Устройство для определения начальных моментов случайной величины

 

Изобретение относится к измерительной технике, иредназначено для оиредоления начальны.х моментов заданного порядка случайной величины. Цель изобретения - иовын1ение точности. Устройство содержит заноминающую электронно-лу 1евую трубку 1, коммутатор 2, уси,питель 3 в.ходного (Л СО о х о СП 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„,, 1309054 А 1 (sD 4 G 06 G 7 52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ч

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3981642/24-24 (22) 25.11.85 (46) 07.05.87. Бюл. № 17 (7! ) Харьковский институт радиоэлектроники им. М. К. Янгеля (72) В. В. Кулемза, В. В. Леонтьева и В. Н. Свитенко (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 978! 65, кл. G 06 С 7/52, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

НАЧАЛЬНЫХ МОМЕHTOB СЛУЧАЙНОЙ

ВЕЛИЧИНЫ (57) Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для определения начальных моментов заданного порядка случайной величины. Цель изобретения— новыгнение точности. Устройство содеряхит запоминающую электронно-лумевую трубку

1, коммутатор 2, усилитель 3 входного си .СО

Ж

CO

41309054 нала, формирователь 4 импульсов подсвета, счетчики 5, 11, 18, генератор 6 развертки, токозадающий резистор 7, усилитель 8 считанного сигнала, элемент 9 задержки, преобразователь 10 амплитуда — время, переключатель 12, блок 13 возведения в степень, элемент ИЛИ 14, триггер 15, генератор 16 тактовых импульсов, блок 19 умножения, сумматор 20. Устройство работает в двух режимах: в режиме записи и в режиме воспроизведения. В режиме записи производится запись входного сигнала на мишени запоминающей электронно-лучевой трубки, при этом на поверхности мишени формируется полутоновый потенциальный рельеф, глубина которого пропорциональна времени пребывания электронного луча на диэлектрической поверхности мишени, т. е. плотности вероятности распределения случайной величины. В режиме воспроизведения, которое производится построчным сканированием поИзобретение относится к вычислительной технике, предназначено для определения начальных моментов заданного порядка случайной величины и может быть использовано в области измерительной техники.

Цель изобретения — повышение точности.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит запоминающую электронно-лучевую трубку 1, коммутатор 2. усилитель 3 входного сигнала, формирователь 4 импульсов подсвета, первый счетчик 5, генератор 6 развертки, токозадающий резистор 7, усилитель 8 считанного сигнала, элемент 9 задержки, преобразователь 10 амплитуда — время, второй счетчик 11, переключатель 12, блоки 13 — 1, 13 — -2, 13 — 3 возведению в К-ю, l-ю, m-ю степень соответственно, элемент ИЛИ 14, триггер 15, генератор 16 тактовых импульсов, элемент И 17, третий счетчик 18, блок 19 умножения, сумматор 20.

Устройство работает следующим образом.

Устройство работает в двух режимах: в режиме записи и в режиме воспроизведения.

В режиме записи производится запись входного сигнала на мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 1 (ЗЭЛТ) . До начала процесса записи все цифровые устройства приводятся в нулевое состояние. Оператор устанавливает в заданное состояние первый счетчик 5, определяющий время записи, а также устанавливает переключатель 12 в положение, соответствующее по5

10 !

30 верхности мишени пучком быстрых электронов; происходит формирование на поверхНосТН мишени точечного потенциального рельефа, конфигурация которого соответствует плотности вероятности распределения случайной величины, при этом же в каждой строке считывания формируется в цифровом виде мгновенное значение случайной величины. Мгновенное значение плотности вероятности P подсчитывается в счетчике 18, при этом формирование пачки импульсов для работы счетчика 18 производится триггером !

5, который, в свою очередь, управляется импульсами с усилителя 8 считанного сигнала и преобразователя 10 амплитуда— время. В блоке 19 умножения производится перемножение Х, и Р„„а в сумматоре 20 подсчитывается сумма Х; Р„т. е. значе1=1 ние начального момента порядка к случайной величине. 1 ил. рядку определяемого момента. При записи на вход усилителя 3 входного сигнала поступает сигнал, сдвинутый во времени относительно сиихроимпульсов, подаваемых на синхронизирующий вход устройства. Синхроимпульсы запускают счетчик 5 и генератор 6 развертки, последний запускает формирователь 4 импульсов подсвета, который генерирует импульсное напряжение, по длительности равное длительности прямого хода развертки. Коммутатор 2 при этом позволяет входному сигналу поступать на вертикально отклоняющие пластины ЗЭЛТ 1, а на горизонтально отклоняющие пластины в это же время поступает пилообразное напряжение развертки с выхода генератора 6 развертки. Электронный прожектор записывающего луча ЗЭЛТ 1 открывается, и сфокусированный луч быстрых электронов, отклоняясь в электрических полях горизонтально отклоняющих пластин, коммутирует элементарные накопители мишени. На поверхности мишени формируется полутоновый потенциальный рельеф, «глубина» которого пропорциональна времени пребывания электронного луча на диэлектрической поверхности мишени, а следовательно, и плотности вероятности распределения случайной величины.

