10.04.2015
216.013.3af3

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ КОРРЕЛИРОВАННЫХ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002546579
Дата охранного документа
10.04.2015
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способам создания широкополосных случайных процессов с заданными собственными и взаимными спектральными плотностями мощности и может быть использовано в приборостроении, машиностроении, вычислительной технике для создания, в частности, многоканальных автоматических систем, в испытаниях на вибростойкость к воздействиям случайной вибрации. Техническим результатом является генерирование двух случайных сигналов с заданной функцией когерентности. Способ включает формирование во временной области по заданным спектральным плотностям S(f)и S(f)стационарных случайных сигналов x(f),y(t)в форме разложения Райса-Пирсона со случайными на каждой гармонике f фазами Θ и Ω, определяемыми методом случайной выборки случайной величины, одна из которых - Θ для сигнала x(t)равномерно распределена в диапазоне [-π, π]а другая - Ωдля второго сигнала y(t)определяется как сумма Ω=Θ+Δφ случайной величины Θ и случайной величины Δφ,равномерно распределенной в диапазоне [-φ, φ],границы которого определяются через взаимную спектральную плотность S(f) случайных сигналов x(t)и y(t). 1 ил.
Основные результаты: Способ формирования коррелированных случайных сигналов, включающий формирование во временной области по заданным спектральным плотностям S(f) иS(f)стационарных случайных сигналов x(t), y(t)в форме разложения Райса-Пирсона со случайными на каждой гармонике f фазами Θ и Ω, отличающийся тем, что случайные фазы Θ одного сигнала x(t)определяются на каждой гармонике f методом случайной выборки случайной величины, равномерно распределенной в диапазоне [-π,π], а случайные фазы Ωвторого сигнала y(t)определяются на каждой гармонике f как сумма Ω=Θ+Δφ, случайной величины Θ, равномерно распределенной в диапазоне [-π, π]и случайной величины Δφ равномерно распределенной в диапазоне [-φ,φ],границы которого определяются через взаимную спектральную плотность S(f)случайных сигналов x(t)и y(t)из решения уравнения: .
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к способам создания широкополосных случайных процессов с заданными собственными и взаимными спектральными плотностями мощности и может быть использовано в приборостроении, машиностроении, вычислительной технике для создания, в частности, многоканальных автоматических систем, в испытаниях на вибростойкость к воздействиям случайной вибрации и т.д.

Известен («Автоматическое управление вибрационными испытаниями», Библиотека по автоматике, выпуск 579, Москва, Энергия, 1978 г.) способ формирования по заданной спектральной плотности случайного сигнала в форме разложения Райса-Пирсона со случайной на каждой гармонике фазой, равномерно распределенной в диапазоне [-π, π], и выполнения процедуры обратного быстрого преобразования Фурье (ОБПФ).

Сформированные таким способом случайные сигналы являются независимыми, что в некоторых случаях является недостатком.

Предлагаемым изобретением решается задача генерирования двух случайных сигналов x(t) и y(t) с заданной функцией когерентности γху(f).

Для достижения названного технического результата предлагается способ формирования коррелированных случайных сигналов, включающий формирование во временной области по заданным спектральным плотностям Sx(f) и Sy(f) стационарных случайных сигналов x(t), y(t) в форме разложения Райса-Пирсона со случайными на каждой гармонике f1 фазами Θi и Ωi, определяемыми методом случайной выборки случайной величины, одна из которых - Θi для сигнала x(t) равномерно распределена в диапазоне [-π, π], а другая - Ωi для второго сигнала y(t) определяется как сумма Ωii+Δφi случайной величины Θi и случайной величины Δφi, равномерно распределенной в диапазоне [-φi, φi], границы которого определяются через взаимную спектральную плотность Sxy(f) случайных сигналов x(t) и y(t) из решения уравнения:

,

и выполнения процедуры ОБПФ.

