SU452841A1 - Устройство дл моделировани случайных процессов - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

1

Изобретение относитс  к специализированным средствам случайных процессов с за- данными веро тностными характеристиками и необходимы при лабораторных испытани х систем св зи, моделировани  разнообразных систем на аналоговых вычислительных машинах , а такнее при создании специализированной измерительной аппаратурд типа генераторов шума широкого назначени .

Известно несколько типов устройств аналогового моделировани  случайных процессов с заданным законом распределени  и коррел ционной функцией.

Наибольшее распространение в последнее врем  получили устройства моделировани , в которых требуемые веро тностные характеристики случайного процесса получают путем преобразовани  исходного случайного сигнала, получаемого от генератора нормального белого шума с помощью линейной инерционной цени, соединенной последовательно с безьп1ерционным нелинейным элементом .

Однако в таких устройствах точность получаемых веро тностньпс характеристик

недостаточна, аппаратурна  реализаци  соответствующих линейных цепей сложна особенно в области низких частот спектра моделируемых процессов, где существует опасность нормализации веро тностных характеристик генерируемых процессов.

Указанные недостатки возникают из-за необходимости воспроизведени  весьма сложных зависимостей, которыми описываютс  амплитудные характеристики нелинейных и частотные характеристики линейных преобразователей.

Цель насто щего изобретени  состо ла в упрощении устройства аналогового моделировани  случайных процессов с гфоизвольным одномерным законом распределени  и коррел ционной функцией экспоненциального вида, которое позволило бы генерировать процессы заданного типа относительно простыми средствами и с высокой точностью, с использованием элементного базиса, хорошо освоенного промьпиленностью.

Цель достигаетс  путем электронного кюделировани  стохастического дифференциального управлени  первого пор дка вида X :f(x)(t); Kx)-| Inwrx) (, rfle(t) - белый нормальный шум единичной интенсивности, W(X) требуемый одномерный закон распределени  моделируемого процесса, k - параметр, определ ющий величину интервала коррел ции моделируемого гфоцесса, k IKOP -г 5 где j - мощность процесса /(t)Известно , что процесс X(t),  вл ющийс  решением уравнени  (1) и описывающий реакцию соответствующей (1) нелинейноинерционной систекШ на белый нормальный шум (t) , обладает экспоненциальной коррел ционной функцией и его мгновенные зна чени  распределены по закону W(x) . При моделировании уравнени  (1) отпадает необходимость в создании линейных цепей со сложными частотными характерис тиками, а схему соответствующего устрой- ства можно создать на базе микросхемных операционных усилителей. В рассматриваемом устройстве моделировани  принципиаль но отсутствует опасность нормализации распределени  мгновенных значений модулируемого процесса. Блок-схема устройства показана на чертеже .. Дл  осущестВлени  моделировани  широкополосный нормальный белый шум с выхода генератора 1 с регулируемой интенсивностью поступает на сумматор 2 на два входа, к которому также подключен выход нелинейного беаьшерционного преобразовател  3 с характеристикой вида f(x)| t«wrx). С выхода сумматора сигнал поступает на интегратор 4, посто нна  времени которого однозначно св зана с требуемой величиной интервала коррел ции, а с выхода интегратора 4 непосредственно снимаетс  формируемый случайный процесс. Пр.едмет изобретени  Устройство дл  моделировани  случайных процессов, содержащее генератор нормального шума, подключенный к одному из. входов сумматора, другой вход соединен с выходом нелинейного безьшерционного преобразовател , отличающеес  тем , что, с целью повьщхени  точности, оно содержит интегратор, вход .которого подключен к выходу сумматора, а выход - ко входу нелинейного безьшершюнного преобоазов .ател .