Цифровой дискриминатор анализа функции и плотности распределения вероятностей случайного процесса

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ к авто скому свидатильстею

Союз Советскик

Социалистических

Республик

< >711579 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл.2 (22) Заявлено 300977 (21) ? 5? 8603/18-24 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

Q06 Г 15/34

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 3 (088. 8) Опубликовано 2501.80. Бюллетень 1 о 3

Дата опубликования описания 280180 (72) Авторы

ИЗО1 рЕтЕымя Г. Я. Миоский, В. 1 . ВоевоДин и П. В. Тележинский (71) Заявители (54). ЦИФРОВОЙ ДИСКРИМИНАТОР АНАЛИВА ФУНКЦИИ И ПЛОТНОСТИ

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА

Изобретение относится к области специализированных средств вычислительной техники, предназначенных для аппаратурного определения статических характеристик случайных процессов.

Аналогом изобретения является цифровой дискриминатор анализа функции и тлотности распределения вероятностей случайных процессов, состоящий из пересчетной схемы, ключей ввода исходного уровня, линии за- . держки, схем совпадения, триггеров выдачи результата и формирования дифференциального окна, пере- 15 ключателя установки уровня анализа (1) .

Недостатком такого дискриминатора является сложность схемы и невысокое быстродействие. 20

Наиболее близким по техническому решению является цифровой дискриминатор анализа функции и Плотности распределения вероятностей случайного процесса, содержащий счетчик, выход которого подключен к S -входу защитного триггера, Ч вЂ” вход которого объединен со входом переключателя и является цервым входом дискриминатора, а счетный вход счетчи- З0 ка является вторым входом дискриминатора (2) °

Недостаток этого дискриминатора заключается в том, что он не позволяет пслучать совокупность ординат функции или плотности распределения вероятностей случайного процесса в реальном масштабе времени, то есть вести параллельный анализ по многим уровням.

Целью изобретения является повышение быстродействия дискриминатора.

С этой целью в цифровой дискриминатор анализа функции и плотности распределения вероятностей случайного процесса введены дополнительный переключатель и по числу определяемых ординат измерительные блоки, каждый иэ которых состоит иэ

ЛКЧ вЂ” триггера и элемента И, при этом К вЂ” входы всех 3KV — триггеров объединены и подключены к выходу дополнительного переключателя, вход которого соединен с выходом и — разряда счетчика, J — вход триггера первого измерительного блока объединен с Ч вЂ” входом этого триггера с Ч вЂ” входами остальных триггеров и соединен с едииичным выходом защитного триггера, Д вЂ” входы остальных триггеров подключены к нулевому выходу триггера предшествующего измерительного блока, единичные выходы каждого из триггеров соединены с первым входом соответствующего элемента И и являются первыми выходами дискриминатора, вторые выходы которого являются выходами элемента И, вторые входы которых объединены и являются третьим входом дискриминатора.

Блок-схема дискриминатора представлена на чертеже.

Дискриминатор содержит защитный триггер 1, счетчик 2, переключатели 3-6, измерительный блок 7, дополнительный переключатель 8, элементы И 9, 3КЪ- триггеры 10.

Устройство работает следующим образбм. 2О

Устанавливается некоторый. уровень анализа Х, соответствующий условному началу кривой распределения (этот уровень называется начальным уровнем). Добавление к начальному 25 уровню пРиращения ЬХ (которое может варьироваться) дает первый уровень анализа х, = х„+дх. Соответственно j -й уровень анализа

Х.= Х„ 3ЬХ. В цифровой форме уровню

4 хо соответствует число М„, уровню х — число щ- а приращению ЬХ— число а = 2, где )",= О, 1,2 и

При определении значений функции распределения устройство работает следующим образом. Импульс от генератора выборок, поступает на первый вход дискриминатора. При этом в счетчик 2 вводится число, задающее уровень анализа и одновременно триггер 1 устанавливается в нулевое состояние. Указанное число зависит от положений переключателей 3-6 дискриминатора. Когда подвижные контакты лереключателей 3-6 замкнуты на неподвижные контакты, соединенные с ь-ми 45 входами пересчетной схемы, в ней фиксируется число, соответствующее минимально возможному начальному уровню.

Число а, задающее величину прираще-50 ния Д х, зависит от положения дополнительного переключателя 8. С помощью последнего К-е входы триггеров

10 подключаются к выходу и-го триггера дискриминатора, то есть 55 а=2 .

Для установки наибольшего начальногф уровня необходимо перевести подвижные контакты переключателей 3-6 в противоположное положение. Комбинируя положение подвижных контактов 60 переключателей 3-6, можно изменять числа, задающие начальный уровень анализа, то 0 до 2" (к — число триггеров в счетчике), с минимальной дискретностью 1. 65

На второй вход.ди<-криминатора IIoc тупают пакеты импульсов. Число 0 .

