Устройство для измерения характеристик выбросов случайных процессов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (1!) 610027

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22} Заявлено28.06.76 (21) 2389392/18-21 (51). М, Кл. (у 01 R 23/16 с присоединением заявки М

Государственный номвтет . Соввтв Мнннстров СССР оо делам нэобретвннй н открьпнй (23) Приоритет (43} Опубликовано05.06.78. Бюллетень _#_v 21 (53) УДК 621,317,3 (088,8) (45} Дата опубликования описаиия15.0,78 (72) Авторы изобретения

Л. М. Аснин, Т. B. Иванова и К. Б. Сухомлин (71) Заявитель

<54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ XAPAKTEPHCTHK ВЫЕРОСОЭ

СЛУЧАЙНЫХ ПРОЮССОВ .

Изобретение относится к радиоиэмернтельной технике.

Известно устройство для намерения хамктерисгик выбросов случайных сигналов, одержашее формирователь прямоугольных d выбросов, источник порогового напряжения, преобразователь интервал-число, цифровой дискриминатор и два счетчика импульсов.

Оно позволяет измерять интегральную и дифференциальную функции распределения длительностей выбросов (интервалов между вы бросами) 11„1, Недостатком устройства является малое число измеряемых характеристик, Наиболее близким цо технической сущнос ти к предлагаемому является устройство,со держащее формирователь функций, выход которого соединен с первым входом формирователя прямоугольных импульсов, второй вход которог совпинен с выхдом источника порогового напряжения, выход формирователя функций через первый переключатель соединен со входом формирователя иекоррелироваиных выборок, второй вход которого соеднмен с вы ходом генератора стробирующих импульсов, @

Э а выход формирователя подключен ко второму переключателю, соединенному с первым переключателем и выходом преобраеователя интервал число у выход которого соединен с первым входом цифрсеого дискриминатора, его второй вход соединен ао входом преобрааователя."интервал-число, со входом пер вого счетчика импульсов и третьим ьереиепо чателеч поичем вьвсод цифрового дискриминатора соединен со вхолом второго счетчи а импульсое и четбертнм мрюил@четелем

Х йаииее: уа реМатве не ебеенечевает достаточнув течнеаь иемереинн, Мелью иамереннн еевлаеуея нееыщеине точности намерения, Доцтевленнаи цель девтигаетее тем, что е уетрейцтве, ввларщйщее @рмирователь функций, выссоя кйтевегй вввлннеи с пврвцм входом фермиреедицщ прямоугольных нмпульцщ, второй виол кверрегр связан с еыходом нетрчкика порогпеер9 напряжвннн, е аык ц @ор мирователя функции нерер первцй переключи тел . ао вхожем фермцренетелд некеррелн

610027 рованных выборок, втэрой вход которого соединен с выходом генератора стробируюших импульсов, а выход-подключен ко второму переключателю, соединенному с первым переключателем и входом преобразователя "интервал-число, выход которого соединен с первым входом- цифрового дискриминатора, его второй вход соединен со входом преобразователя, ин урвал-число, со входом первого счетчика импульсов и третьим переклю- i0 чателем, причем выход цифрового дискриминатора соединен со входом второго счетчика импульсов и четвертым переключателем,введены элемент отрицание равнозначности, триггер и дополнительный счетчик, причем пер- 15 вый вход элемента отрицание равнозначности соединен с первым входом триггера и четвертым переключателем, второй вход эле.мента отрицание равнозначности соединен с третьим переключателем, выход элемента отрицание равнозначности соединен со вторым входом триггера, выход которого подключен ко входу дополнительного счетчика.

На чертеже приведена структурная электрическая схема описываемого устройства.

Устройство содержит формирователь 1 функций, формирователь 2 прямоугольных импульсов, источник 3 порогового напряжения, преобразователь 4. "интервал-число", формирователь 5 некоррелированных выборок, ге30 нератор стрэбирующих импульсов 6, цифровой дискриминатор 7, счетчики импульсов

8 и 9, элемент 10 "отрицание равнозначности", триггер 11, счетчик импульсов 12, 35 переключатели 1 3-1 6.

Принцип работы устройства заключается в следующем, Проводится два режима работы устройства:

1, Измерение характеристик выбросов

40 случайных пр эцессов.

