Устройство для измерения характеристик пересечений случайных процессов
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕСЕЧЕНИЙ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ по авт.св. № 658494, отличающеесятем, что, с целью повышения точности, в него введен адаптивный формирователь порогового напряжения, вход которого соединен с дополнительным выходом формирователя функции, а выход подключен к второму входу формирователя импульсов.
СОЮЗ СО8ЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) А
a1) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ фиаf ГОСУДАРСТ8ЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6 1) 658494 (21) 3659250/24-21 (22) 19.09.83 (46) 15.10,85. Бюл. м - 38 (72) В.Е.Никитин и А.И.Черноскутов (53) 621.317.25(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР N - 658494, кл. G 01 R 23/16, 1976. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕСЕЧЕНИЙ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ по авт.св. N - 658494, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введен адаптивный формирователь порогового напряжения, вход которого соединен с дополнительным выходом формирователя функции, а выход подключен к второму входу формирователя импульсов. 1185262 20 30 40. Изобретение относится к радпоизмерениям. Цель изобретения — повышение точности за счет уменьшения разброса значений измеряемых характеристик пересечений случайных процессов на пороговых уровнях, отличных от нулевого. На Фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для измерения характеристик пересечений случайных процессов; на Фиг. 2 пример реализации адаптивного формирователя порогового напряжения. Устройство содержит последовательно соединенные формирователь функции 1, формирователь импульсов 2, инвертор 3, преобразователь интервал †к 4, адресный счетчик 5, N-выходовый дешифратор 6, логические элементы И 7 и счетчики импульсов 8, а также генератор стробирующих импульсов 9, выход которого через переключатель 10 соединен с входом -элемента задержки 11 и входом дифференцирующей цепи 12 и непосредственно с первым входом триггера с раздельным запуском 13, второй вход которого подключен к выходу формирователя импульсов 2 и одному из входов переключателя 10, остальные входы которого соединены с выходом триггера с раздельным запуском 13, при этом выход элемента задержки 11 подключен ко второму входу адресного счетчика 5, а выход дифференцирующей цепи 12 соединен с вторыми входами логических элементов И 7, а также адаптивный формирователь порогового напряжения 14, вход которого соединен с дополнительным выходом формирователя функции 1, а выход подключен ко второму входу фовмирователя импульсов 2, переключатель 10 имеет контакты 15-24. Принцип работы устройства заключается в следующем. ф Четыре положения переключателя 10 соответствуют измерениям следующих характеристик пересечений случайных процессов: распределение длительностей интервалов пересечений; распределение длительностей интервалов, содержащих заданный момент времени; распределение длительностей интервалов "обратное время возвращения", распределение длительностей интервалов "прямое время возвращения". Исследуемый сигнал с выхода формирователя функции 1 поступает на вход формирователя импул."сов 2 и на вход адаптивного формирователя порогового напряжения 14, выход которого соединен с вторым входом формирователя импульсов 2. При этом формирователь импульсов 2 формирует короткие испульсы в моменты пересечений (в данном случае с положительной производной) случайным процессом порогового уровня, формируемого адаптивным формирователем порогового напряжения 14. Величина порогового уровня :задается в относительных единицах (в данном случае в процентах по отношению к амплитудному значению исследуемого сигнала), Серия импульсов (импульсов пересечений) с выхода формирователя 2 подается на инвертор 3, который преобразует ее в серию импульсов, длительности которых соответствуют длительностям интервалов пересечений. Прямоугольный импульс длительностью с выхода инвертора 3 пос1 тупает на вход преобразователя интервал-код 4 и преобразуется в пакет импульсов, число m; которых пропорционально „, Полученный пакет импульсов подается на счетный вход адресного счетчика 5. Предварительно на вход сброса адресного счетчика 5 годается короткий импульс, приводящий счетчик в исходное состояние. Число, зафиксированное в адресном счетчике 5, пропорциональное длительности ;, параллельным кодом подается в N-выходовой дешифратор 6 и определяет появление напряжения на соответствующем данному числу выходе дешифратора. Выходы N-выходного дешифратора 6 соединены с первыми входами логических элементов И 7 и напряжение на i-м выходе дешифратора служит "разрешающим" для них. На вторые входы логических элементов И 7 поступает с выхода дифференцирующей цепи 12 короткий импульс, который соответствует спаду импульса, поступающего на вход дифференцирующей цепи 12 и совпадает с концом временного интервала, подлежащего измерению. Выходы логи.