Ь1 импульсов в 1 -м пакете IlpoIIopLiионально значению напряжения исследуемой реализации в момент 1-й выборки. В счетчике это число сравнивается с числом задающим начальный уровень анализа. Если о . и„ ., то после

Ю1 поступления в счетчик С вЂ” юо импульсов (С вЂ” емкость счетчика), на ее выходе появляется импульс переполнения, пеоеводящий триггер 9 в единичное состояние. При этом на М— входы триггеров измерительных блоков подается разрешающий потенциал, а триггер 10 первого измерительного блока устанавливается в состояние 1.

На его единичном выходе возникает перепад напряжения, означающий, что исследуемая Реализация превысила заданный уровень анализа. Это событие фиксирует счетчик данного блока.

Одновременно с установкой триггера

10 первого измерительного блока в состояние 1 отпирается элемент

И 9 этого измерительного блока (что используется при измерении плотности) .

Если число сг = w о 1. а то на

О1 выходе и -го триггера счетчика возникает перепад напряжения, который воэ,вращает триггер 10 первого измерительнбго блока в нулевое состояние,.

В результате на его инвертируюшем выходе образуется перепад напряжения, устанавливающий в состояние 1 триггер 10 второго измерительного блока.

Тогда. на единичном выходе этого триггера появляется перепад напряжения, фиксируемый счетчиком второго измерительного блока, и отпирается элемент И 9 данного измерительного блока, Если число g = п1 + 2а, то йа

1 выходе }1 -го триггера еще раэ появится перепад напряжения, следствием чего будет перепад напряжения„на первом выходе третьего измерительного блока, При условии g„= ж + ja перепады напряжений будут зафиксированы в счетчиках первых (1+ 1 ) измерительных блоков .

При последующих выборк ах . процесс протекает аналогично. После осуществления И=10"выборок показания счетчиков, подключенных к первым выходам всех р измерительных блоков, представляют оценки р-ординат функции распределения.

Для получения оценок ординат кривой плотности распределения необходимо подключить счетчики импульсов ко вторым выходам измерительных блоков., Если, кроме того, имеются счетчики и на первых выходах, то параллельно измеряются значения и функции распределения.

При измерении плотности распределения числа а определяет ширину диф71)570

Формула и з о брет ени я

Составитель Л.Григорян-Чтенц

Редактор Э.Губницкая Техред М. Петко Корректор Г.Решетняк

Заказ 9014/37 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная„4 ференциального коридора. Если при

g-é выборке числ ) f импульсов, пос1 тупивших HB. второй вход дискриминатора, отвечает соотношению ra «g„

«< во+а, то элемент И 9 первого измерительного блока остается открытым и к моменту прихода на третий вход дискриминатора импульса, соответствуюцего моменту окончания преобразования напряжения в число импульсов. Последний будет зафиксирован счетчиком первого измерительного блока, включенным на втором выходе. При выполнении условия

rn +a «g At + 2д импульс выборки фйксируется счетчиком второго измерительного блока и т.д. После М =)О

15 выборок показания счетчиков, включенных на вторых выходах всех р измерительных блоков, дают оценки р-ординат .кривой плотности распределения. 2О

Таким образом, изобретение позволяет получить совокупность оценок значений функции или (и) плотности распределения вероятностей случайного процесса, то есть осушествить 25 аппаратурное определение указанных характеристик в реальном масштабе времени, что существенно ускоряет процесс измерения.

Цифровой дискриминатор анализа функции и плотности распределения вероятностей случайного процесса, содержащий счетчик, выход которого подключен к S -входу защитного триггера, Ч вЂ” вход которого объединен со входом переключателя и является первым входом дискриминатора, а с тный вход счетчика является вторым входом дискриминатора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения. быстродействия дискриминатора,в него введены дополнительный переключатель и по числу определяемых ординат измерительные блоки, каждый нз которых состоит из 3Ку триггера и элемента И, при этом К входы всех дК ) — триггеров объединекы и подключены к выходу дополнительного переключателя, вход которого соединен с выходом и -разряда четчика, 0 — вход триггера первого измерительного блока объединен .

c V — входом этого триггера и с входами остальных триггеров и соединен с единичным выходом защитного триггера, Д вЂ” входы остальных триггеров подключены к нулевому выходу триггера предшествующего измерительного блока, единичные выходы триггеров соединены с первым входом соответствующе о элемента И и являются первыми выходами дискриминатора,вторые выходы которого являются выходами элемента И, вторые входы которых объединены и являются третьим входом дискриминатора.

Источники информации, принятые во вним-ние при экспертизе

1-, Мирский Г.Я. Аппаратурное определение характеристик случай- ных процессов, N., Энергия, 1972, с,305.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 329524, кл 606 F 15/36 (прототип) .