Устройство для определения распределения вероятностей выбросов случай ных процессов

 

О П И С А Н И Е (и) 560234

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сааа Советскик

Сокиавистичвскка

Ресвублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.05.75 (21) 2138409/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.77. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 27.06.77 (51) М. Кл в б 06F 15/36

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 681.3(088.8) (72) Автор изобретения

А. А. Самусь

Северо-Западный заочный политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

ВЕРОЯТНОСТЕЙ ВЫБРОСОВ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, предназначенным для статистического исследования случайных процессов.

Известно устройство (1) для определения вероятностных характеристик длительностей выбросов случайных процессов, содержащее триггеры, интегратор, счетчики.

Из известных устройств для определения распределения вероятностей выбросов случайных процессов наиболее близко к изобретению по технической сущности устройство t21, содержащее источник входного сигнала, вход которого служит входом устройства, выход соединен с первым входом первого формирователя, второй вход этого формирователя — с источником порогового напряжения, выход подключен к первому входу первого переключателя .непосредственно, а к второму входу— через второй формирователь, другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов выборки и с входом первого счетчика импульсов. Выход первого переключателя связан непосредс венпо с первым входом второго переключате,—,я, а через преобразователь интервал — - .исло —.с первым входом третьего переключ:е;.я, выходы которого и третьего переключателей соединены соответственно с входами дискриминатора, выход которого подключен к входу вт рого счетчика импульсов.

Однако такое устройство не позволяет измерять функции распределения вероятностей суммы длительностей выбросов случайных процессов за интервал времени Т.

Цель изобретения — расширение функцио,нальных возможностей устройства, что позволит измерять функции распределения вероятностей суммы длительностей выбросов случай.ных процессов за определенный интервал времени.

Это достигается тем, что в устройство введены генератор импульсов, делитель частоты, триггер, элементы И. Первьш вход первого элемента И соединен с выходом генератора импульсов, второй вход — с выходом триггера, с вторым входом второго переключателя и первым входом второго элемента И, выход которого подключен к .второму входу третьего переключателя, выход первого элемента И связан через делитель частоты с первым входом триггера, второй вход которого подключен к входу первого счетчика импульсов.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

25 Устройство содержит источник 1 входного сигнала, первый формирователь 2, второй формирователь 3 (некоррелированных выборок), преобразователь 4 интервал †чис, дискриминатор 5 (цифровой), источник 6 порог.овсго

ЗО .напряжения, первый с.гтчик 7 импульсов, генератор 8 импульсов выборки, генератор 9 им560234 пульсов (с регулируемым периодом следования), второй счетчик 10 импульсов, элементы

И 11 и 12, триггер 13, делитель 14 частоты и переключатели 15 — 17. Выход источника 1 входного сигнала через формирователь 2 подключен непосредственно к входу формирователя 3 некоррелированных выборок и через переключатель 15 к входу преобразователя 4 интервал †чис и к первому входу переключателя 17, выход источника 6 порогового напряжения — к второму входу формирователя

2. Выход генератора 8 импульсов выборки соеди неи с входом счетчика 7, с вторым входом формирователя 3 некоррелированных выборок и с нулевым входом триггера 13, выход преобразователя 4 интервал †чис — с первым входом элемента И 11 и через переключатель

16 с первым входом цифрового дискриминатора 5, выход которого подключен к счетчику 10.

Выход генератора 9 импульсов через элемент

И 12, делитель 14 частоты подсоединен к единичному входу триггера 13, нулевой выход которого подключен к другим входам элементов

И 1! и 12 соответственно и через переключатель 17 к второму входу цифрового дискриминатора 5.

Работает устройство следующим образом.

В режиме измерения функции и плотности распределения длительностей выбросов случайного процесса выход формирователя 3 некоррелированных выборок через переключатель 15 подключают к входу преобразователя

4 интервал †чис и через переключатель 17 к входу (вспомогательному) цифрового дискриминатора 5, а выход преобразователя 4 с помощью переключателя 16 — к (основному) входу дискриминатора 5. Формирователь 2, на один вход которого от источника 1 входного сигнала подается реализация исследуемого случайного процесса, а на другой вход — пороговое напряжение от источника 6, формирует из выброса длительностью т прямоугольный импульс такой же длительности. Эти импульсы с выхода формирователя 2 проходят на вход формирователя 3 некоррелированных выборок, на вход которого поступают импульсы от генератора 8 с установленной частотой выборок. В результате на выходе формирователя 3 образуется последовательность прямоугольных импульсов, соответствующая иекоррелированным выбросам. Импульс длительностью т1 преобразуется с помощью преобразотеля 4 в серию импульсов, число и> которых пропорционально ть Фиксированная длительность At, с которой сравниваются длительности выбросов, задается числом а, установленным в цифровом дискриминаторе 5. В цифровом дискриминаторе 5 числа и, и а сравниваются. Если n )a, т. е. т1)М, то на выходе дискриминатора 5 появляется импульс, который фиксируется счетчиком 10. В случае п1(а импульс на выходе дискриминатора 5 отсутствует. Отношение числа импульсов m, сосчитанных счетчиком 10 "-а время анализа, к общему числу выборок 1V, подсчитанных счетчи5

4 ком 7, дает оценку значения функции распределения.

