SU809203A1 - Устройство дл определени моментовСлучАйНыХ пРОцЕССОВ - Google Patents

Description

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может быть применено для статистического анализа случайных процессов.

Известно устройство для определения моментов случайных процессов, содержащее генератор случайного сигнала, степенной преобразователь, блок сравнения, блок анализа чисел, блок управления, га реверсивных счетчиков, коммутатор и блок задания весовых коэффициентов fl] .

Однако такое устройство отличается сложностью.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для определения моментов случайных процессов, содержащее аналого-цифровой преобразователь , первый вход которого подключен к подвижному контакту первого переключателя, первый неподвижный контакт которого соединен с выходом нелинейного преобразователя, вход которого объединен со вторым неподвижным контактом первого переключателя и с первым входом элемента сравнения и является входом устройства, второй вход элемента сравнения объединен со вторым входом аналогоцифрового преобразователя, с первым входом накапливающего счетчика и сое- ’ динен с выходом генератора импульсов опроса, выходы первого и второго элементов И объединены и подключены к первому неподвижному контакту второго переключателя, подвижный контакт которого соединен со входом сложения реверсивного счетчика, вход вычитания которого подключен к подвижному контакту третьего переключателя, первый неподвижный контакт которого соединен с выходами третьего и четвертого элементов И, первые входы первого и третьего элементов И объединены и подключены к первому выходу аналогоцифрового преобразователя, второй выход которого соединен с первыми входами второго и четвертого элементов И, вторые входы первого'и четвертого элементов И и второй неподвижный контакт второго переключателя объединены и подключены к первому выходу элемента сравнения, второй вы» ход которого соединен со вторыми выходами второго и третьего элементов И и со вторым неподвижным контактом третьего переключателя, генератор пилообразного напряжения [2Ί.

Недостаток известного устройства состоит в большой статистической погрешности оценок моментов.

Цель изобретения - повышение статистической точности определения моментов первого и третьего порядков.

Поставленная цель достигается тем, что, в устройство для определения моментов случайных процессов введены > инвертор, элемент задержки, ключ и четвертый переключатель, при этом первый вход ключа объединен со входом инвертора и с первым неподвижным контактом четвертого переключателя и подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, выход инвертора через элемент задержки соединен со вторым входом ключа, третий вход которого подключен к выходу генератора импульсов опроса, выход ключа соединен со вторым неподвижным контактом четвертого переключателя, подвижный контакт которого подключен к третьему входу элемента сравнения. Вычисление моментов первого и третьего порядков производится по формуле

Устройство содержит нелинейный преобразователь 1, аналого-цифровой преобразователь 2, генератор 3 импульсов опроса, элемент 4 сравнения генератор 5 пилообразного напряжения, инвертор 6. элемент 7 задержки, ключ 8, элементы 9 И, 10 И,- 11И, 12 И, реверсивный счетчик 13,накапливакщий счетчик 14. Выход инвертора и первый вход ключа подключены к выходу генератора пилообразного напряжения, выход инвертора через элемент задержки соединен с вторым входом ключа, а выход ключа через переключатель подключен к входу сравнивающего устройства, другой вход которого служит для подачи исследуемого напряжения.

Положение переключателей П , Я_г, П, и П₄ определяется порядком^вычисляемого момента Μ_χ, где к - 1,2, 3,4. При к = 1 все переключатели переводятся в I-ое положение; при к = 2П^занимает ΓΙ-oe, а П^, П₈ и П₄ - ί-ое положение;при к = ЗГК занимает li-ое, а ГЦ, П_а и П_? - 1-ое положение; при к = 4 все переключатели переведены в I-ое положение.

Рассмотрим работу устройства на примере вычисления третьего момента.

Входной сигнал через нелинейный преобразователь 1, который возводит его во вторую степень, поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 2, где преобразуется в пропорциональное число импульсов в моменты, задаваемое генератором З.Если сигнал на входе аналого-цифрового преобразователя положителен, то импульсы появляются на его первом выходе, если отрицателен - на втором. Эти импульсы поступают на первые входа элементов 9 И, 10 И, 11 И и 12 И.

Входной сигнал поступает и на первый вход элемента 4 сравнения. Ключ 8, управляемый генератором 3, попеременно подключает ко второму входу элемента 4 сравнения то непосредственно сигнал с выхода генератора пилообразного напряжения в нечетные моменты времени или то же напряжение, взятое с противоположным знаком, че|реэ инвертор 6 и элемент 7 задержки на один такт в четные моменты времени .

В моменты, задаваемые генератором 3, на выходе элемента 4 генерируется сигнал на первом выходе,если входное напряжение превосходит напряжение по второму входу, или на втором выходе, если имеет место обратное соотношение. Этот сигнал открывает один из элементов 9 И - 12 И, и импульсы с выхода аналого-цифрового преобразователя переходят на выход соответствующего элемента И.

По окончании вычислений в реверсивном счетчике 13 регистрируется число NmJ/A, где А - амплитуда пилообразного напряжения; N - число отсчетов , зарегистрированное счетчиком 14.

При вычислении момента М* переключатель . переводится в I-ое положение, и на второй вход элемента 4 сравнения подается напряжение с выхода генератора 5. Остальная часть устройства работает аналогично тому, как при вычислении м|, только нелинейный преобразователь 1 возводит входное напряжение в третью степень. При вычислении второго момента устанавливают во Ц-ое положение, и входной сигнал поступает на аналогоцифровой преобразователь, минуя нелинейный преобразователь 1.

