Главная > Теория автоматического регулирования. Книга 2
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
659
660
661
662
663
664
665
666
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

4. ДИСКРЕТНЫЙ ВО ВРЕМЕНИ «БЕЛЫЙ» ШУМ

При исследовании динамики дискретных систем при случайных воздействиях, так же как и непрерывных систем, широко используется понятие „белого" шума. Дискретный во времени „белый" шум математически определяется как такой дискретный случайный процесс, спектральная плотность которого сохраняет постоянное значение на всех частотах:

Корреляционная функция такого процесса

где

Иначе дискретный во времени «белый» шум определяется как такой дискретный случайный процесс, в котором можно

пренебречь значениями корреляционной функции для Очевидно, что

где дисперсия дискретного во времени „белого" шума.

Так как в большинстве случаев дискретный случайный процесс получается из соответствующего непрерывного случайного процесса дискретной выборкой, то всегда интересуются связью непрерывного и дискретного „белого" шума. В соответствии с формулой (XIV.92) уровень дискретного во времени „белого" шума равен произведению интервала дискретности на дисперсию дискретного процесса, которая равна дисперсии соответствующего непрерывного процесса. Нетрудно убедиться, что для „белых" шумов установить такую связь невозможно, так как дисперсия математического непрерывного „белого" шума равна бесконечности (см. гл. XIII).

Рис. XIV.16. Определение спектра непрерывного «белого» шума

На практике чаще имеют дело с физическим (непрерывным или дискретным во времени) „белым" шумом. Непрерывный стационарный случайный процесс можно считать физическим „белым“ шумом по отношению к данной системе, если в пределах полосы пропускания по частоте этой системы его спектральная плотность сохраняет постоянное значение или если за время, когда его корреляционная функция отлична от нуля, импульсная переходная функция системы сохраняет постоянное значение (рис. XIV. 16, а и б).

Очевидно, что за уровень непрерывного „белого" шума в этом случае следует принимать значение спектральной плотности входного сигнала на нулевой частоте:

Физический дискретный „белый" шум по отношению к данной дискретной системе определяется как такой дискретный случайный процесс, спектральная плотность которого сохраняет постоянное значение в пределах полосы пропускания дискретной системы (рис. XIV. 17).

В данном случае формула (XIV.83) перепишется в виде

где

уровень дискретного „белого" шума. Учитывая формулы (XIV.7) и (XIV.4), выражение (XIV.95) можем переписать в виде

или

Эти формулы являются исходными для определения уровня дискретного „белого" шума. Можно рекомендовать три способа вычисления значения со по заданной графически или аналитически корреляционной функции или спектральной плотности соответствующего непрерывного случайного процесса.

Рис. XIV.17. Кривые спектральной плотности дискретного входного сигнала и модуля частотной характеристики системы для случая физического дискретного «белого» шума

При графическом вычислении уровня дискретного „белого" шума используют следующую формулу:

Аналитически же это суммирование выполнить достаточно трудно.

При вычислении уровня дискретного „белого" шума, соответствующего непрерывному процессу, также можно применять следующую формулу:

Если известна корреляционная функция непрерывного процесса, то используют формулу

На вход непрерывной системы воздействует случайный процесс, который можно считать по отношению к данной системе „белым" шумом (рис. XIV. 18, а).

Рис. XIV.18. Кривые спектральной плотности входного сигнала и модуля частотной характеристики системы для случаев: а — непрерывные входной сигнал и система; б — дискретный входной сигнал и непрерывная система; в — дискретные входной сигнал и система

Введем интервал дискретности и будем его увеличивать. Вначале система останется непрерывной, кривые смещенных частотных характеристик системы не перекрываются, а входной сигнал станет дискретным во времени

раньше, так как его кривая спектральной плотности шире, и смещенные кривые будут при более малом перекрываться (рис. XIV. 18, б). В данном случае на вход непрерывной системы воздействует дискретный „белый" шум. При дальнейшем увеличении интервала дискретности начинают перекрываться частотные характеристики системы (рис. XIV. 18, в), тогда входной сигнал и система — дискретны во времени.

Пример 2. Пусть задана корреляционная функция непрерывного случайного процесса

Спектральная плотность соответствующего дискретного случайного процесса имеет вид

где

Откуда

Для определения уровня дискретного „белого" шума по формуле примем или . В этом случае получим

Подставляя выражения для коэффициентов получим

Точно такое же выражение можно получить, используя формулу (XIV.100). Нетрудно убедиться, что при выражение (XIV. 101) переходит в значение спектральной плотности соответствующего непрерывного процесса

Если корреляционная функция соответствующего непрерывного процесса то значение уровня дискретного физического „белого" шума определяется по формуле

которая получена из выражения (XIV. 101), если в нем положить

1
Оглавление
email@scask.ru