Устройство для определения ха-рактеристик случайных процессов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскни

Социалнстмческиз

Республик

<о798899 (6! ) Дополнительное к авт. санд-ау (22) Заявлено 21Я778 (2!) 2647415/18-24 с присоединенивм заявки Йо (23) Приоритвт

Опубликовано 23,01.81. бюллетень ЙЯ 3

Дата опубликования описания 230181 (я)м. кл,з

6 06 G 7/52

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДХ 681. 335 (088.8) (72) Авторы изобретения

A.H-. Быстров, Н.В. Грузин и Г.Д. Филин (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК

СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

Изобретение относится к импульс- ной технике и предназначено для использования в аппаратуре, определяющей вероятностные характеристики обнаружения импульсных сигналов, выделяемых на фоне помех приемными трактами систем наблюдения, связи, телеметрии и т.п.

Известны устройства, позволяющие определять закон распределения вероятностей случайных процессов (13.

Недостаток данных устройств заключается в том, что они предназначены только для определения законов распределения вероятностей непрерывных случайных процессов и не могут быть использованы для исследования характеристик обнаружения импульсных сигналов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для определения характеристик случайных процессов (21.

Недостатком его является наличие случайной ошибки в определении вероятностей обнаружения сигналов и ложных.срабатываний, что является следствием нормировки сигналов порогового устройства.по длительности . При нормировке длительность выходного сигнала не pasHa длительности выбро са на выходе порогового элемента и, следовательно, возможна ситуация, когда длительность выходного сигнала меньше длительности выброса на выходе порогового элемента, причем задний фронт последнего по времени совпадает с сигналом генератора, а выходной сигнал ПУ не совпадает, В этом случае прибором зафиксируется только ложное срабатывание исследуемой схемы, несмотря на то, что выброс на выходе порогового элемента фактически попадает в строб и должен быть з зафиксирован как обнаруженный. Наряду с этим возможна ошибка, заключающаяся в пропуске ложного срабатывания, если интервал между двумя соседними ложными срабатываниями, т.е.

20 выбросами на выходе порогового элемента меньше, чем длительность выходного сигнала ПУ Учитывая малый Устанавливаеьый уровень вероятности ложных срабатываний, за время наблюде25 ния счетчиком Фиксируется в среднем

10-15 ложных срабатываний. Поэтому

2-3 импульса, ошибочно зафиксированные как ложные или, наоборот, пропущенные, могут существенно исказить

ЗО результаты эксперимента, т.е. точ798899 ность регистрации в данном случае недостаточна.

Для обеспечения необходимой точности нужно произвести несколько,,порядка 8-10 независимых серий ìå

1 рений, что значительно увеличивает время регистрации.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия работы устройства.

Поставленная цель достигается (О тем, что в устройство, содержащее формирователь строба, первый выход которого соединен со счетчиком общего числа сигналов, пороговый блок, первый выход которого подключен к счетчику числа срабатываний порогового блока и к первому входу блока ключей, выход которого соединен со счетчиком обнаруженных сигналов, дополнительно введены формирователь случайной задержки длительности стро- 20 ба и элемент ИЛИ, выход которого соединен с вторым управляющим входом блока ключей, первый вход подключен к первому выходу формирователя стро— ба, а второй — к выходу формирователя случайной задержки длительности строба, первый вход которого соединен с вторым выходом формирователя строба, второй вход — с вторым выходом порогового блока, а третий вход — с вы- ЗО ходом блока ключей.

Кроме того, формирователь случайной задержки длительности строба выполнен в виде последовательно соединенных дифференцирующего звена, второго блока ключей и триггера.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — блок-схема формирователя случайной задержки длительности строба; на фиг. 3 — диаграммы напряжений, поясняющие рабо- @ ту устройства.