2. Проверка или контроль "независимос« ти последовательности выбросов.

В режиме измерения характеристик выбросов случайных процессов выбросы, длифф тельностью Г поступают с формирователя функций 1 на вход формирователя прямоугольных импульсов 2; вход которого соединен с источником 3, При этом формирователь 2 формирует иэ выброса длительностью с, прямоугольный импульс той же длительности, Сформированные таким образом прямоугольные импульсы поступают либо на вход преобразователя 4 (анализ всей последовательности выбросов),, либо предварительно на вход формирователя

5 (анализ некоррелированных выбросов), В первом случае переключатель 13 соединен с переключателем 14, а он — со вхо-. дом преобразователя 4. При этом измеряют- 60 ся все импульсы без исключения.

Во втором случае переключатель 13 сое» динен со входом формирователя 5, переключатель 14 с выходом формирователя 5.

При этом импульсы с выхода формирователя

2 поступают на вход формирователя 5„на второй вход которого поступают импульсы с, генератора 6, формирователь некоррелированных выборок разряжает поток импульсов таким образом, что измеряют лишь импуш сы, соответствующие независимым" выбросам.

В том и другом случаях прямоугольные импульсы, подлежащие измерению..глодают на вход преобразователя 4, выход которого соединен с основным входом цифрового днс» криминатора 7, выход которого связан со счетчиком 8.

Прямоугольные импульсы, поступающие на вход преобразователя 4, подаются одновременно на счетчик импульсов 9 и на дополнительный вход цифрового дискриминатора 7. (В этом режиме контакты переключатепей 15 н 16 разомкнуты). При этом прямоугольный импульс дпитепьностью Ф пре1 образуется преобразователем 4 в серию импульсов, число и которых пропорционально

Г . Фиксированная длительность h4 с кэторэй сравнивают длительности выбросов, задается числом А, установленном в дис криминаторе 7, в котором числа И „. и A сравниваются. Если 0 > А ro есть Г >И то на выходе цифрового дискриминатора по» является импульс, который фиксируется счем» чиком импульсов 8. В случае Ь„.(А импупьс на выходе цифрового дискриминатора 7 эт су тствует.

Отношение числа импульсов Ф, сосчитанных счетчиком импульсов 8 за время анализа Т, к общему числу выбросов N подсчитанных счетчиком импульсов 9, деет оценку значения функции распределения, Плотность вероятности длительностей выбросов измеряется аналогично, При этом дискриминатор 7 переводится в такой режим работы, при котором импульс на выходе дискриминатора появляется в том случае, если выполняется условие ф1э с Г.. c Q 1.Д С

Включение на вход преобразователя 4 ийвертора (не нэказан)! позволяет .измерять функцию и плотность распределения ввроятностей .интервапэв .между выбросами.

В режиме проверки независимости nocne+ довательности выбросов контакты переключателей 15 и 16 замкнуты н устройство.дополняется элементом 10, триггером с раздельным зайуском 11 н счетчиком импупь сов 12. Прн атом выход цифрового дискри-:

610027 минатора 7 через переключатели 15 и 16 соединен со входом элемента 10 отрицания раэноэначности и.со входом триггера 11, вход преобразователя 4 через переключатель

16, запараллелен со входом элемента отрица- 5 ния равнозначности 10, выход которого соединен со входом счетчика импульсов 12.

Согласно приведенному алгоритму устройство последовательно выполняет следующие операции:

Разделение последовательности импуль-. сов на две группы. К первой относятся импульсы, для которых „> Г„,ко второй группе — импульсы, для которых С;. < С

Выделение импульсов, длительность которых превышает С,>(Г„ >,, ), не отличается от выделения импульсов, длительность более. А4, эа исключением того,что в данном случае в цифровой дискриминатор вводят число А, соответствующее Го (вмес20 л . ).I

Исходной является последовательность прямоугольных импульсов, пОдающаяся нв вход преобразователя "интервал-число 4 и одновременно на вход счетчика импульсов

9, на вход дискриминатора 7 и на вход элемента 10, В преобрвзоввтепе 4 прямоугопьный импульс длительностью.,"; преобразуется в >q число импульсов, пропорциональное 7

30 которые подаются на вход дискриминатора

7. На выходе дискриминатора 7 импульс появляется лишь в том случае, если выполняется условие Г > Ky по окончании каждого импульса последовательности, для ко3$ торого > Со дискриминатор 7 возвращается в исходное положение спадающим фронтом импульса, подвющегося на его вход.

