Многоканальный статистический анализатор

 

О П .И Е (») 450181

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 13,07.73 (21) 1941511/18-24 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 15.11.74. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 24.03.75 (51) М. Кл. б 06f 15/36

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.332:519.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. В. Тихомиров и Э. П. Тихонов (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛ И ЗАТОР

Изобретение относится к области технических средств для измерения вероятностных характеристик случайных .процессов.

Известны устройства для измерения плотности распределения — статические а нализа- 5 торы, основа|нные на из мерении вероятности пребывания случайного сигнала в заданном дифференциальном кор идоре, т. е. в зоне, ограниченной двумя фиксированными уровнями. В одноканальных последовательных изме- 10 рителях, использующих метод дискретных выборок, основными функциональным и узла ми устройства являются: две схемы сравнения фиксированных уровней, .вычитающая схема, два счетчика импульсов, нормирующее уст- 15 ройство, модулятор сигнала, а также устройство управления с генератором стробирующих импульсов. При параллельных измерениях нескольких значений,плотности распределения измеряются вероятности пребьтва ния случай- 20 ного, процесса в каждой из выбран ных смежных зон анализа (дифференциальных .коридорах). Соответственно, увеличивается число схем сравнения, вычитающих схем, счетчиков импульсов и норм и|рующих устройств. С задат- 25 чиков фиксированных уровней на каждую из схем сравнения многоканальных измерительных устройств .поступают значения уровней сравнения, равные значения м границ зон анализа. 30

Недостатком таких устройств является относительно большое время измерения вероятности пребывания оипнала в зонах анализа, а также резкий рост относительной погрешности в зонах малой вероятности сигналов, что характерно для измерителей плотности, основанных на .равномерном, квантовании измеряемого сигнала.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение скорости измерения и повышения точности измерений в зонах малой вероятности за счет обеспечения .постоянства логрешности измерений:в значительно большей части диапазона измеряемого случайного сиг,нала.

Сущность изобретения заключается в том; что значение вероятности пребывания сигнала в отдельной зоне анализа выбирается постоя иным для всех каналов и этапов измерения, а определяется шири на зон анализа (дифференциальных коридоров), т. е. осуществляется равновероятное квантование,всего диапазона измеряемого сигнала. ,Это достигается тем, что в измерительное устройство вводится устройство суммирования и,переноса уровней, входы, которого соединены с выходами реверсивных счетчиков задатчиков пбдстраиваемых уровней и выходом кодового задатчика фиксированного уровня, а выход соединен со,входом кодового задатчика фик450181 сирова нного уровня, кроме того, в каждый канал вводятся суиматоры уровня, один из входов которых соединен с выходом сумматора уровня предыдущего канала, а в .первом канале — с выходом задатчика фиксированiHOI O yiPOBHII.

Блок-схема предлагаемого устройства (на три,ка нала измерения) пр иведена на чертеже (индексы относятся к канальным блокам), Выход модулятора 1 соединен со входами схем сравнения 2, 2), 23 и 23, второй вход схемы сравнения 2 соединен через цифро-аналоговый преобразователь 3 с:выходом,кодового задатчика 4 фиксирован ного уровня; вторые входы схем сравнения 2), 23 и 23 через сумматоры 5п 53 и 53,и преобразователи 3), 32 и 33 соединены с:выходами реверсивных счетчиков

6), 63 и 63 задатчиков подстраиваемых уровней. Выходы схем сраанения 2 и 2) соединены со:входами логического блока вычитания 7), выходы схем сравнения 2) и 23 — со входами блока 73, а выходы схем сравнения 23 и 23— со входами блока вычитания 73. Выходы этих блоков вычитания соединены со входами каналь)ных cxeiM «исключительно — ИЛИ» 8), 83, 83, ко,вторым входам которых подключен выход задатчика 9 величины вероятности. Этот задатчик .может быть выполнен, например, в ,виде делителя частоты стробирующих импульсов блока управления 10, с выходом которого он соединен. Выход цифро-аналогового преобразователя 3 задатч ика фиксированного уровня соединен со входом сумматора 5), выход которого соединен со входом сумматора

53. Выходы схем «исключительно — ИЛИ» 8), 83 и 83 соединены с суммирующи м и вычитающим:входами реверсивных счетчиков 6), 63 и 63. Выходы, кодового задатчика 4 и реверсивных счетчиков 6), 63 и 63, кроме соединения с преобразователями 3, 3), 3 и 33, соединены со входами общего сумматора 11 переноса уровней, выход, которого соединен со входом задатчика 4, а управляющий вход — с выходом блока управления 10. На чертеже не показа ны связи блока управления 10, по которым подаются стробирующие:импульсы к функциональным узлам рассматриваемого измерительного устройства.

Работает устройство следующим образом.

Входной сигнал, преобразованный в дискретную форму модулятором 1, поступает на входы схем сравнения 2, 2), 23 и 23. В схеме срав)нения 2 сигнал сравнивается с фиксированным уровнем нижней границы измерений, в схеме сравнения 2) — со значением,подстраиваемой верх)ней границы первой зоны а нализа с заданной .вероятностью:пребывания в ней измеряемого сигнала. Эта верхняя граница первой зоны является нижней границей для второй зоны, подстраиваемое значение верхней границы:второй зорины сравнивается со входным сипналом в схеме сравнения 2>, эта верхняя граница, второй зоны является нижней границей третьей зоны, значение верхней границы которой подается для сравнен ия со

IO

)r>

65.входным сигналом на схему сравнения 23.