Устройство содержит пороговую схему 1, выполненную, например, в виде триггера Шмитта, на одном из выходов которого включено дифференцирующее звено с целью ограничения импульсов переднего фронта," формирователь 2 строба, выполненный, например, в виде ждущего мультивибратора; схему

ИЛИ 3, один из входов которой соеди- ур нен с первым выходом формирователя

2 строба, ключевую схему 4, управля. ющий вход:которой соединен с. выходом схемы ИПИ 3, счетчик 5 общего числа. сигналов, вход которого соеди. нен с первым выходом формирователя

2 строба счетчик 6 обнаруженных сигналов, вход которогсь,соединен с выходом ключевой схемы 4; счетчик

7 числа срабатываний пороговой схемы 1, вход которого соединен с сиг- 40 нальным входом ключевой схемы 4 и одним из-выходов. пороговой схемы 1; формирователь 8 случайной затяжки длительности строба, выполненный, .например, в виде последовательно сое диненных дифференцирующего звена 9, ключевой схемы 10 и триггера 11, причем вход запуска формирователя 8 (вход дифференцирующего звена 9 ) coeдинен с вторым выходом формирователя 2, управляющий вход (управляющий вход ключевой схемы 10) - с другим. выходом пороговой схемы 1, вход сброса (вход сброса триггера 11) - с выходом ключевой схемы 11, выход формирователя 8 (выход триггера 11) соединен с вторым входом схемы ИЛИ 3 °

Работает устройство следующим образом.

В исходном положении ключевая схема 4 закрыта ° С выхода исследуе— мого приемного тракта (не показан) на вход пороговой схемы 1 поступает процесс в виде смеси помехи и импульсного сигнала. При превышении этим процессом порога схемы 1, на одном из выходов последней формируется сигнал в виде прямоугольного импуль— .аа стандартной амплитуды, длительность которого случайна и равна времени пребывания процесса выше порога схемы 1 (фиг. 3 диаграмма а), а на втором — остроконечный импульс, соответствующий заднему фронту импульса на первом выходе (фиг. 3, диаграмма б) . С второго выхода схемы

1 импульсы поступают на сигнальный вход ключевой схемы 4 и на вход счетчика 7 числа срабатываний пороговой схемы 1 (фиг. 3, диаграмма б, моменты и t>). Поскольку импульсы с второго выхода схемы 1 имеют малую длительность, соизмеримую с длительностью заднего фронта импульса пороговой схемы 1, возможность пропуска одного из несколькик последовательных срабатываний пороговой схемы 1 исключена.

В момент, когда на вход исследуемой схемы поступает сигнал, на вход формирователя 2 строба от генератора радиоимпульсов (не показан) поступает контрольный сигнал, по переднему фронту которого формирователь

2строба запускается (фиг. 3, диаграмма в), в результате чего с одного иэ его выходов сигнал через схему

ИЛИ 3 поступает на управляющий вход ключевой схемы 4, которая открывается. Длительность импульса формирователя 2 устанавливается в зависимости от длительности импульсного сигнала и ширины полосы пропускания исследуемого приемного тракта Если импульс с второго выхода пороговой схемы 1 совпадает .с импульсом формирователя 2, то через открытую ключевую схему 4 (фиг. 3, диаграмма е) он проходит на вход счетчика б обнаруженных сигналов (фиг. 3, диаграмма ж), а каждый. сигнал формирователя 2 фиксируется счетчиком 5, подсчитывающим общее число сигналов.

798899

Э- " н

l т наби./ сл

Предлагаемое устройство наряду с повышением точности регистрации данных эксперимента, позволяет сократить

15 время исследований.

Ф

Таким образом, ввиду укаэанного схемо-технического построения удалось не только повысить точность регистрации данных, но и обеспечить сокращение времени эксперимента по

20 определению вероятностных характеристик обнаружения сигналов.

