SU711591A1

SU711591A1 - Mean square deviation determining device

Info

Publication number: SU711591A1
Application number: SU782676961A
Authority: SU
Inventors: Марк Аронович Быховский
Original assignee: Предприятие П/Я А-7306
Priority date: 1978-10-17
Filing date: 1978-10-17
Publication date: 1980-01-25

Description

Изобретение относитс к области ; тедиализирэванных средств вычис.лигельной техники, предназначенных дл определени характеристик случайных процессов, в частности длк получени оценки среднеквадратического отклонен .ч (СКО) . Известен простой измеритель СКо, содержащий последовательно соединенный блок выделени модул сигнала и блок усреднени 1. Недостатком этого устройства вл етс требование сиг метричности распределени входного сигнала,что ограничивает класс исследуемых процессов . Известен также измеритель СКО, содержащий блок умножени , входы которого объединены и вл ютс входом устройства, а выход через усред н ющий усилитель подк.пючен к входу не.гшнейного преобразовател дл извлечени квадратного корн 2. Недостаток прототипа св зан о необходи.мостью введени нелинейного преобразовател , что приводит к усложненио устройства, дл которого класс сигналов не ограничиваетс пр цессами с симмет. распределением . Целью изобретени вл етс упрощение устройства, без сужени класса исследуемых сигналов. Это достигаетс тем, что в устройство , содержащее блок у.1ножени , выход которого подключен ко входу усредн ющего усилител , введены блок суммировани и блок вычитани , первые входы которых объединены и вл ютс входамиустройства, а вторые входы подключены к выходу усредн кщего усилител , выходы блоков суммировани и вычитани подключены соответственно к первому и второму входам блока умножени . На чертеже показана структурна электрическа схииа устройства. Входной сигнал поступает на первые входы блока суммировани 1 и блока вычитани 2, выходы которых coeдIiнeны со входами блока умножени 3, подк.пюченного ко входу усредн кщего усилител 4 с большим коэффициентом усилени . На выходе блока 1 образуетс сумма входного сигнала и выходного сигнала уси.гштел 4, а на выходе блока 2 формируетс разность указанных сигналов.The invention relates to the field; The means of calculating the techniques used to determine the characteristics of random processes, in particular to obtain an estimate of the root-mean-square value, are rejected. h (RMS). A simple CCO meter is known that contains a series-connected module for selecting a signal module and an averaging block 1. A disadvantage of this device is the requirement that the input signal is distributed, which limits the class of processes under study. Also known is the MSE meter containing the multiplication unit, the inputs of which are combined and are the input of the device, and the output through the averaging amplifier is connected to the input of the external converter for extracting the square root 2. The lack of a prototype is related to the introduction of converter, which leads to the complication of the device, for which the class of signals is not limited to processes with a symmett. distribution. The aim of the invention is to simplify the device, without narrowing the class of signals under study. This is achieved by adding a summation unit and a subtractor unit, the first inputs of which are combined and the device inputs, and the second inputs connected to the output of the average amplifier, the outputs of the device containing the multiplication unit whose output is connected to the input of the averaging amplifier. the summation and subtraction units are connected respectively to the first and second inputs of the multiplication unit. The drawing shows a structural electrical device structure. The input signal is fed to the first inputs of summation unit 1 and subtraction unit 2, the outputs of which are combined with the inputs of multiplication unit 3, pushed to the input of the averaging amplifier 4 with a large gain factor. At the output of block 1, the sum of the input signal and the output signal of the pin 4 is formed, and at the output of block 2, the difference of these signals is formed.

Сигнал на выходе блока умножени 3 при этом пропорционален разности квадратов указанных сигналов, после усилени на усредн ющем усилителе с большим коэффициентом усилени , т.е. после подавлени высокочастотных составл кхдих, сигнал пост ттает на входы блоков 1 и 2, т.е. реализуетс соотношениеThe signal at the output of the multiplication unit 3 is proportional to the difference of the squares of these signals, after amplification at the averaging amplifier with a high gain factor, i.e. after suppressing the high-frequency components xdix, the signal is post to the inputs of blocks 1 and 2, i.e. the ratio is realized

i.x f-tvu c-tyJI uwK,i.x f-tvu c-tyJI uwK,

где X f-t) , U(-t) - соответственно входной сигнал и выходной сигнал усилител 4;where X f-t), U (-t) is the input signal and the output signal of amplifier 4, respectively;

L,, К - соответстБвнно линейный оператор сглаживани и коэффициент усилени усилител 4„L ,, K - correspondingly linear smoothing operator and amplifier gain 4 "

При вольшомкоэффициенте усилени правую часть уравнени молсно прин ть равной нулю,а при учете достаточного подавлени в слагаемых правой части высокочастотнЕлх составл ющих и пропускани посто нных составл ккцих без искажени , можно показать, чтоWith a large gain factor, the right side of the equation is assumed to be zero, and with sufficient suppression of the high frequency components in the right side components and the transmission of constant components without distortion,

..

X - посто нна составл ада ,равгдеX - constant is hell, ravgde

на среднему значению квадрата входного процессаby the mean square of the input process

SS - оценка СКО,SS - estimation of standard deviation,

Получаема етденка СКС имеет погрешность смещени , завис щую от коэффициента усилени усилител 4 и статистическую погрешность, определ емую временем пам ти линейного оператора усреднени (или посто нной времени усредн ющего усилител ).The resulting SCS has a bias error depending on the gain of amplifier 4 and the statistical error determined by the memory time of the linear averaging operator (or the constant time of the averaging amplifier).

Указанные погрешности могут быть сделаны надлежащим выбором параметров достаточно малыми, но пуи этом инструментальные погрешности уменьшаютс благодар исключению нелинейного блока извлечени корн , а структура устройства упрсндаетс .These errors can be made by appropriately selecting the parameters sufficiently small, but instrumental errors are reduced by eliminating the non-linear root extraction unit, and the structure of the device is eliminated.

Claims

1. Mirsky G.Ya. Instrumental characterization of random processes, M. Energie, 1972, p. 100. 2 .Statistical modeling of dynamic systems by means of AVT. vlo / Mechanical Engineering, 1976, p. 88.,