Устройство для вычисления нормированных статистических моментов случайных процессов

Устройство для вычисления нормированных статистических моментов случайных процессов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. Союз Соввтскик

Социалистичвекиа

Рвепублкк (ii) 955117 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12. 01.81 (2! ) 3236671/18-24 (51)М. Кл.

G 06 G 7/52 с присоединением заявки М

3ЪауаарстиааМН комитат

СССР во далек изобретений и открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 30 ° 08 ° 82 ° Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 30. 08.82 (53) УДК 681. .325(088.8) :Ю

Ю.О. Штеренберг, Б.В. Козловский, Б.П. арков, Л.Ф. Молоденская, Л.Ф. Рыбалко и О.Х. X ценко

1 --.

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ НОРМИРОВАННЫХ

СТАТИ СТИЧ ЕСКИ Х МОМ ЕНТОВ СЛУЧАЙНЫХ П РОЦЕССО В

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь зовано при исследовании и классификации случайных процессов, в том числе нестационарных.

Известно устройство для вычисления нормированных статистических мо- ментов, содержащее два центрирующих фильтра, три блока перемножения, два квадратора, сумматор,, блок усреднения (11 .

Однако динамические и статистические характеристики указанных устройств не обеспечивают в достаточной мере достоверность. выделения сигнала из нестационарного шума.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для. вычисления нормированных статистических моментов случайных процессов. Устройство.содер" жит центрирующий фильтр, выход которого подключен к первому входу первого блока умножения, выход которого соединен с первым входом .блока опре-. деления моментов и с входом- квадратора, выход квадратора подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, выход интегратора соединен с вторым входом первого блока умножения и с первым входом второго блока умножения, выход которого подключен к входу интегратора, выход сумматора подключен к входу нелинейного функционального преобразователя . выход которого соединен с вторым входом второго блока умножения и с входом блока усреднения, выход которого через пороговый блок подключен к третьему входу сумматора. В известном устройстве, благодаря введению нелинейного функционального преобразователя, коэффициент передачи которосо - отношение величины сигнала на выходе к величине сигнала на входе— уменьшается с увеличением сигнала на входе преобразователя, существен955117 но изменена динамика процесса норми" рования. Так, при использовании в качестве нелинейного преобразователя блока ограничения или коммутатора, процесс нормирования при скачкообразном увеличении сигнала на входе устройства происходит по экспоненте с относительной скоростью, не зависящей от уровня входного сигнала $2) .

Однако в этом устройстве имеют место существенйые искажения сигнала, что не обеспечивает в достаточной мере достоверность выделения сигнала из нестационарного шума.

Цель изобретения - повышение достоверности выделения сигнала из нестационарного шума и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для вычисления нормированных статистических моментов, содержащее интегратор, выход которого подключен к первому входу блока умножения, второй вход которого соединен с выходом центрирующего фильтра, вход которого .является первым входом устройства, выход блока умножения соединен с первым входом блока определения моментов и с входом квадратора, выход которого подключен к второму входу блока определения моментов, блок усреднения, содержит коммутатор и блок де-, ления, при этом выход квадратора подключен к входу блока усреднения, выход которого соединен с первыми входами блока деления и коммутатора, второй вход которого является вторым входом устройства, третий вход коммутатора соединен с выходом блока деления, второй вход которого обье- . динен с четвертым входом коммутатора и подключен к выходу интегратора, .вход которого соединен с выходом

O коммутатора.

На чертеже представлена блоксхема устройства.

Устройство содержит центрирующий фильтр 1, блок 2 определения моментов, интегратор 3, блок 4 умножения, квадратор 5, блок 6 усреднения, коммутатор 7, блок 8 деления.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал, поступающий на вход устройства, пропускается через центрирующий фильтр и перемножается на блоке 4 умножения с нормирующим коэффициентом усиления, вырабатываемым на выходе интегратора 3. Норми. рованный сигнал и его квадрированное значение, получаемое на выходе

5 квадратора 5, поступает на блок 2 определения моментов. Одновременно с. этим сигнал с выхода квадратора

5 усредняется в блоке 6 усреднения и проходит на первый управляющий

16 вход коммутатора 7, на второй вход которого поступает сигнал Z;, от ис(тонника опорного напряжения.

В зависимости от того, какой из управляющих сигналов больше, на выход коммутатора проходит сигнал с одного из его коммутируемых входов.

Так если сигнал 2 на выходе блока .6 усреднения больше, чем сигнал Z то на вход интегратора поступает

20 сигнал с выхода блока 8 деления, в противном случае - сигнал с выхода интегратора 3. Знаки этих сигналов различны, при этом знак. сигнала с выхода блока 8 деления такой, что сигнал на выходе интегратора должен уменьшаться. На вход делимого блока

8 деления приходит сигнал с выхода интегратора, т.е. напряжение, пропорционального текущему значению норщ мирующего коэффициента усиления

К, а на вход делителя блока 8 деления поступает сигнал Z. Таким образом, при Z>ZО, т.е. при увеличении интенсивности входного сигнала, на вход интегратора 3 поступает сигнал, пропорциональный отношению k/ K . При этом относительное уменьшение дисперсии сигнала на выходе устройства происходит с постоянной скоростью, величина которой строго обратно пропорциональная интенсивности входного сигнала.

При,решении задачи выделения сигнала из шума часто необходимо сведение к минимуму искажения формы сигнала, вносимого устройством нормирования, прежде всего, в начальный мо, мент времени после появления сиг, нала. В этом случае достоинство пред59 лагаемого устройства, обладающего постоянством во времени (при данной интенсивности сигнала на входе) скорости нормирования, становится еще более существенным.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения повышает достоверность выделения сигнала из нестационарного шума, Одновременно с этим

ВНИИПИ Зака

Тираж 731 По

5 955 имеет место упрощение самого устройства и упрощение процесса подбора параметров входящих в него блоков. формула изобретения

Устройство для вычисления нормированных статистических моментов слу. чайных процессов, содержащее интег- t6 ратор, выход которого соединен с выходом центрирующего фильтра, вход которого является первым входом устройства, выход блока умножения сое- динен с первым входом блока опреде- 15 ления моментов и с входом квадратора, выход которого подключен к второму входу блока определения моментов, блок усреднения, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения 20 достоверности выделения сигнала из

Филиал ППП "Патент ,г.ужгород,ул.Проектная,4

117 d нестационарного шума и упрощения, устройство содержит коммутатор и блок деления, при этом выход квадратора подключен к входу блока усреднения, выход которого соединен с пер" выми входами блока деления и коммутатора, второй вход которого является вторым входом устройства, третий вход коммутатора соединен с выходом блока деления, второй вход кото рого обьединен с четвертым входом коммутатора и подключен к выходу ин" тегратора, вход которого соединен с выходом коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР и 415670, кл. G 06 G 7/52 ° 1973.

2. Авторское свидетельство CCCP

N 706854, кл. G .06 G 7/52, 1979 (прототип}.