Анализатор момента изменения характеристик случайных низкочастотных процессов

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для диагностирования аномальных режимов функционирования радиоэлектронной аппаратуры. Целью изобретения является повышение быстродействия. Анализатор содержит блок 1 центрирования, функциональный преобразователь, который включает блоки 2-4 дифференцирования, блок 5 из N+1 квадраторов, блок 6 задания констант, многоканальный блок 7 умножения, сумматор В, счетчик 9 числа пересечений уровня и сравнения .Для распознавания в реальном масштабе времени наличия или отсутствия стационарности исследуется не сам исходный низкочастотный процесс, а некоторая функция от этого процесса, представляющая собой многочлен четной степени. 1 ил. i (Л Sx. САЗ to ьо 00 со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5ц 4 G 06 С 7/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4058859/24-24 (22) 13.03.86 (46) 07.07.87. Вюл. К 25 (71) Обнинский институт атомной энергетики (72) И.О.Козин, E.È.Îñòðîâñêèé и Н.Л.Сальников (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 302731, кл. G 06 G 7/52, 1972.

Авторское свидетельство СССР

У 824236, кл . G 06 G 7/52, 198 1. (54) .АНАЛИЗАТОР МОМЕНТА ИЗМЕНЕНИЯ

ХАРАКТЕРИСТИК СЛУЧАЙНЫХ НИЗКОЧАСТОТНЫХ ПРОЦЕССОВ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для диагностироваÄÄSUÄÄ 1322330 А1 ния аномальных режимов функционирования радиоэлектронной аппаратуры.

Целью изобретения является повышение быстродействия. Анализатор содержит блок 1 центрирования, функциональный преобразователь, который включает блоки 2-4 дифференцирования, блок 5 из N+1 квадраторов, блок 6 задания констант, многоканальный блок 7 умножения, сумматор 8, счетчик

9 числа пересечений уровня и блок 10 сравнения.Для распознавания в реальном масштабе времени наличия или отсутствия стационарности исследуется не сам исходный низкочастотный процесс, а некоторая функция от этого процесса, представляющая собой многочлен четной степени. 1 ил .

30 2

Изменение математического ожидания исходного процесса (изменяет математическое ожидание обобщенного процесса за счет первого слагаемого f ",êoторое будет лежать в области более высоких частот, чем процесс, за счет возведения в четную степень. Причем смещение в область высоких частот тем больше, чем больше п. Это утверждение можно обосновать, если учесть, что случайный процесс можно представить в виде суперпозиции гармоник. Для гармонического же сигнала верны соотношения

13223

Ц

q " "+ C, (y )-" +...+С,„(); (1) 50

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для диагностирования аномальных режимов функционирования радиоэлектронной аппаратуры, энергети- 5 ческого оборудования и других объектов народного хозяйства.

Цель изобретения — повышение быстродействия анализатора.

На чертеже представлена блок-схе- 1О ма анализатора.

Анализатор состоит из блока 1 центрирования, функционального преобразователя, который включает блоки

2-4 дифференцирования, блок 5 из N+1 квадраторов, блок 6 задания констант, многоканальный блок 7 умножения, сумматор 8, счетчик 9 числа пересечений уровня и блока 10 сравнения с константой.

Выход блока 1 центрирования подключен к входам блоков 2-4 дифференцирования и к одному из входов многоканального квадратора 5, другие вхо25 ды которого соединены с выходами блоков 2-4 дифференцирования, выходы блока 6 задания констант соединены с входами многоканального блока 7 умножения, другие входы которого подключены к выходам квадратора, выходы блока 7 умножения соединены с входами сумматора 8, выход которого через счетчик 9 подключен к входу блока 10 сравнения, входы блоков 2-4 дифференцирования объединены и соединены с выходом блока 1 центрирования.

Анализатор работает следующим образом.

На вход функционального преобразователя через блок 1 центрирования

40 входного сигнала поступает случайный процесс. функциональный преобразователь, включающий блоки 2-8, реализует ф нк ию где С, — весовые коэффициенты слагаемых.

Такой вид функции выбран затем, чтобы амплитуда обобщенного процесса 7 и его спектральный состав реагировали на изменение всех вероятностных характеристик (математического ожидания, дисперсии и корреляционной функции) входного случайного процесса с максимально возможной чувстви)Ф тельностью.

sin А = 1/2(-cos2A + 1);

sin А=1/8(cos4A — 4cos2A+6/2) и т.д. откуда видно, что частота увеличения пропорциональна степени,в которую возводятся гармоники.

Изменение дисперсии процесса изменяет как математическое ожидание процесса 7., так и частоту его колебаний за счет всех слагаемых, входящих в функции (1) .

Изменение корреляционной функции процесса Г вызывает изменение частоxt ты к. чебаний этого процесса, что

1 сказывается на изменении производных

i >,, которые также возводятся в четную степень.

Счетчик 9 подсчитывает число пере" сечений процессом постоянного уровня U на скользящем временном интервале. Значения U и С,. рассчитываются из условия максимизации числа пересечений до разладки с целью получения представительной статистики числа пересечений на как можно меньшем интервале времени (повышение чувствительности и быстродействия).

Число пересечений N в зависимости от U и С,,вычисляется по формуле

N = / q / f (U, 7g) с1 - maxUC; (2)

СО

f(х y) — совместная плотность распределения и . Для вычисления

N достаточно знания закона распределения входного процесса и его корреляционной функции.

В блоке 10 производится анализ наличия или отсутствия разладки. Если число пересечений отличается на наперед заданную величину, выдается сигнал о наличии разладки.

22330

Формула изобретения

Составитель Л. Григорьян-Чтенц

Техред Л.Олейник Корректор Н.Король

Редактор П.Гереши

Заказ 2868/48 Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, уп. Проектная,, 4

Анализатор момента изменения характеристик случайных низкочастотных процессов, содержащий группу из N блоков дифференцирования, где N— порядок дифференцирования, N = 1, 2,...,n, блок центрирования, выход которого подключен к входу первого блока дифференцирования группы, блок задания констант, группа выходов которого соединена с первой группой входов блока умножителей, группа выходов которого подключена к соответствукицим информационным входам сумматора, счетчик, блок сравнения с константой, вход блока центрирования является информационным входом ана4 лизатора, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены блок из (N+ 1) квадраторов, N входов группы которого подключены к выходам блоков дифференцирования, первый вход группы блока квадраторов соединен с выходом блока центрирования, группа выходов блока квадраторов соединена с второй

10 группой входов блока умножителей, выход сумматора подключен к счетному входу счетчика, выход которого соединен с входом блока сравнения с константой, выход которого является

15 выходом значения стационарности случайного процесса, входы (N — 1) блоков дифференцирования соединены с выходом ,блока центрирования.