Отличительным признаком предлагаемого способа является то, что случайные фазы Θi одного сигнала x(t) определяются на каждой гармонике fi методом случайной выборки случайной величины, равномерно распределенной в диапазоне [-π, π], а случайные фазы Ωi второго сигнала y(t) определяются на каждой гармонике fi как сумма Ωii+Δφi случайной величины Ωi, равномерно распределенной в диапазоне [-π, π], и случайной величины Δφi, равномерно распределенной в диапазоне [-φi, φi], границы которого определяются через взаимную спектральную плотность Ssy(f) случайных сигналов x(t) и y(t) из решения уравнения:

Благодаря наличию указанного отличительного признака в совокупности с известными приобретается возможность формирования двух случайных сигналов x(t) и y(t) с заданной функцией когерентности γху(f).

В результате поиска по источникам патентной и научно-технической информации, решений, содержащих аналогичные признаки, не обнаружено.

Таким образом, можно сделать заключение о том, что предложенный способ неизвестен на уровне техники и, следовательно, соответствует критерию «патентоспособности».

Предложенный способ может найти применение везде, где возникает необходимость в случайных взаимно коррелированных сигналах с заданным уровнем когерентности, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «Промышленная применимость».

Способ реализуется следующим образом: в заданном спектральной плотностью Sx(f) диапазоне частот с шагом Δf выбирают дискретный ряд частот fi=i Δf. В каждом частотном диапазоне fi<f<fi+1 по заданной спектральной плотности Sx(f) определяют амплитуды гармоник , из случайной, равномерно распределенной в диапазоне [-π, π] величины по случайному закону выбирают фазы Θi, вычисляют реальные и мнимые составляющие вектора гармоник единичной длины Re(fi)=cosΘi, Im(fi)=SinΘi, производят умножение Re(fi) и Im(fi) на величину , выполняют процедуры ОБПФ для перехода от частотного блока комплексных амплитуд {Re(fi), Im(fi)} во временную область и получают однокомпонентный сигнал x(iΔt) в форме разложения Райса-Пирсона, длиной Т=1/Δf, содержащего N точек с периодом дискретизации Δt [сек] и случайными амплитудами Ai (i=0, 1, …, N-1), распределенными по нормальному закону Гаусса.

По заданной спектральной плотности Sy(f) в каждом частотном диапазоне fi<f<fi+1 определяют амплитуды гармоник , из случайной, равномерно распределенной в диапазоне [-π, π] величины по случайному закону выбирают фазы Θi.

На каждой гармонике fi по заданным в частотной области спектрам амплитуд Sx(f), Sy(f) и взаимной спектральной плотности мощности Sxy(f) случайных сигналов x(f) и y(t) вычисляют функции когерентности:

и диапазон {±φi} случайных фаз Δφi:

.

Из случайной, равномерно распределенной в диапазоне [-φi, φi] величины по случайному закону выбирают фазы Δφi. Вычисляют фазы Ωii+Δφi гармоник сигнала y(f). Формируют блок комплексных амплитуд {Re(fi), Im(fi)}:

, ,

выполняют процедуры ОБПФ и получают во временной области однокомпонентный сигнал y(iΔt) в форме разложения Райса-Пирсона, длиной T=1/Δf, содержащего N точек с периодом дискретизации Δt [сек] и случайными амплитудами Bi (i=0, 1, …, N-1), распределенными по нормальному закону Гаусса, коррелированный с сигналом x(iΔt с заданной функцией когерентности γxy(fi).

В качестве иллюстрации на фигуре 1 приведены примеры взаимосвязанных сигналов (2-20 Гц, белый шум, lg скз) с когерентностью 0,9; 0,7; 0,5 и 0,0 соответственно, полученные предложенным способом.

