Анализатор амплитудных распределений

 

АНАЛИЗАа рР АМПЛИТУДНЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ , содержащий аналого-цифровой преобразователь, вход которого является входом анализатора, реверсивный счетчик, выход которого соединен с информационньм входом блока памяти , выход последнего соединен с ин

СООЗ СОВЕ ТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

П9) (П) 3(5П Q 06 0 7/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3408743/18-24 (22) 15,03 ° 82 (46) 15 е 09.83. Вюл. В. 34 (72) В.A.Dðÿíèøíèêîâ, T.Н.Прянишникова, В.И. Якименко и Ц.В. Эпштейн (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (53) 681.3(088.8) (56) l. Домарацкий A.Н. Многоцелевой статиетический анализ случайных сиг; налов. СО АН СССР, Новосибирск, 1975, с. 39.

2. Курочкин С.С, Многомерные статистические анализаторы, И., Атомиз« . дат, 1968, с. 245 (прототип). (54) (57) АНАЛИЗАТОР АМПЛИТУДНЫ(РАСПРЕДЕЛЕНИЙ, содержащий аналого-цифровой преобразователь, вход которого является входом анализатора, реверсивиый счетчик, выход которого соединен с информационным входом блока памяти, выход последнего соединен с информационным входом реверсивного счетчика и является выходом анализатора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности анализа нестационарных сигналов, в него введены элементы задерж ки, элемент ИЛИ, триггер и коммутатор, первый информационный вход которого объединен с входом первого элемента задержки и подключен к информационному выходу, аналого-цифрового преобразователя, тактовый выход которого соединен непосредственно с первыми входами элемента ИЛИ и триггера, а через второй элемент задержки - с вторыми входами элемента ИЛИ и триггера, ныходы которого. подключены соответственно к входам.вычита- © ния и сложения реверсивного счетчика и к первому и второму управляюцим входам коммутатора, второй информационный вход которого соединен с выходом первого элемента эадержкн, выход элемента ИЛИ подключен к управ- Я ляющим входам реверсивного счетчика и блока памяти, адресный вход кохо го соединен с выходом коймутатора.

1042041 тора, второй информационный вход ко5 торого соединен с выходом первого, элемента задержки, выход элемента преобразователь, адресный дешифратор, 10

30 ввиду необходимости сложных предвариЦель изобретения — расширение функ55

50

Изобретение относится к специали. зированным средствам автоматики и вычислительной техники, предназначенным для определения вероятностных характеристик случайных процессов, например в океанологии, технике связи, метеорологии.

Известен анализатор амплитудных распределений, содержащий последовательно соединенные аналого-.цифровой блок памяти, сумматор, выход которого соединен с информационным входом блока памяти, а управляющий вход с выходом блока выбора оценки (1), Основной недостаток анализатора исследование только сгационарных сигналов и при фиксированном начале интервала анализа.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является анализатор амплитудных распределений, содержащий аналого-цифровой преобразователь,, соединенный с адресным входом блока памяти, информационный выход и вход которого подключен соответственно к входу.и выходу регистра (реверсивного счетчика), а. управляю" щие входы регистра и блока памяти подключены к выходам тактирующего блока (2), Существенным недостатком этого анализатора также является жест- кий режим обработки на фиксированном интервале анализа, т.е. исследо" вание определенных реализаций сигнала, что возможно только для сигналов стационарного:типа, а это существенно ограничивает возможности их использования для многих экспериментов циональных возможностей за счет обеспечения возможности анализа нестационарных случайных сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в анализаторе амплитудных распределений, содержащем аналого-цифровой преобразователь, вход которого явля" ется входом анализатора, реверсивный.счетчик, выход которого соединен с информационным входом блока памяти, выход последнего соединен с информационным входом реверсивного счетчи1 ка и является выходом анализатора, введены элементы задержки, элемент

ИЛИ, триггер и коммутатор, первый информационный вход которого объединен с входом первого элемента задержки и поДключен к информационному выходу аналого-цифрового преобразовагеля, тактовый выход которого соединен непосредственно с первыми входами элемента ИЛИ и триггера, а через второй элемент задержки — с вторыми входами элемента ИЛИ и триггера, выходы которого подключены соответственно к входам вычитания и сложения реверсивного счетчика и к первому и второму управляющим входам .коммутаИЛИ подключен к управляющим входам реверсивного счетчика и блока памяти, адресный вход которого соединен с вь.ходом коммутатора., За счет введения новых узлов и новых связей между ними достигается выполнение новой последов ательности операций Считывание — Запись в блоке памяти и операций Сложение — Вычитание в ревер1 сивном счетчике, что позволяет реализовать обработку .на скользящем интервале. Это существенно расширяет воэможности анализа различных классов сигналов — стационарных, локально-стационарных и нестационарных, " т.е, значительно увеличиваются облас ти возможности использования анали" затора как самостоятельного прибора, так и для работы в составе .измерительно-вычислительных комплексов .

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого анализатора; на фиг. 2 — иллюстрация особенностей вычисления скользящих оценок плот- ности распределения амплитуд при использовании скользящего временного окна.