При вычислении первого момента все переключатели переводятся во Ц-ое положение, и на вход £евер(сивного счетчика поступают непосредственно сигнада с выхода элемента 4 сравнения. На второй вход элемента 4 сравнения, как и при вычислении М_х , попеременно поступает то напряжение -с выхода генератора 5 или то же напряжение, взятое с противоположным Знаком.

Введение инвертора, элемента задержки и ключа позволяет проводить вычисление первого и третьего моментов с более высокой точностью.

Claims (1)

1. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТОВ СЛУЧА1%НЫХ ПРОЦЕССОВ Недостаток известного устройства состоит в большой статистической погрешности оценок моментов. Цель изобретени  - повышение ста тистической точности определени  моментов первого и третьего пор дков Поставленна  цель достигаетс  тем что, в устройство дл  определени  мокдантов случайных процессов введены инвертор, элемент задержки, ключ и четвертый переключатель, при этом пе вый вход ключа объединен со входом Инвертора и с первым неподвижным контактом четвертого переключател  и подключен к выходу генератора пилообразного напр жени , выход инвертора через элемент задержки соединен со вторым входом ключа, третий вход которого подключен к выходу генератора импульсов Опроса, выход ключа соединен со вторым неподвижным контактом четвертого переключател , подвижный контакт которого подключен к третьему входу элемента сравнени  Вычнрление моментов первого и треть его пор дков производитс  по формуле (ан- О(Устройство содержит нелинейный преобразователь 1, аналого-цифровой преобразователь 2, генератор 3 импульсов опроса, элемент 4 сравнени  генератор 5 пилсюбразного напр жени  Инвертор и. элемент 7 задержки, ключ 8, элементы 9 И, 10 И, НИ, 12 и, реверсивный счетчик 13,накаплива1ащий счетчик 14. алход инвертор и первый вход ключа подключены К иы ходу генератора пилообразного на р жени , выход инвертора через элемзнт задержки соединен с вторым ключа, а выход ключа через переключатель подключен к входу сравнивающего устройства,  ругой вход которого служит дл  нодачи исследуемохчэ напр жени . Полозйение переключателей П , П, П и п д определ етс  гк  дком шачйсл емогю момента М, где к - 1,2, 3,4. При к 1 все переключатели перевод тс  s 1-ое положение;  ри к 2П,занимает Г1-ое, а П, П и П - 1-ое положение;при к « ЗП. за нимает tJ-oe, а п, H/j. и П - f-oe положение; при к 4 все переключатели переведены в 1-ое положение. Рассмотрим работу устройства на примере вычислени  третьего молданта Входной сигнал через нелинейный преобразователь 1, который возводит его во вторую степень, поступает на вход аналого-цифрового преобразо вател  2, где преобразуетс  в пропорциональное число импульсов в моменты , задаваемое генератором З.Есл сигнал на входе аналого-цифрового преобразовател  положителен, то импульсы по вл ютс  на его первом выходе , если отрицателен - на втором. Эти Импульсы поступают на первые входы элеь«нтов 9 И, 10 И, 11 И и 12 И. Входной сигнал поступает и .на первый вход эл- мента 4 сравнени . Ключ 8, управл емый генератором 3, попеременно подключает ко второму входу элемента 4 сравнени  то непосредственно сигнал с выхода генератора пилообразного напр жени  в нечетные моменты времени или то же напр жение, вз тое с противоположным знаком, че|рез инвертор 6 и элемент 7 задержки на один такт в четные моменты времени . В моменты, задаваемые генератором 3, на выходе элемента 4 генерируетс  сигнал на первом выходе,если входное напр жение превосходит напр жение по второму входу, или на втором выходе, если имеет место Обратное соотношение. Этот сигнал открывает один из элементов 9 И - 12 И, и импульсы с выхода аналого-цифрового преобразовател  переход т на выход соответствукнцего элемента И. По окончании аычисиений в реверсивном счетчике 13 регистрируетс  число NMJJ/A, где А - амплитуда пилообразного напр жени / N - число отсчетов , зарегистрированное счетчике 14. При вычислении мсаФэнта МЙ переключатель П.. переводитс  в 1-ое положение , и на второй вход элемента 4 сравнени  подаетс  напр жение с вьЕкода генератора 5. Остальна  часть устройства работает аналогично тому, как при вычислении М, только нелинейный преобразователь 1 возводит входное напр жение в третью степень. При вычислении второго момента П устанавливш}Т во Ц-ое положение, и входной сигнал поступает на аналогогшфровой преобразователь, мину  нелинейный преобразователь 1. При вычислении первого мо 14ента все переключатели перевод тс  во 1Г-ов положение, и на вход еверсивного счетчика поступают непосредственно сигнашл с выхода элемента 4 сравнени . На второй вход элемента 4 сравнени , как и при вычислении м| , попеременно поступает то напр жение -е выхода генератора 5 или то же напр жение, вз тое с противоположи анаком. Введение инвертора, элемента задержки и ключа позвол ет проводить вычисление первого и третьего моNKHTOB с более высокой точностью. Формула изобретени  Устройство дл  определени  моментов случайных процессов, содержащее