Способ формирования коррелированных случайных сигналов, включающий формирование во временной области по заданным спектральным плотностям S(f) иS(f)стационарных случайных сигналов x(t), y(t)в форме разложения Райса-Пирсона со случайными на каждой гармонике f фазами Θ и Ω, отличающийся тем, что случайные фазы Θ одного сигнала x(t)определяются на каждой гармонике f методом случайной выборки случайной величины, равномерно распределенной в диапазоне [-π,π], а случайные фазы Ωвторого сигнала y(t)определяются на каждой гармонике f как сумма Ω=Θ+Δφ, случайной величины Θ, равномерно распределенной в диапазоне [-π, π]и случайной величины Δφ равномерно распределенной в диапазоне [-φ,φ],границы которого определяются через взаимную спектральную плотность S(f)случайных сигналов x(t)и y(t)из решения уравнения: .
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ КОРРЕЛИРОВАННЫХ СЛУЧАЙНЫХ СИГНАЛОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 66.
10.01.2013
№216.012.1826

Орган управления аэродинамическим фокусом летательного аппарата

Изобретение относится к аэродинамическим органам стабилизации летательных аппаратов. Орган управления аэродинамическим фокусом летательного аппарата включает аэродинамическую поверхность, закрепленную на валу, рулевую машину и рычажный механизм передачи шарнирного момента от вала к штоку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471674
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.06.2013
№216.012.4dae

Стенд для определения частот собственных колебаний и обобщенной массы испытываемого объекта, исключающий влияние подвижных масс вибратора на определяемые характеристики

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к резонансным испытаниям механических конструкций, и обеспечивает экспериментальное определение характеристик собственных колебаний испытываемого объекта и может быть использовано в машиностроении. Стенд содержит разгрузочную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485468
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.08.2013
№216.012.5c9a

Способ закрытой заправки топливного бака жидким топливом и система для его осуществления

Изобретение относится к оборудованию для закрытой заправки топливного бака беспилотного летательного аппарата, эксплуатирующегося с загерметизированным топливным баком. При закрытой заправке топливозаправщиком барботажной емкости топливо насыщают газом путем его введения под избыточным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489327
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.08.2013
№216.012.5e0b

Способ определения собственных частот и обобщенных масс колеблющихся конструкций

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к вибрационным испытаниям конструкций, и может быть использовано в машиностроении для определения динамических характеристик и динамической устойчивости при испытаниях на вибростойкость и исследованиях поведения конструкций при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489696
Дата охранного документа: 10.08.2013
27.08.2013
№216.012.6324

Способ прогнозирования эффективности коррекции психического компонента качества жизни человека при эмоционально-стрессовых нагрузках

Изобретение относится к физиологии и медицине, а именно к восстановительному лечению. Оценивают показатели вариационной пульсометрии: амплитуда моды (АМо), вариационный размах (ВР), индекс напряжения регуляторных систем (ИН), и показатели спектрального анализа ритма сердца: общая мощность волн...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491017
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.09.2013
№216.012.6767

Устройство сброса навесного топливного бака

Заявленное изобретение относится к области авиации, в частности к устройствам сброса навесных топливных баков. Устройство сброса содержит передний и задний узлы сброса, содержащие параллельно расположенные оси поворота, для установки навесного топливного бака под углом к продольной оси корпуса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492118
Дата охранного документа: 10.09.2013
20.11.2013
№216.012.82df

Способ подготовки к эксплуатации пневмоблока высокого давления

Изобретение относится к наполнению сосудов высокого давления газами в сжатом состоянии с измерением степени утечки газа и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства, производящих и эксплуатирующих изделия и объекты с заряженными баллонами высокого давления. В состав...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499179
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.831b

Способ экспериментального определения частот собственных колебаний и обобщенной массы испытываемого объекта

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к резонансным испытаниям механических конструкций, и может быть использовано в машиностроении для определения характеристик собственных колебаний испытываемого объекта. Способ включает последовательное двукратное механическое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499239
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.11.2013
№216.012.850f

Устройство сброса груза с летательного аппарата

Изобретение относится к области авиации, более конкретно, к устройству сброса груза с летательного аппарата. Устройство содержит передний и задний узлы крепления, выполненные в виде пневмоцилиндров, закрепленных на летательном аппарате, надпоршневые полости сообщены с газогенераторами для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499741
Дата охранного документа: 27.11.2013
10.12.2013
№216.012.885d