При заполнении первого счетчика 5 на его выходе появляется импульс напряжения, переводягций устройство в режим считывания.

Режим считывания. Упомянутый импульс с выхода счетчика 5 открывает по первому

1309054 входу усилитель 8 считанного сигнала, изменяет режим работы генератора 6 развертки, при этом состояние коммутатора 2 изменяется так, что обеспечивается прохождение пилообразного напряжения кадровой развертки на вертикальные, а напряжения строчной развертки — на горизонтальные отклоняющие пластины ЗЭЛТ 1. При этом импульс, соответствующий началу строчной развертки с выхода генератора 6 развертки, поступает на входы установки в нуль блоков 13 в 1, 13 — 2, 13 — 3, счетчика 18 и блока 19 умножения, сбрасывая эти блоки в нулевое состояние, а импульс, соответствующий началу кадровой развертки, с выхода генератора 6 развертки поступает на входы установки в нуль счетчика 1, сумматора 20, устанавливая их в нулевое состояние. Формирователь 4 импульсов подсвета, запускаясь строчными синхроимпульсами генератора 6 развертки, открывает аналогично режиму записи электронный прожектор запоминающей электронно-лучевой трубки. В результате электронный луч быстрых электронов, разворачиваясь в электрических полях вертикальных и горизонтальных отклоняющих пластин, сканирует всю диэлектрическую поверхность мишени ЗЭЛТ 1 и пересекает ранее нанесенный полутоновый потенциальный рельеф. При этом на нагрузке мишени возникают импульсы-отметки, амплитуды которых пропорциональны вероятности распределения случайной величины. В усилителе 8 считанного сигнала эти импульсы устанавливаются, нормируются по длительности, после чего поступают на второй вход формирователя 4, который прекращает формирование импульса подсвета, и одновременно поступают на вход элемента 9 задержки, где осуществляется задержка считанного сигнала на величину, обеспечивающую смещение точечного потенциального рельефа относительно ранее записанного полутонового потенциального рельефа. Задержанные и нормированные по длительности импульсы-отметки, амплитуды которых соответствуют «глубине» полутонового потенциального рельефа, поступают в преобразователь 10, который формирует последовательность нормированных по длительности и амплитуде импульсов, временное положение каждого из которых относительно

«своего» импульса-отметки пропорционально амплитудному напряжению последней.

Импульсное напряжение, снимаемое с выхода преобразователя 10 амплитуда †вре, запускает по третьему входу формирователь

4 импульсов подсвета, который в данном режиме формирует короткие импульсы подсвета и открывает электронный прожектор запоминающей электронно-лучевой трубки 1. В результате на диэлектрической поверхности мишени формируется точечный потенциальный рельеф, конфигурация которого соот5

55 ветствует плотности вероятности распределения случайной величины. Визуальное наблюдение рельефа осуществляется при облучении мишени электронным лучом медленных электронов, который формируется воспроизводящим прожектором за пом и на юнце и электронно-лучевой трубки 1.

Одновременно с началом сканирования поверхности мишени ЗЭЛТ 1 считывающим лучом импульс с выхода генератора 6 развертки запускает счетчик 11, на счетный вход которого поступает серия тактовых импульсов с выхода генератора 16 тактовых импульсов. Счетчик ведет подсчет указанных импульсов до момента пересечения считывающим лучом нанесенного в режиме записи потенциального рельефа. В момент пересечения потенциального рельефа, формируется импульс-отметка, который через усилитель 8 считанного сигнала поступает на третий вход второго счетчика 11 и останавливает его. При этом показание счетчика соответствует мгновенному значению случайной величины Х; в данной строке считывания. Это показание по заднему фронту импульса-отметки с выхода усилителя 8 считанного сигнала переписывается в блоки 13 — 1, 13 — 2, 13 — 3, где происходит возведение в заданную степень (в зависимости от заданного порядка определяемого момента) мгновенного значения случайной величины. Выбор требуемой степени производится с помощью переключателя 12. Если необходимо вычислить момент первого порядка случайной величины, переключатель 12 устанавливают в такое положение, при котором показание второго счетчика 11 через элемент ИЛИ 14 поступает сразу на вход блока !9 умножения.