Случаи превышения измеряемым сигналом фиксированного или подстраиваемого уров ней приводят к поступлению импульсов с выходов схем сравнения на входы логических, вычитающих устройств 7), 7.,и 73. Эти вычитающие устройства .пропускают на последующие схемы

«исключительно — ИЛИ» 8), 83 или 83 импульсы превышения входным сигналом величины нижней границы зоны, Ho только при отсутствии импульсов превышения .входным сигналом велич и ны верх ней границы зоны а нализа.

На схемы «исключительно — ИЛИ» 8), 83 и 83 подается, кроме того, двоичная последовательность с заданной вероятностью пребывания измеряемого сигнала в каждой зоне анализа.

Эта двоичная последовательность подается с задатчика 9 величины вероятности. Логические схемы «исключительно — ИЛИ» пропускают импульсы, корректирующие .подстраиваемые уровни в реверсивных счетчиках 6), 62 и 63, а,имен но, если с вычитающего устройcTiBB поступают импульсы о нахождении сиг нала в зо не анализа, а с задатчика 9 сигнала нет, то импульсы поступают,на суммирующий ,вход реверсивного счетч ика; в том случае, если есть сигнал с задатчика величины вероят,ности, но HpT сигнала с вычитающего устройства о нахождении сигнала в зоне анализа, импульсы поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика. Код реверсивных счетчиков 6), 6> и 63 преобразуется в а налоговую форму, преобразователями 3), 33 и 33, а затем эта аналоговая величина суммируется в сумматорах 5), 52 и 53 с аналоговой величиной нижней границы да иной зоны и суммарное значение подается на схемы сравнения. Сумматоры вместе с преобразователями 3), 33 и 33 объединены сеткой этало н ных сопротивлений. В первой зоне анализа на сумматор подается преобразованный преобразователем код — аналог код кодового задатчика 4 фиксированного уровня. После завершения установления (с,некоторой флуктуацией) показаний реверсивных счетчиков определяются первые зоны равноверояпного KBBIHTDBBHHII измерительного сигнала (в данном случае три зоны), производится регистрация результатов и переход к новому циклу измерений. По сигналу блока управления 10 сумматор .переноса

11 последовательно суммирует показания кодового задатчика 4,и реверсивных счетчиков

6), 62 и 63. Показания кодового задатчика 4 являются нижней границей .первой зоны, при прибавлении,к ним кода реверсивного счетчика 6) получают границу раздела первой и второй зон, прибавляя к этой сумме,код,реверсивного счетчика 63 получают границу раздела второй и третьей зон, суммируя с этой новой суммой код реверсивного счетчика 63, получают верхнюю границу последней зоны анализа. Это кодовое значение верхней границы последней зорины переносится на кодовый,задатчик 4 и от этого значения, как уже от нижней границы, новой группы зон анализа, цикл из450!81

Состав лтель В. Жовннский

Техред Е, Борисова

Редактор Б. Нанкина

Корректор Л. Котова

Заказ 684/10 Изд. М ll1g Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-33, Раушская иаб,, д. 4/6

Типография, пр. Сапунова, 2 мерения повторяегся. Быстродействие устройства, по сравнению с прототипом, увеличивается за счет того, что значения границы только корректируются реверсивными счетчиками, т. е. при определении границ зон учитываются апр,иорные сведения об их величинах. Стабилизация величины относительной погрешности ,измерений и снижение ее в зонах малой вероятности сигнала обеспечивается равновероятным квантованием измеряемого сигнала.

Предмет изобретения

Многоканальный статистический анал изатор, содержащий модулятор, подключенный к канальным схехах сравнения, .кодовый задатчик фиксированного уровня, соеди ненный с одним из входов лервой схемы сравнения через цифро-аналоговый преобразователь, логические схемы «исключительно — ИЛИ», блоки вычитания, первые .входы, которых подключены соответственно к выходам схем сравне ния предыдущего канала, а вторые —,к выходам схем сравнения последующих каналов, канальные реверсивные счетчики, подключенные к цифро-а налоговым преобразователям, блок управления отл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия получения юценюк в зонах малой вероят5 ности, анализатор содержит задатчик величины вероятности,:в каждом канале — сумматор, .подключенный одним из входов,к цифроаналоговому .преобразователю соответствующего канала, а вторыт — к выходу сумматора е1 предыдущего ка нала, второй вход сумматора первого ка нала соединен с выходом цифроа налогового преобразавателя первого ка нала, сумматор переноса уровней,,подключенный входами к реверсивным счетчикам, к,кодовому !

6 задатчик фиксированного уровня, к блоку управления, а выходами — к кодовому задатч ику фиксиро1ванногю уровня, первые входы логических схем «иоключительно — ИЛИ» соеди нены с задатчиком величины верояпности.

20 подключенным к блоку управления, вторые входы логических схем «исключительно—

ИЛИ» подключены к соответствующим блокам вычитания, а выходы —,к соответствующим реверсивным счетчикам.