Система отделения отсека летательного аппарата

Изобретение относится к авиационно-космической технике. Система отделения отсека летательного аппарата содержит устройство крепления, состоящее из разрывных болтов и направляющих шпилек, и устройство отделения в виде пневматического механизма отделения, состоящего из баллона с газом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500591
Дата охранного документа: 10.12.2013
Показаны записи 1-10 из 47.
10.01.2013
№216.012.1826

Орган управления аэродинамическим фокусом летательного аппарата

Изобретение относится к аэродинамическим органам стабилизации летательных аппаратов. Орган управления аэродинамическим фокусом летательного аппарата включает аэродинамическую поверхность, закрепленную на валу, рулевую машину и рычажный механизм передачи шарнирного момента от вала к штоку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471674
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.06.2013
№216.012.4dae

Стенд для определения частот собственных колебаний и обобщенной массы испытываемого объекта, исключающий влияние подвижных масс вибратора на определяемые характеристики

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к резонансным испытаниям механических конструкций, и обеспечивает экспериментальное определение характеристик собственных колебаний испытываемого объекта и может быть использовано в машиностроении. Стенд содержит разгрузочную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485468
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.08.2013
№216.012.5c9a

Способ закрытой заправки топливного бака жидким топливом и система для его осуществления

Изобретение относится к оборудованию для закрытой заправки топливного бака беспилотного летательного аппарата, эксплуатирующегося с загерметизированным топливным баком. При закрытой заправке топливозаправщиком барботажной емкости топливо насыщают газом путем его введения под избыточным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489327
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.08.2013
№216.012.5e0b

Способ определения собственных частот и обобщенных масс колеблющихся конструкций

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к вибрационным испытаниям конструкций, и может быть использовано в машиностроении для определения динамических характеристик и динамической устойчивости при испытаниях на вибростойкость и исследованиях поведения конструкций при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489696
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.09.2013
№216.012.6767

Устройство сброса навесного топливного бака

Заявленное изобретение относится к области авиации, в частности к устройствам сброса навесных топливных баков. Устройство сброса содержит передний и задний узлы сброса, содержащие параллельно расположенные оси поворота, для установки навесного топливного бака под углом к продольной оси корпуса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492118
Дата охранного документа: 10.09.2013
20.11.2013
№216.012.82df

Способ подготовки к эксплуатации пневмоблока высокого давления

Изобретение относится к наполнению сосудов высокого давления газами в сжатом состоянии с измерением степени утечки газа и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства, производящих и эксплуатирующих изделия и объекты с заряженными баллонами высокого давления. В состав...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499179
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.831b

Способ экспериментального определения частот собственных колебаний и обобщенной массы испытываемого объекта

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к резонансным испытаниям механических конструкций, и может быть использовано в машиностроении для определения характеристик собственных колебаний испытываемого объекта. Способ включает последовательное двукратное механическое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499239
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.11.2013
№216.012.850f

Устройство сброса груза с летательного аппарата

Изобретение относится к области авиации, более конкретно, к устройству сброса груза с летательного аппарата. Устройство содержит передний и задний узлы крепления, выполненные в виде пневмоцилиндров, закрепленных на летательном аппарате, надпоршневые полости сообщены с газогенераторами для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499741
Дата охранного документа: 27.11.2013
10.12.2013
№216.012.885d

Система отделения отсека летательного аппарата

Изобретение относится к авиационно-космической технике. Система отделения отсека летательного аппарата содержит устройство крепления, состоящее из разрывных болтов и направляющих шпилек, и устройство отделения в виде пневматического механизма отделения, состоящего из баллона с газом,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500591
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.02.2014
№216.012.9e31

Способ сброса полезной нагрузки с летательного аппарата

Изобретение относится к области авиации, в частности к оборудованию летательных аппаратов для сбрасывания полезной нагрузки в полете. Способ сброса полезной нагрузки включает установку и закрепление на летательном аппарате, вдоль его фюзеляжа, продольного транспортно-пускового контейнера,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506205
Дата охранного документа: 10.02.2014

Похожие РИД в системе

+ добавить свой РИД