Устройство для определения времени стационарности случайных процессов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ СТАЦИОНАРНОСТИ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ, содержащее амплитудный анализатор, блок нормирования и центрирования, вход которого является входом устройства, а выход под ключен к входам полосовых фильтров группы, выходы которых соединены соответственно с входами блока умножения , отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит последовательно соединенные детектор и интегратор, выход которого подключен к входу амплитудного анализатора, а вход детектора соединен с выходом блока умножения. (Л с ;о 00 СЛ СП Рие. 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

С 11 4 G 06 G 7/52

J 1 а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3755930/24-24 (22) 25.06.84 (46) 15.12.85. Бюл. Ф 46 . (71) Владимирский политехнический институт (72) В.В.Ионов (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР . В 453699, кл. G 06 F 15/36, 1975.

Авторское свидетельство СССР

В 705474, кл. G 06 G 7/52, 1977.. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ВРЕМЕНИ СТАЦИОНАРНОСТИ СЛУЧАЙНЫХ

„„SU„„1198551

ПРОЦЕССОВ, содержащее амплитудный анализатор, блок нормирования и центрирования, вход которого является входом .устройства, а выход подключен к входам полосовых фильтров группы, выходы которых соединены соответственно с входами блока умножения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно содержит последовательно соединенные детектор и интегратор, выход которого подключен к входу амплитудного анализатора, а вход детектора соединен с выходом блока умножения.

119

Изобретение относится к устройствам для анализа статистических характеристик случайных процессов и предназначено для использования в измерительной технике.

Цель изобретения — повышение точности

На фиг.1 изображена структурная схема устройства; на фиг.2 — диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство (фиг.1 ) содержит блок

1 центрирования и йормирования, .вход которого является входом устройства, а выход соединен с входом блока 2 полосовых Фильтров, выход которого подключен к входам блока 3 умножения, выход которого через детектор 4 и интегратор 5 соединен с входом амплитудного анализатора 6, выход которого является выходом устройства.

Блок 1 центрирования и нормирования предназначен для стандартизации случайного процесса (1), поступающего на вход устройства. На его выходе образуется процесс

f(t)- м6 ()

4 где М и Ь вЂ” соответственно математическое ожидание и среднеквадратичное отклонение исследуемого процесса.

Такой блок может быть, например, легко ре ализован на основе обычного широкополосного усилителя переменного тока.

Блок 2 представляет собой Мполосовых фильтров, перекрывающих в сум ме весь частотный диапазон исследуемого процесса Ц). Число Фильтров

М = 2,3,..., n зависит от типа и характера исследуемого процесса.

Блок 3 умножения перемножает выходные напряжения отдельных фильтров.

Детектор 4 преобразует двухполярное выходное напряжение блока 3 умножения в однополярное. Э о

Этот блок может быть построен на основе любой схемы амплитудного детектора.

Интегратор 5 в простом случае может состоять из обычной цепи, 8551

Амплитудный анализатор 6 может быть выполнен на двухуровневом сравнивающем устройстве, Устройство работает следующим

5 образом.

Исследуемый случайный процесс (1) подается на вход блока 1, где иэ него. вычитается постоянная сост авляющая N g и происходит e r o нормирование на среднеквадратичное отклонение 4 . Эти операции позволяют использовать предлагаемое устройство для широког" класса процессов, не изменяя значения порогов А и А „,.„ в анализаторе 6. Центрированный и нормированный процесс () поступает на входы разнесенных по частоте полосовых фильтров (блок 2 ). Выходные напряжения фильтров перемножают20 ся в блоке 3. Напряжение на выходе фильтров изображено на фиг.2а. Это напряжение детектируется (выпрямляется ) в детекторе 4 (фиг.2б), интегрируется в интеграторе 5 (фиг ° 2в )и поступает на вход анализатора 6.

Если исследуемый случайный процесс F(t) стационарный, то амплитуда напряжения на выходе блока 3 умножения 05 (т) не превышает значения

30 + А (Фиг,2а ), а напряжение на выходе интегратора 5 лежит в пределах

А>,-„< Ug (t ) (1щ„ (фиг. 2в ). Нри возмущении, нарушающем стационарность случайного процесса и приводящем к

35 увеличению амплитуды напряжения на выходе блока 3 умножения 03(t), напряжение на выходе интегратора

5 и (т,) превышает заданный порог А 5 (Фиг.2в ). Устройство вьщает с анали40 атора 6 сигнал с нарушением стационарности процесса (фиг.2г). В том случае, если следствием возмущения, нарушившего стационарность случайного процесса, окажется уменьшение

45 мощности и амплитуды входного процесса, напряжение на выходе интегратора 5 0 () также уменьшится и, как только Ug(<) станет меньше порога

А . амплитудный анализатор 6 вновь

tn w

50 вьщает сигнал о нарушении стационарности анализируемого процесса (, фиг.2в,г ).

1198551

Vy(t)

Amex

4m/ n

О

Составитель Э.Сенина

Редактор Ю.Ковач Техред A.Бойко Корректор Л.Пилипенко .

Заказ 7724/50 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4