Формула изобретения

1. Устройство для определения характеристик случайных процессов, содержащее формирователь строба, первый выход которого соединен с счетчиком общего числа сигналов, пороговый блок, первый выход которого подключен к счетчику числа срабатываний порогового блока и к первому входу блока ключей, выход которого соединен с счетчиком обнаруженных сигналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, в него введены формирователь случайной задержки длительности строба и

40 элемент ИЛИ, выход которого соединен с вторым управляющим входом блока ключей, первый вход подключен . к первому выходу формирователя строба, а второй †.к выходу формирова44 теля. случайной задержки длительности строба, первый вход которого соединен с вторым выходом формирователя строба, второй вход ч. вторым выходом порогового блока, а третий вход - с выходом блока ключей.

2. Устройство по и. 1, о т л и;ч а ю щ е е С я тем, что формирователь случайной задержки длительности строба выполнен в виде последовательно соединенных дифференцирующего звена, второго блока ключей и триг. гера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР ф0 Р 402028, кл. G 06 К 3/00, 1972.

2. Вестник Киевского политехнического института. Сер. "Радиотехника", 1966, вып. Р 3, с. 162 -169 (прототип).

В случае, если сигналы пороговой схемы в момент с„ совпадают по времени с импульсами формирователя 2 строба, но больше последних по длительности (фиг. 3, диаграммы а и б:, момент t>), т.е. импульс второго вы- хода пороговой схемы 1 не попадает в

5 строб, работа устройства протекает следующим образом. При срабатывании пороговой схемы 1, сигнал с ее первого выхода поступает -на управляющий вход формирователя 8 случайной затяжки длительности строба (на вход управления ключевой схемы 10). Ключевая схема 10 открывается и формирователь 8 подготавливается к работе.

С второго выхода формирователя 2 строба импульс отрицательной полярности (фиг. 3, диаграмма в) поступает на вход запуска формирователя 8 (вход дифференцирующего звена 9)..

На выходе дифференцирующего звена 9 формируется остроконечный импульс, соответствующий заднему фронту импульса формирователя 2 (фиг. 3, диаграмма г). Если в этот момент по— роговая схема 1 взведена (т.е. порог превышен), то импульс с выхода дифференцирующего звена 9 через открытую ключевую схему 10 проходит на вход запуска триггера 11. Послед ний перебрасывается в верхнее положение (фиг. 3, диаграмма в), в ре-: зультате чего на управляющий вход ключевой схемы 4 через схему ИЛИ 3 с выхода формирователя 8 (выхода триггера 11) поступает сигнал, поддерживающий ключевую схему 4 в открытом состоянии. Схема устройства, несмотря на окончание импульса форми— рователя 2 строба, остается в первом режиме — регистрации обнаруженных сигналов и срабатываний пороговой схемы 1. При этом импульс с второго выхода пороговой схемы 1 проходит на вход счетчика б обнаруженных сигналов (фиг. 3, диаграммы а, б и ж, момент t ). В результате этого исключается ошибка, возникающая при работе известного устройства из -за несовпадения нормированного импульса пороговой схемы с импульсом строба.

Импульс, поступающий на вход .счетчика б, одновременно поступает на вход сброса формирователя 8 (вход броса триггера 11), Триггер 11 возвра-. щается в исходное положение (фиг. 3 диаграмма б), в .результате чего закрывается ключевая схема 4 (фиг. 3, диаграмма 6, момент t>) и схема уст- ройства возвращается в исходное положение.

За вРемЯ наблюдениЯ Тноби счетчика- ми 5-7 соответственно фиксируются: общее число сигналов й, следующих с интервалом с л, число обнаруженных сигналов побн.и число срабатываний пс

Роговой схемы п„ . Тогда вероятность обнаРУжения сигналов 0 и вероятность ложных срабатываний F определяют по выражениям

798899

4 рг, i а и

0 и ф.з

Составитель Е. Олейниченко

Техред М.Голинка Корректор В. Синицкая

Редактор Л. Кеви

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 10060/70 Тираж 756 Подписное

ВНИИПИ 1 осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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