Плотность вероятности длительностей выбросов измеряют аналогично. При этом переключатели в цифровом дискриминаторе 5 устанавливаются в соответсгвующие положения

t а импульс на выходе дискриминатора появляется в том случае, если выполняется условие

At (z1 (Л1+Лт, где Лт — ширина дифференциального коридора.

Для измерения функции распределения суммы длительностей выбросов случайного процесса за интервал времени Т выход формирователя 2 через переключатель 15 подключают к входу. преобразователя 4 интервал — число, основной вход цифрового дискриминато а 5 р переключатель 16 — к выходу элеменора та И 11, а вспомогательный вход дискриминатора через переключатель 17 — к нулевому выходу триггера 13. Интервал времени Т задается следующим образом. Импульс выборки с выхода генератора 8 поступает на нулевой вход триггера 13 и устанавливает его в состояние «О». (; этого момента на входах элементов Й 11 и 12 появляются «разрешающ > ие» ряжения, импульсы с выхода генератора 9 поступают через элемент И 12 на вход делителя 14 частоты с коэффициентом деления К

Так |как триггер 13 находится в состоянии «0» до тех пор, пока через делитель частоты не пройдет k-й импульс генератора 9, который перебросит триггер в исходное состояние, то интервал времени Т определяется из выражения Т= К1 с. Регулируя период следования импульсов Тс генератора 9, можно изменять интервал Т .в широких пределах.

В режиме измерения функции распределения суммы длительностей выбросов случайного процесса за интервал времени Т на выходе преобразователя 4 интервал — число получаются пачки импульсов, число импульсов в каждой из которых пропорционально длительности выброса. В течение интервала времени

7; когда на входе элемента И 11 действует

«разрешающее» напряжение, с выхода преобразователя 4 через элемент И 11 на основной вход цифрового дискриминатора 5 поступают пачки импульсов, общее число импульсов в которых пропорционально сумме длительностей выбросов случайного процесса тв, за интервал времени T. В цифровом дискриминаторе 5 происходит сравнение числа q< с числом

b, задающим уровень анализа. Если q<)b, на выходе дискриминатора появляется импульс, который фиксируется счетчиком 10. В случае

q<(b импульс на выходе дискриминатора отсутствует. Отношение числа импульсов S, сосчитанных счетчиком 10 за время анализа, к общему числу выборок Q, подсчитанных счетчиком 7, дает оценку значения функции распределения вероятностей суммы длительностей выбросов за интервал времени T.

Использование новых элементов — генератора импульсов, делителя частоты, триггера и двух схем И вЂ” выгодно отличает предлагае560234

Составитель Э. Сечина

Техред Е. Хмелева

Корректор H. Аук

Редактор И. Грузова

Заказ 1379/14 Изд. № 501 Тираж 815 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 мое устройство от указанного прототипа, так как позволяет измерять функции распределения вероятностей суммы длительностей выбросов случайных процессов за интервал времени. В результате расширяются функциональные возможности устройства, что обеспечивает более полное статистическое исследование случайных процессов.

Формула изобретения

Устройство для определения распределения вероятностей выбросов случайных процессов, содержащее источник входного сигнала, вход которого является входом устройства, выход которого соединен с первым входом первого формирователя, второй вход которого соединен с источником порогового напряжения, а выход подключен к первому х,,у, рвотv реключателя непосредственно, а второму входу — через второй формирователь, другой вход которого соединен с выходом генератора импульсов .выборки и с входом первого счетчика импульсов, выход первого переключателя соединен непосредственно с первым входом второго переключателя, а через преобразователь интервал †чис — с первым входом третьего переключателя, выходы второго и третьего переключателей соединены соответственно с входами дискриминатора, выход которого соединен с входом второго счетчика импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены генератор импульсов, делитель частоты, триггер, элементы И, при этом первый вход первого элемента

И соединен с выходом генератора импульсов, второй вход — с выходом триггера, с вторым входом второго переключателя и первым входом второго элемента И, выход которого подключен к второму входу третьего переключателя, выход первого элемента И соединен через делитель час;оты с первым входом триггера, второй .вход которого подключен к входу первого счетчика импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Мирский Г. Я. Лппаратурное определение характеристик случайных процессов. М., ;Энергия», 1972, с. 413.

2. Мирский Г. Я. Аппаратурное определение

25 характеристик случайных процессов. М., «Энергия», 1972, с. 418 — 419.