Анализатор функции распределения флуктуаций временных интервалов

 

Применение: устройство относится к измерительной технике и может использоваться при исследовании кратковременных, флуктуации периодов повторяющихся колебательных процессов. Сущность изобретения: устройство содержит две входные шины 1, 2, два формирователя импульсов 3, 4, управляемую линию задержки 5. счетчик импульсов 6, выходную шину 7, приоритетный дискриминатор 8, блок дискретно-коммутируемой задержки 9, счетчик импульсов с постоянным коэффициентом деления 11, цифроаналоговый преобразователь 12,элемент задержки 13, буферный регистр 14 с соответствующими связями. 1 ил.

СО!03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 04 F 10/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

И3иршп- ипнал (21) 4913180/21 (22) 22.02.91 (46) 23.05.93. Бюл.N 19 (71) Белорусский государственный университет.им. В.И.Ленина (72) К.Н.Коростик и И,A.Ìàíåâè÷ (56) Мирский Г,Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов.

М.: Энергия, 1972, с.283.

Цитович А.П.Ядерная электроника, М.:

Энергоатомиздат, 1984, с.207. (54) АНАЛИЗАТОР ФУНКЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ФЛУКТУАЦИЙ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

„„. Ы„„1817057 А1 (57) Применение: устройство относится к измерительной технике и может использоваться при исследовании кратковременных флуктуаций периодов повторяющихся колебательных процессов. Сущность изобретения: устройство содержит две входные шины 1, 2, два формирователя импульсов 3, 4, управляемую линию задержки 5, счетчик импульсов

6, выходную шину 7, приоритетный дискриминатор 8, блок дискретно-коммутируемой задержки 9, счетчик импульсов с постоянным коэффициентом деления 11, цифроаналоговый преобразователь 12. элемент задержки 13, буферный регистр 14 с соответствующими связями, 1 ил, 1817057

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться при исследовании кратковременных флуктуаций периодов повторяющихся колебательных процессов. 5

Цель изобретения — расширение области применения анализатора за счет обеспечения воэможности анализа функции распределения кратковременных флуктуаций временных интервалов,, 10

Существеннь|ми отличительными признаками заявляемого объекта по сравнению с прототипом являются следующие: введение в ус ройство вместо схемы совпадений приоритетного дискрйминатора и блока ди- 15 скретно коммутируемой задержки, введение в устройство дополнительных счетчиков импульсов, цифроаналогового преобразователя, элемента задержки и буферного регистра, а также связи введенных: блоков с 20 блоками устройства-прототипа.Предлагаемое устройство обладает следующими отлйчительными свойствами. Благодаря использованию в устройстве в качестве детектора временного йоложения импульсов. 25 приоритетного дискриминатора разрешающее время анализатора не ограничивается минимальной длительйостью импульсов:Которая может быть сформирована, как в случае применения схем совпадения, а осуществляет-. 30 ся регистрация о чередности поступления импульсов, что примерно на порядок повышает разрешающее время анализатора. Примененйе блока дискретно коммутйруемой задержки позволяет сдвигать на фиксированный 35 времейной интервал исследуемый флуктуэцйонный процесс до совпадения его с опорным, что исключает необходимость широкодиапазонной перестройкиуправляемой линии задержки. Остальные дополнитель- 40

Но введенные блоки позволяют организовать в анализаторе режим автоматического уп- равления задержкой и выбор усреднения в реализйциях исследуемого пРоцесса, следу- ющих друг за другом, Все это в совокупности 45 позволяет без промежуточного преобразования (например. время-амплитуда-код) организовать анализ йсследуемого процесса фактически в реальном мэсштзое epeMeни с разрешающим временем,.характерным для 50 анализаторов, работающих на основе. трансформации временного масштаба и многоканального амплитудного анализа.

На чертеже представлена функциональная схема анализатора. 55

Устройство содержит две входные шины 1, 2, два формирователя импульсов 3, 4, управляемую линию задержки 5, счетчик импульсов 6 и выходную шину 7,.причем входы формирователей импульсов 3, 4 соединены соответствующими входными шинами 1, 2. а выход второго формирователя импульсов 4 соединен с входом управляемой линии задержки 5. Устройство также содержит дополнительно введенные приоритетный дискриминатор 8, блок дискретно-коммутируемой задержки 9, счетчик импульсов с изменяемым коэффициентом деления 10, последовательно соединеннйе счетчик импульсов с постоянным коэффициентом деления 11 и цифроаналоговый преобразователь 12, элемент задержки 13 и буферный регистр,14. Выход первого формирователя импульсов 3 через блок дискретно коммутируемой задержки 9 соединен с первым входом приоритетного дискриминатора 8, выход управляемой линии задержки соединен с вторым входом приоритетного дискриминатора, выход приоритетного дискриминатораа . подкл ючен к входу счетчика импульсов 6, выход которого через буферный регистр 14 соединен с выходной шиной

7 устройства, выход счетчика импульсов с изменяемым коэффицйентом деления 10 соединен с входом счетчика импульсов с постоянным .коэффициентом деления 11, входом записи буферйого регистра 14 и че-:

Рез элемент задержки.13 с. входом сброса счетчика импульсов 6, вйход цифроаналого- вого преобразователя 12 соедйнен с управляют{им входом управляемой лийии задержки

5; выход формирователя импульсов 4 подключен к входу счетчика импульсов с изменяемым коэффициентом деления 10.

Устройство работает следующим образом.