Мгновенное значение плотности вероятности случайной величины в каждой строке считывания формируется следующим образом.

Импульс-отметка с выхода усилителя 8 поступает на вход установки в единицу триггера 15, последний устанавливается в единичное состояние, при этом высокий уровень напряжения с единичного выхода триггера 15 открывает элемент И 17 для прохождения тактовых импульсов с выхода генератора 16 тактовых импульсов на счетный вход третьего счетчика 18. В нулевое состояние триггер 15 устанавливается импульсом с выхода преобразователя 10 амплитуда †вре. Таким образом, пачка импульсов, сформированная на выходе элемента И 17, соответствует по величине значению плотности вероятности распределения случайной величинЫ в данной точке пересечения потенциального рельефа и считывающего луча. Это мгновенное значение плотности вероятности подсчитывается третьим счетчиком 18 и поступает на вход блок 19 умножения, где по сигналу, соответствующему концу строчной развертки с

1309054

Формула изобретения (-0cT3 витсль В. 01) лов

Редак ор О. Бугир 1 ехрсд И. Верее Корректор Л. 11атай

Заказ 1436/43 Г р ж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” -35, Рву тиская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 выхода генератора 6 развертки, перемножается с мгновенным значением случайной величины Х, возведенным в необходимую зах данную степень. Сумма произведений Х;Р; определяется в сумматоре 20. На выходе сумматора 20 формируется значение Х;Р; начального момента заданного порядка к случайной величине.

Устройство для определения начальных моментов случайной величины, содержащее запоминающую электронно-лучевую трубку, коммутатор, усилитель входного сигнала, формирователь импульсов подсвета, первый счетчик, генератор развертки, токозадающий резистор, усилитель считанного сигнала, элемент задержки, преобразователь амплитуда — время, причем вход усилителя входного сигнала является информационным входом устройства, а выход соединен с первым информационным входом коммутатора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми пластинами вертикально и горизонтально отклоняющих пар пластин запомина1ощей электронно-лучевой трубки, тактовый вход генератора развертки соединен с входом первого счетчика и является синхронизирующим входом устройства, выход первого счетчика соединен с входом разрешения усилителя считанных импульсов и входом задания режима работы генератора развертки, выход пилообразного напряжения и выход начала кадровой развертки которого соединены соответственно с вторым информационным входом и управляющим входом коммутатора, вторые пластины вертикально и горизонтально отклоняющих пар пластин подключены к шине нулевого потенциала, выход сгрочных синхроимпульсов генератора развертки соединен с входом запуска формирователя импульсов подсвета, выход которого соединен с модулирующим электродом запоминающей электронно-лучевой трубки, мишень которой через токозадающий резистор соединена с LHHHQH нулевого потенциала и информационным входом усилителя считанного сигнала, выход которого соединен с входами останова формирователя импульсов подсвета и через элемент задержки с информационнь1м входом преобразователя амплитуда — время, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй счетчик, переключатель, блоки возведения в К-ю, l-ю и т-ю степени (К, l, m — порядок начальных моментов, натуральные числа), элемент ИЛИ, триггер, 10 генератор тактовых импульсов, элемент И, третий счетчик, блок умножения, накапливающий сумматор, причем выход начала строчной развертки генератора развертки содинен с в одами установки в ноль блоков возведения в К-ю, l-ю, т-ю степени, третьего счетчика и блока умножения и с входом запуска второго счетчика, вход останова которого соединен с входом установки в единицу триггера и выходом усилителя считанного сигнала, вход установки в ноль триггера соединен с выходом преобразователя амплитуда — время и входом запуска формирователя импульсов подсвета, выход генератора тактовых импульсов соединен со счетным входом второго счетчика н первым входом элемента И, второй вход

25 которого соединен с выходом триггера, а выход — со счетным входом третьего счетчика, выход которого соединен с первым входом блока ум ножен ия, выход второго счетчика соединен с входом переключателя, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с входами блоков возведения в К-ю, /-ю и m-Io степень и пер1зым входом элемента ИЛИ, второй, третий и четвертый входы кото. рого соединены с выходами блоков возве35 дения в К-ю, /-ю и т-ю степень, а выход — с вторым входом блока умножения, вход разрешения выдачи результата которого соединен с входом пилообразного напряжения генератора развертки, а выход — с входом накапли40 вающего сумм атора, вход установки в ноль которого соединен с входом установки в ноль второго счетчика и выходом начала кадровой развертки генератора развертки, а выход является выходом устройства.