временного селектора, другой вход которого подключен к выходу триггера. Сигнал с выхода селектора подается на блок задержки, делитель частоты и на один из выходов схемы И, вход которой подключен к счетчику импульсов. Модулятор преобразует сигнал в равномерную случайную последовательность. Далее сигнал поступает на амплитудный селектор, где сравнивается со средним значением сигнала. Импульсы, превысившие порог селекции, возбуждают одновибратор, формирующий стандартные импульсы, которые поступают на схему совпадений (элемент И) и в линию задержки. Пройдя линию задержки, импульсы опять поступают на схему совпадений, на выходе которой сигнал появляется только при одновременном, появлении импульсов с одновибратора и линии задержки. Количество

10 соединений подсчитывают счетчиком, а общее количество импульсов опроса подсчитывают с помощью выбора коэффициента деления делителя частоты lj.

Известен также электронный корре15лометр, содержащий два амплитудных селектора, блок измерения среднеквадратического отклонения, триггер, .ключ, два счетчика, линию задержки, элементы И. Устройство измеряет кор20реляционную функцию через знаковую оценку условного математического ожидания 2.

Основным недостатком этих устройств является невозможность контро25ля идентичности двух случайных процессов в смысле равенства математических ожиданий, среднеквадратических значений и вторых производных корреляционной функции в точке

30 tJ О, т.е. контроль только по виду корреляционной функции является недостаточно точным. цель изобретения - повышение точности идентификации устройства. Поставленная цель достигается тем что в устройство для контроля иден1ТИЧНОСТИ случайных стационарных релеевских процессов, содержащее два счетчика, элемент И, первый ключ,информационный вход которого является первым информационным входом устройства, а выход соединен с первым входом первого амплитудного селектора, второй амплитудный селектор, пер вый блок измерения среднеквадратичес кого отклонения и триггер, введены два одновибратора, блок вычитания, второй ключ и второй блок измерения среднеквадратического отклонения, вход которого объединен с первым вхо второго амплитудного селектора и подключен к выходу второго ключа, а выход соединен с вторым входом вт рого амплитудного селектора, выход которого подключен к первому входу элемента И и к входу первого однови ратора, выход которого соединен с входом первого счетчика, выход кото рого подключен к первому входу блок вычитания, второй вход которого сое динен с выходом второго счетчика, вход которого соединен с выходом второго одновибратора, вход которог подключен к выходу элемента И,второй вход которого подключен к выходу перво амплитуд 1р го селектора, торого соединен с выходом первого блок измерения среднеквадратического отклонения , вход которого подключен к выходу первого ключа, управляющие входы ключей соединены с выходом триггера , вход которого является управляющим входом устройства, втор информационным входом устройства яв ляется информационный вход второго ключа. Для двух процессов с релеевским законом распределения среднее число совпадений их положительных выбросов равно ,cG-).cV-aRj,, Ci ,Са. , . 0-. G фиксированные уровни пересечения первого и второго процессов, G.,6-iсреднеквадратические зн чения первого и второго процессов; вторая производная, при чем iRoi RO-T) для первого и второго процессов они равны между собой. При равенстве среднеквадратичесих значений число совпадений полоительных выбросов двух процессов авно количеству положительных выбосов одного процесса. На чертеже показана блок-схема редлагаемого устройства. Устройство включает соединенные оследовательно ключ 1, блок измереия среднеквадратического отклонеия 2, амплитудный селектор 3, элеент И 4, одновибратор 5, счетчик (импульсов) б, блок вычитания 7, а акже ключ 8, блок измерения среднеквадратического отклонения 9, амплиудный селектор 10, одновибратор 11, четчик (импульсов) 12, триггер 13, соединенный выходом с входами ключей 1и 8. Счетчик 12 соединен выходом с входом блока вычитания 7. Блоки 2и 9 состоят из соединенных последовательно аналогосохо типа квадратора, интегратора и устройства извлечения квадратного корня. Амплитудные селекторы 3 и 10 представляют собой триггеры Шмитта. Работа устройства происходит следующим образом. При подаче управляющего сигнала срабатывает триггер 13 и выдает импульс напряжения,открывающий на время Т ключи 1 и 8. Напряжения реализации x(t). и y(t) поступают на блоки измерения среднеквадратических отклонений 2 и 9 и амплитудные селекторы 3 и 10. Блоки измерения среднеквадратических отклонений формируют уровень пересечения процесса, равный G . Схема амплитудного селектора чувствительна лишь к подаваемым мгновенным значениям сигнала, превышающим установленный порог б . Когда входной сигнал переходит через пороговое значение, селектор (триггер Шмитта), находившийся до этого момента в устойчивом положении, опрокидывается и пребывает в этом состоянии до тех пор, пока напряжение сигнала не станет меньше порогового значения. Таким образом на выходе амплитудных селекторов образуются импульсы дли- . тельностью, равной времени пребывания процесса более порогового значения, равного среднеквсщратичному значению. С выхода амплитудных селекторов импульсы напряжения поступают на элемент И 4, который выделяет совпадения импульсов по времени для двух сигналов. Импульсы с элемента И 4 и амплитудного селектора 10 через одновибраторы, образующие стандартные импульсы по амплитуде и длительности, поступают на первый и, соответственно, на второй счетчик, Счетчик б подсчитывает количество совпадений превышений среднеквадратического значения обеими процессами, а

второй счетчик 12 - только одного процесса. В блоке вычитания 7 получают разность этих импульсов. В случае нулевой разности принимают решение об идентичности случайных процессов с релеевским законом распределения.

Совокупность отличительных признаков позволяет устройству вьшолнить с повышенной точностью контроль идентичности случайных процессов с релеевским законом распределения, например, при контроле работоспособности динамических систем с режимом мягкого возбуждения, резонансных явлений в конструкциях, подверженных различного рода воздействиям.

Формула изобретения

Устройство для контроля идентич ости случайных стационарных релеевских процессов, содержащее два счетчика, элемент И, первый ключ, информационный вход которого является первым информационным входом устройства, а выход соединен с первым входом первого амплитудного селектора, второй амплитудный селектор, первый блок измерения среднеквадратического отклонения и триггер, отличающееся тем, что, с целью повышения точности идентификации, в устройство введены два одновибратора блок вычитания, второй ключ и второй

блок измерения среднеквадратического отклонения, вход которого объединен с первым входом второго амплитудного селектора и подключен к выходу второго ключа, а выход соединен с вторым входом второго амплитудного селектора, выход которого подключен к первому входу элемента И и к входу первого одновибратора, выход которого соединен с входом первого счетчи0ка, выход которого подключен к первому входу блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом второго счетчика, вход которого соединен с выходом второго одновибрато5 ра, вход которого подключен к выходу элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого амплитудного селектора, второй вход которого соединен с выходом первого блока измерения среднеквадратического отклонения, вход которого, подключен к выходу первого ключа, управляющие входы ключей соединены с выходом триггера, вход которого является управляю5 1ДИМ входом устройства, вторым информационным входом устройства является информационный вход второго ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

0 409228, кл. G Об F 15/336, 1973.

2.Жовинский В.Н., Арховский В.Ф. Корреляционные устройства. М., Энергия, 1974, с. 159 (прототип).