Способ анализа стационарного случайного процесса

Союз Советских

Социалистических

Республик

О Д И (: А H И Е 390535

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависпмое от авт. свидетельства №вЂ”

M.Êë. G 06g 7/52

Заявлено 15,Х,1971 (№ 1705846/18-24)

С ПРПСОСДППС1ЩСМ ЗЛЯВКН №вЂ”

11рнорптет—

Опубликовано 11.711.1973. Бюллетень № 30

Дата otlублпкованпя описания 13.Х1.1973

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений и откро1тий

УДК 681.333:519.2 (088.$) А:3ТОр t>t и зобрете1п1л

Г. С. Долгов, В. Г. Командровскнй и А. А. Петросянц

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности нм. И. М. Губкина

Заявптсль

СПОСОБ АНАЛИЗА СТАЦИОНАРНОГО СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть применено для спектрального анализа стационарных случайных процессов, какими могут быть, например, шумы циклически работaloщих механизмов и машин.

Известен способ анализа стационарного случайного процесса, например шума циклически работающих механизмов, состоящий в определееоии опектра по Фурье-преобразованию реализации процесса, представленной дискретной выборкой амплитуд оипналов.

Ozttat Talc I aK «tIHotq>eTHaH выборка ампл1итуд сигналoB составляется из коррелированных значений, в выборке имеется значительная избыточность информации. В результате при анал изе требуется произ водить значительно больший объем выч|ислений, кроме того, при та ком опросе реализации к измерительной аппаратуре и вычислительным устройствам

0 op a 6 îÒÊÍ процесса яр едъя вляютcB высо кете требования с точки зрен ия чаcToTIIblx свойств, погрешностей измерения, сложности и т. п.

Предлагаемый снос об устраняет в существенной степени отмеченный недостаток и отличается тем, что ахоплитудные з начения сигнала запоминают в моменты времени, отсчитываемые в каждом цикле от одного фазо1вого момента в порядке возрастания внтервала времени запоминания, пропортви онал1ино которым регулируют фазы гармонических составляющих Фурье-преобразования упорядоченной таким образом выборки сигналов.

Сущность предлагаемого способа заклю5 чаевая в следующем.

Спектральный анализ по Фурье-преобразопа нию для zHot«pe1klotk выборюи реал1изацчи случайного процесса производится при установлении интервала опроса в соответствии с

10 теоремой Котельникова. Многие сущест1венпые недостатки, определяемые такой выборкой, можно исключ ить, примен ив выборку некоррелированных значений амплитуд стогна,тов. Это означает, что опрос реализации про15 цесса должен производиться через интервал, больший интервала корреляции. Такой опрос можно осуществить с помощью известных устро tckB. Случайный процесс при этом должен обладать овой ствамп стационар ности п эрго20 дичпостп.

ДЛ11 Фjphc-HpeoopaзoaatkIHsl 1 оррелирoaa tlш>й дискретной выборки ладо производить выпи аления произведений значе1вий амплитуд, ;1олучепных в определенный момент времени, 25 па значения косинуса и синуса того же мсиментл времен и для частот всего диапазона вычпслениЙ.

Практически это означает, что B спектраль:tt.tx анализаторах по коррелированной выоор30 кс реализации должен быть генератор гармо390535

Прсдмет изобретения

Составитель В. )Ковинский

Текред Л. Грачева

Корректор Л. Чуркина

Редактор Б. Нанкнна

Заказ 5066

Под псно

Изд. М 1763 Тираж 647

Ц11И1!П11 Государственного комитета C07cl а Министров ССС! ио делам изооретсвий и oil ðI,ITIII1I

Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

0 о 1. I a t I. 1 остр ом ы Го ул р а вл е н н и I f »Ë 0 1 6- I»I."I II, I I D 1 II I р а ф !1и I I и и н нсн о и I II!) I J ç I I I нического напряжения, значения косинусоидальных .и оинусоидальных составляющих которого подаются на системы умножения одновременно с подачей дискретных значений амплитуд процесса.

При некоррелированных выборках отсчеты такого генератора, работающего независ имо от цикла работы механизма, будут вносить погреш насть при изменении цикла. Чем позже производится опрос, тем больше сказывается нестаоилынасть цикла работы механизз!а и генератора, особенно по более высоким частотным составляющим.

Снизить погреш1ностн вычислений для некаррелированной выборкя мондино, если время опроса значения амплитуды опроса отсчитывать не от начала анализа процесса, а, на пример, от начала цикла работы механизма или от другого момента в цикле, но одного и того же во всех циклах. Tame моменты можно получать, например, с помощью датчан а угла наворота двигателя .механизма.

Предлагаемое представление времени опроса амплитуд процесса означает, что все значения ам!пл итуд можно представить на интервале времен и, раином циклу работы меха|низма, в порядке возрастаний значений .времени их опраса, отсчитанных от одного и того же момента в разных циклах работы механизма. В результате дискретная некоррели раванная выборка амплитуд представляется уже выборкой коррелированных амплитуд (точнее «квазикоррелированных»). Положение каждой амплитуды на отрезке времени, равном циклу раI. îòû меха ни ззма, определяет значение времени в аргументе гарионичес!оих составляющих (ко5 спнуа и си1ну са) Фурье- преобразования.

Амплитуды некоррелирова!нных выборок и значения времени их опроса опносительно одного и того же момента в каждом ц и кле работы механизма могут быть практически получе-!

О ы в виде сигналов, зафиксидо1ван ных, например, двоичным счетчи1ком импульсов отметок

I.ремен1и для значений сигналов времени опроса и аналогич|ным счетчиком для значений амплитуд сигналов датчика процеоса, усиле!Нных

15 и поданных на счетчик через преобразователь

«а н а л or —:код».

21) Способ анализа стационар ного случай ного процесса, например шума циклически работаloIIl!Hx механизмов, аонова нный на определении спекч ра по Фурье-преобразаванию реализации процесса, представленной дискретной выбор25 кой, отличаюшийся тем, что, с целью сокращения объема вычислений, амплитудные значения clfrIHQJIB запоминают в моменты времени, отсчитываемые в каждом перикле от одного фазового момента в порядочке возраста!ния интер30 вала времени запоминания, пропорционально которым регулируют фазы гармонических составляющих сигнала Фурье-преобразования.