ческих элементов И 7 соединены с входами счетчиков 8 и импульс с выхода соответствующего логического 1185262 элемента И поступает в соответствующий счетчик импульсов. Таким образом, происходит регистрация поступающего импульса соответственно его длительности в одном из счетчиков импульсов 8. При этом регистрируется длительность временного интервала между импульсом "Сброс" и "Считывание", При измерении распределения дли- 1О тельностей интервалов пересечений контакт 24 замкнут на контакт 15, а контакт 19 — на контакт 20. При этом с выхода формирователя импульсов 2 импульсы пересечений через кон- 15 такты 24, 15 и элемент задержки 11 подаются на вход сброса адресного счетчика 5. Эти же импульсы, но не задержанные, через контакты 19, 20 и дифференцирующую цепь 12 подаются на первые входы логических элементов И 7 и являются считывающими. При этом измеряются все без исключения временные интервалы между импульсами пересечений. 25 При измерении распределения длительностей интервалов, содержащих заданный момент времени, контакт 24 замкнут на контакт 16, а контакт 19 — на контакт 21. При этом на вход элемента задержки 11 подаются импульсы пересечений с выхода формирователя импульсов 2, а на вход :дифференцирующей цепи 12 подаются импульсы, сформированные триггером 13 с раздельным запуском, при этом пуск триггера осуществляется импульсами с генератора 9 стробирующих импульсов, а остановка — первым, следующим за стробирующим импульсом 4О импульсом пересечений, подающимся .на второй вход триггера 13 с раздельным запуском с выхода формирователя 2 ° С выхода дифференцирующей цепи 12 на входы логических элемен- 45 тов И 7 подается короткий импульс (считывания) в момент, соответствующий концу интервала, в который "попал" стробирующий импульс. При этом измеряютгя длительности лишь тех временных интервалов между импульсами пересечений, в которые "попадают" стробирующие импульсы, При изменении распределения длительностей интервалов "обратное время возвращения" контакт 24 замкнут на контакт 17, а контакт 19 — на контакт 22. При этом на вход элемента задержки подаются импульсы пересечений с выхода формирователя импульсов 2, а на вход дифференцирующей цепи 12 — импульсы с генератора 9 стробирующих импульсов, т.е. стробирующие импульсы в данном режиме являются "считывающими1 . При этом измеряются длительности интервалов от импульсов пересечений до стробирующего. При измерении распределения длительностей интервалов "прямое время возвращения" контакт 24 замкнут на кочтакт 18, и контакт 19 — на контакт 23, при этом на вход элемента задержки 11 подается импульс с генератора 9 стробирующих импульсов (команда "Сброс" ), а на вход дифференцирующей цепи 12 — с триггера 13 с раздельным запуском. При этом измеряется длительность интервалов от стробирующего импульса до первого импульса пересечений, По окончании измерений счетчик i-го канала будет показывать число и;, Общее число измеренных импульсов 5 п . Плотность распределения дли1 тельности выбросов определяется выражением где и3 — частота; 1,. — временный интервал. Электрическая схема адаптивного формирователя порогового напряжения (фиг. 2) содержит выпрямитель 25, конденсатор 26, повторитель 27, переключатель 28, контакты переключателя 29-31, переменные резисторы 32 и 33 и измерительный прибор 34. Два положения переключателя 28 соответствуют следующим образом режимам работы схемы: установка относительной величины порогового уровня; формирование адаптивного порогового уровня. Сначала производится установка относительной величины порогового уровня, при которой контакты переключателя 30 и 31 замкнуты и на переменный резистор 32 подается эталонное напряжение. Установка производится перемещением подвижного 1185262 фиг. 2 Составитель В, Потапов Техред Л.Мартяшова Корректор А. Зимокосов Редактор К. Волощук Заказ 6359/41 Тираж 747 Подписное ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/4 Филиал ППП "Патент", г,: Ужгород, ул. Проектная, 4 контакта резистора 32, величина напряжения на котором контролируется измерительным прибором 34 и выражена в процентах относительно эталонного напряжения. Таким образом, между величинами напряжения, подаваемого на резистор 32 и снимаемого с его подвижного контакта, устанавливается процентное соотношение, справедливое и для тех случаев, когда на резистор 32 будет подано напряжение, величина которого отлична от эталонного. При формировании адаптивного порогового уровня сигнал поступает на вход схемы, выпрямляется выпрямителем 25, выпрямленный сигнал сглаживается конденсатором 26, на котором выделяется напряжение сгибающей исследуемого сигнала„ и подается на вход повторителя 27, который предотвращает разряд конденсатора 26 током нагрузки, а с повторителя 27 через замкнутые контакты переключателя 29 и 31 на резистор 32 и с поцвижного контакта резистора 32 зад-".: ная часть напряжения огибающей и,"следуемого сигнала (адаптивный по роговый уровень) поступает на выход схемы. Таким образом, предлагаемое устройство эа счет использования адаптивного формирователя порогового 10 напряжения, который вырабатывает адаптивный пороговый уровень, изменяющийся по закону изменения огибающеи исследуемого сигнала (следит sa изменением уровня (амплитуды) 15 исследуемого сигнала) и представляющий собой заданную часть напряжения огибающей исследуемого сигнала, достигается неизменность относительно значения уровня порогового напряже2п ния от уровня (амплитуды) исследуемого сигнала при изменении последнего во времени, что ведет к уменьшению разброса значений измеряемых характеристик пересечений и повыше25 нию точности определения параметров распределений этих характеристик.