Анализатор амплитудных распреде- . лений содержит аналого-цифровой преобразователь 1, информационный и тактовый выходы которого соединены с входами соответственно первого и второго элементов 2 и 3 задержки, комму- татор 4, блок 5 памяти, адресный вход которого соединен с выходом коммутатора 4, реверсивный счетчик б, элемент ИЛИ 7 и триггер 8.

Анализатор работает следующим образом.

Исследуемый случайный сигнал пода ется на вход аналого-цифрового преобразователя 1, в котором преобразуется в последовательный цифровой ряд отсчетов с заданным временным шагом д (фиг; 2), Цйфровые отсчеты а информационного выхода аналого-цифрового преобразователя 1 поступают непосредственно на первый вход коммутатора 4 и через элемент 2 задержки на второй вход коммутатора 4.

При этом импульс сопровождения кода (сигнал о конце очередного преобразования аналогового напряжения в код) с тактового выхода аналого-циф" рового преобразователя 1 поступает непосредственно на первые входы элемента ИЛИ 7 и триггера 8, а через второй элемент 3 задержки - на их вторые входы.

104204 1

Первый не задержанный так товый HMпульс сопровождения устанавливает триггер 8 в такое состояние, при котором на его например, первом выходе формируется потенциал логической 1 . Этот потенциал устанавливает коммутатор 4 в состояние, при котором открыт его первы вход, а в реверсивном счетчике 6 установлен режцм Сложение .

Цифровой код c выхода коммутатора

4 поступает на адресный вход блока

5 памяти, вызывает содержимое соответствующей ячейки, которое подается в реверсивный счетчик 6, При этом .на управляющий вход реверсивного 15 счетчика, 6 через элемент ИЛИ 7 поступает тактовый импульс сопровождения кода, по которому к коду в реверсивном счетчике 7 добавляется еди. ница младшего разряда,. а результат ,сЧитывается на информационный вход блока .5 -памяти и записывается в ту же ячейку памяти.

Указанная последовательность операций производится при каждом такте преобразования аналог/код до того момента времени, когда из элемента 2 задержки поступят цифровые коды, а из элемента 3 задержки поступят задержанные. тактовые импульсы сопровождения. При этом каждЫй задержанный импульс сопровождения устанавливает потенциал логической "1 на втором выходе триггера 8, за счет чего пе,реключается коммутатор 4,-.а в реверсивном счетчике б устанавливается ре-35 жим Вычитание, Затем аналогично производится корректировка содержимого считываемой ячейки блока 5 памяти. Скользяща (оценка амплитудных 40 распределений Ф/„ <. для заданного

Хr интервала анализа. ((i-N), j) формируется путем использования операции Сложение для каждого вновь поступающего отсчета иэ аналого-цифрового 4

45 преобразователя 1 и операции Вычитание для каждого отсчета с выхода элемента 2 задержки. Причем время выполнения цикла корректировки содержимого какой-либо ячейки блока 5 памяти определяется соотношением

< сИ, 2

Г где — интервал времени для счи р л oppaza v Х, (-Ч 55 записи новой W„, в блок 5 памяти.

1 для этого соответствующие импульсы в последовательностях задержанных и незадержанных тактовых импульсов сопровождения должны быть сдвинуты относительно друг друга, вследствие чего триггер 8 попеременно ерез а переключает режимы реверсивного счетчика 6 и входы коммутатора 4. Причем величина задержки iц, задаваемая элементом 2 задержки для цифровый кодов, определяет величину скользящего, временного окна То 7 = (ЧдФ.= Т ц- о а величина задержки тактовых импульсов сопровождения в элементе 3 за- держки

"и - + ") где N — необходимое количество входных отсчетов, определяемое требуемой точностью вычисления искомых оценок

Ю„ с учетом характера нестационарно6ть.исследуемого сигнала.

По незадержанному (задержанному ) тактовому импульсу сопровождения ко.да, поступившему на вход триггера 8, ,:триггер 8 устанавливает реверсивный счетчик 6 в режим Сложение (Вычитание ) и открывает коммутатор 4 по.его первому (второму) входу, через который цифровой код поступает на адресный вход блока 5.памяти и считывает информацию с соответствую-. щей его ячейки.

Этим же тактовым импульсом сопровождения, поступившим через элемент

ИЛИ 7 на управляющие входы блока 5 памяти и реверсивного счетчика 6, считанный код записывается в ре версивный счетчик 6, в котором с этим кодом суммируется (вычитается) единица младшего разряда, после чего новый код записывается в ту же самую ячейку блока 5 памяти..

Благодаря тайой последЬвательности микроопераций обеспечивается новая по сравнению с прототипом вычислительная процедура — вычисление скользящей оценки амплитудных распределений, что позволяет исследовать не только стационарные сигналы, но также локально-стационарные и нестационарные. Например это требуется в ряде экспериментов, в которых необходимо обнаружение статистической . неоднородности свойств процессов в условиях их априорной неопределенности.

1042041

4v2.1

Составитель Э.Сечина

Техред М. Надь Корректор й,Тяско

Редактор М.Келемеш

Заказ 7130/50 Тираж 706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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