В эйализаторе осуществляется последовательная регистрация вероятности попадания исследуемого флуктуационного процесса в определенную временную область относительно импульсов опорного колебания. На входную шину 1 подают исследуемый сигнал, а на шину 2 (вход опорного канала анализатора) — сигнал опорного колебания относительно которого йеобходймо. получить функцию распределения исследуемого флуктуационного процесса, Из сигналов, поступающих на входные шины 1, 2 блоками 3, 4 осуществляется формирование стандартных по амплитуде и длительности импульсов. Относительное временное положение (очередность поступления) импульсов, прошедших блок дискретно коммутируемой задержки 9 и блок регулируемой задержки 5 определяется в приоритетном дискриминаторе 8. Пусть(для определенности) порядок работы приоритетного дискриминатора такой, что при t1-T2) 0 (эдесь t1 и {2— времена прихода импульсов, соответственно на первый и второй входы приоритетного дискриминатора) появляется импульс на

1817057 его первом выходе и, соответственно, при учитывая, что Лгдля известных приориц-tz<0 — на втором. Если первоначально в тетных дискриминаторов может составлять блоке 9 задержка выбрана такой, что для величину порядка 10 пс, разрешающее вревсех пар импульсов, поступающих на входы мя предложенного анализатора примерно приоритетного дискриминатора 8 выполня- 5 на порядок лучше известного. ется условие t>-tz<0, то на его выходе 1 им- Все блоки заявляемого устройства мопульсы отсутствуют, После поступления и> гут быть реализованы по общеизвестным пар импульсов (п — коэффициент деления схемам. Блок регулируемой задержки 5 мосчетчика 10) на входы анализатора счетчик жет быть реализован, например, на основе

10 заполняется и его выходным импульсом 10 схем с использованием диодов с накоплениосуществляется запись выходного кода ем заряда или даже на основе быстродейстсчетчика 6 в буферный регистр 14, а через вующих компараторовс перестраиваемым в временной интервал. Й(Лt — время распро- .. пределах линейного участка фронта входностранения сигнала в элементе задержки 13) го импульса порогом, — обнуление (или подтверждение нулевого 15 состояния) счетчика 6, Кроме того выходной Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я импульс счетчика 10 "засчитывается" счет- Анализатор функции распределения чиком 11, в результате чего, под действием . флуктуаций временных интервалов, содержавыходного сигнала цифроаналогового пре- щий две входные шины, два формирователя образователя12 задержка вблоке5,изменя- 20 импульсов, управляемую линию задержки,: ется на величину д ь, Если при этом для счетчик импульсов и выходную шину, причем всех riap входных импульсов И-tz<0, то опи - входы формирователей соединены с соотcaHHblA процесс повторяется и на выходной ветствующими входными шинами, а выход шине 7 и,в счетчике 6 устанавливается нуле- . второго формирователя импульсов соедивой код. На некотором шате изменения задер- 25 нен с входом управляемой. линии задержки, жки для некоторых пар входных импульсов - отличающийся тем, что, с целью выполняется условие t< tz> О, Число таких пар: расширенйя области применения эа счет из числа п1 регистрируется счетчиком 6 и по . обеспечения анализа функции распределеимпульсу с выхода счетчика 10 переписыва-: ния кратковременных интервалов, в него вве. ется в регистр 14. Таким образом, коэффи- 30 дены приоритетный дискриминатор; блок циент деления n > счетчика 10 есть число .. дискретно-коммутируемой задержки, счет-. реалиэаций, по которым осуществляется::: чик импульсов с изменяемым коэффициенусреднение при определении вероятности: том деления; последовательйо соединенные .

Р (ф < х ), где. ф — случайная величина, счетчик импульсов с постоянным коэффици(=tt-tz; х — задаваемое значение, Еще.че- 35 ентом деления и цифроаналоговый преобрареэ п1 пар импульсов в блоке 5 задержка зователь, элемент задержки и буферный. изменится на величйну д t> и аналогичным. регистр, при этом выход первого формироаатеобразом пройсходит ойредеиение вероят- ля импульсов через блок дискретно-коммути. ности Р (ф< xz), где xz — вновь задаваемое .: руемойзадержкисоединенспервымвходом значение разности tt-tz. Таким образом по- 40 .приоритетного дискриминатора, выход упследовательно определяя для калиброван-. равляемой линийзадержки — с вторый вхоных значений задержек О, д t,, 2 д т,...,N О t, . дом приоритетного дискриминатора, выход вероятности Р1((< x1),Ðz((< х ),Рз((< приоритетного дискриминатора подключен

x3),".,Рн(ф < . XN) для исследуемой случай-. к входу счетчика импульсов, выход которого ной величины на выходной шине 7 в циф- 45 через буферный регйстр соединен с выход ровом коде, получаем функцию распределенйя.: ной шиной .анализатора, выход счетчика имF (х=)Р((< х), где. N — коэффициент деле- пульсов с изменяемым коэффициентом деления ния счетчика 11,: соединен с входом счетчика импульсов с постоВ диапазоне временных сдвигов между яйнйм коэффициентом деления, входом заимпульсами исследуемого и опорного коле- 50 писи буферного регистра и через элемент бания — Ьr/2 5 t> — тг h, гб2 могут на- "задержки с входом сброса счетчика импульблюдаться переключения приоритетного . сов, выход цифроаналогового преобразодискриминатора несоответствующие очеред- вателя соединен с управляющим входом ности прихода импульсов на его входы, т.е. управляемой линии задержки, выход вторазрешающее время Ь г приоритетного 55 рого формирователя импульсов подключен дискриминатора фактически ограничивает i входу счетчика импульсов с изменяемым разрешающее время анализатора. Однако коэффициентом деления,