Таким образом, на выходе дискриминато40 ра 7 образуется последовательность импуль.сов, длительности которых равны(Г -, О )

Далее из последовательности импульсов выделяют лишь те, длительность которых меньше о (Г„4 Со) . Для этого иэ всей последовательности импульсов вычитают им.пульсы, для которых Г,; > f . Ha входе элемента 10 подаются соответственно последовательности импульсов с выхода цифрового дискриминатора 7 и со входа преобразователя 4. Короткий импульс, соответс1 вующии спаду прямоугольного импульса последовательности, проходит на выход элемента отрицания равнозначности в том случае, если в этот момент времени отсутствуют импульсы последовательности длительность которых меньше о (Г.; 4 Гс)Формирование. ".серий". импульсов производится так, что одна "серия объединяет спедующие один за другим импульсы одной из групп и прерывается первым импульсом другой группы, при этом начинаешься формирование спедующей "серии . Поскольку необходима пишь информация о чиспе серий, задача сводится к формированию прямоугопьных импупьсов — "огибающих серий .

Это выполняет триггер 11, на вход которого поступает группа импупьсов, дпя которых Г.,; k C . Триггер 11 формирует поспедоватепьность импупьсов, в которой число нарастающих и спадающих фронтов равно числу "серий в поспедоватепьности.

Подсчет общего чиспа серий % к и выпопняет счетчик импульсов 12, вход которого подкпючен к выходу триггера; подсчет общего чиспа выбросов A счетчик импупьсов

9; а подсчет числа выбросов дпитепьности :„> Го- счетчик импупьсов 8;

Таким образом, устройство наряду с измерением характеристик выбросов (интервапов между выбросами) случайных процессов. осуществляет проверку гипотезы о независимости выбросов по критерию числа серий.

При этом особое значение имеет тот факт. что важные для многих задач вопросы о неза. .висимости поспедоватепьности выбросов решаются простым путем без привлечения специальной аппаратуры класса многомерных анапиза тор ов.

Формупа изобретения

Устройство дпя измерения характеристик выбросов спучайных процессов, содержащее формироватепь функций, выход которого соединен с первым входом формирователя прямоугопьных импупьсов, второй вход которого связан с выходом источника порогового напряжения, а выход формирователя функций через первый .перекпючатепь соединен со входом формироватепя некоррепированных вы борок, второй вход которого соединен с выкодом генератора стробирующих импупьсов

1 а выход формирователя некоррепированных выборок подкпючен через второй перекпючатень ко входу преобразоватепя . интервапчиспо, выход которого соединен с первым входом цифрового дискриминатора, второй вход которого соединен со входом преобразователя интервап-чиспо, со входом первого счетчика импупьсов и третьим переключвтэпем, а выход цифрового дискриминатора соединен со входом второго счетчика импульсов и четвертым перекпЮчатепем, а первый и второй перекпючатепи поспедоватепьно соед>, I иены, о т п и ч а ю m е е с s тем, что, с цепью повышения точности измерения,. в него введены эпемент отрациние равнозначности, триггер .и допопнитепьный счетчик, причем первый вход эпемента отрицание рав

ü10()27

Составитель В. Егорова

Редактор О. Филиппова Техред E. давидович КорректорН. Яцемирская

Заказ 3000/33 Тираж 1112 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113038, Москва, М(-35, Раушскаа 6., д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, уп. Проектнаи, 4 ноз», очности соединен с первым входом триг гера и четвертым переключателем, второй вход элемента .отрицание равнозначности соединен с третьим переключателем, выход элемента отрицание равнозначности соединен cD вторым входом триггера„выход которого подключен ко входу дополнительного счетчика.

Ист.очники информации, принятые во внимание при экспартнзе;

1. Мирский Г. Я. "Аппаратурное опредепение характеристик случайных процессов °

Киев, "Техника, 1971, с. 419.

2. Авторское свидетельство СССР 326521, кл, G Ol R 23/16, 14,03 71.