Вероятностный анализатор
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советсиик
Социалистичвскиз
Республик (щ81 3468
Ф с фЯ ф р (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 15.07.76 (21) 238566 3/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (51)М. Кл.з
6 06 6 7/52
Государстяениый комитет
СССР во делам изобретений и открытий (23) Приоритет—
Опубликовано 15,03,81. Бюллетень No 10 (53) УДК 681.3 (088.8) Дата опубликования описания 2003,81 (72) Авторы изобретения
E. Е. Прозоровский, В. M. Бакаев, В. И. Роменский и В. Е. Прозоровский
1 - :. Ф
Таганрогский радиотехнический институт им. Ц. Л. Калмыкова
{71) Заявитель (54) ВЕРОЯТНОСТНЫЙ АНАЛИЗАТОР
Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и предназначено для измерения плотности вероятности Флуктуационных сигналов. Анализатор может быть использован в автоматике, кибернетике, радиоэлектронике.
Известен анализатор основанный на методе измерения относительного времени пребывания реализации случайного процесса в интервале уровней, содержащий входное устройство, два амплитудных селектора и формирователя, вычитающее устройство, показывающее устройство.
Однако для этого анализатора характерно недостаточное быстродействие срабатывания амплитудных селекторов, отклонение йормы выходных импульсов селектора от теоретической из-эа недостаточной широкополосности входных устройств, усилителей и амплитудных селекторов, а также из-эа того, что амплитудная хаРактеристика усилителей линейна в недостаточно широких пределах.
Известен также анализатор, основан ный на методе, дискретных выборок, содержащий входное устройство, модулятор, генератор импульсов опроса, два
2 амплитудных дискриминатора, вычитающую схему, усилитель с порогом огра ничения, счетчики импульсов. (1) . Основным источником погрешности для этого анализатора является аналого-цифровое преобразование исследуемой реализации.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения
1О плотности вероятности Флуктуационных сигналов, содержащее входное устройство, генератор напряжения "накладки", выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, и кас15 кадно соединенные двухсторонний ог. раничитель с регулируемыми уровнями ограничения, резонансный усилитель, детектор, усилитель-ограничитель, индикатор $2 j, 20 Однако величина погрешности, имеющей место при измерении плотности распределения этим устройством, определяется как полосой пропускания резонансного усилителя, так и значением его центральной частоты. Последнее обусловлено тем, что резонансный усилитель осуществляет селекцию части анализируемого случайного процесса, которая имеет место на выходе двухсто30 роннего ограничителя. Поскольку ин-
813468 тенсивность спектральных компонент ограниченного напряжения на входе усилителя убывает с возрастанием частоты, мощность отселектированной помехи и, следовательно, погрешность измерения, обусловленная напряжением помехи, уменьшается с увеличением центральной частоты резонансного усилителя. Таким образом, для достижения достаточно высокой точности .измерения необходимо, чтобы центральная частота резонансного усилителя была много больше верхней частоты анализируемого сигнала. Увеличение центральной частоты резонансного усилителя приводит к необходимости увеличения и частоты напряжения "накладки" 15 что увеличивает влияние паразитных элементов сумматора и двухстороннего ограничителя, которое также приводит к уменьшению точности анализа.
Цель изобретения — упрощение и щ повышение точности вероятностного анализатора.
Указанная цель достигается тем, что в вероятностный анализатор, содержащий согласующий элемент, вход ко торого является входом анализатора, а выход подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом источника регулируемого .постоянного напряжения, а выход сумматора подключен ко входу двух-ЗО стороннего ограничителя, детектор, выход которого через усилитель-огра— ничитель соединен с индикатором, введены избирательная цепь и прибор с участком отрицательного сопротивления 5 вольт-амперной характеристики, вход которого соединен с выходом двухстороннего ограничителя, а выход через избирательную цепь подключен ко входу детектора. 40
Исключение генератора напряжения
"накладки" устра.няет составляющую погрешности, обусловленную влиянием паразитных элементов сумматора и двухстороннего ограничителя на высокоЙ частоте напряжения "накладки" и, кроме того, приводит к упрощению устройства.
На фиг. 1 представлена функциональная схема вероятностного анализатора; на фиг. 2 — графики, поясняющие работу "О анализатора.
Анализатор содержит согласующий элемент 1,. сумматор 2, источник 3 регулируемого постоянного напряжения, двухсторонний ограничитель 4, прибор
5 с участком отрицательного сопротивления вольт-амперной характеристики, избирательную цепь 6, детектор 7, усик икато 9. литель ограничитель 8, и д р
Вероятностный анализатор работает следующим образом.
Анализируемое напряжение с выхода элемента 1 поступает на первый вход, сумматора 2, на второй вход которого Я поступает напряжение уровня анализа с выхода источника 3 регулируемого постоянного напряжения. Полученное суммарное напряжение поступает на вход двухстороннего ограничителя 4, затем исследуемый сигнал поступает на вход прибора 5 -с участком отрицательного сопротивления на его вольт-амперной характеристике, нагруженного на избирательную цепь 6. При прохождении ограниченного напряжения через участок с отрицательным сопротивлением на выходе избирательной цепи 6 имеет место гармоническое напряжение, частота которого определяется центральной частотой избирательной системы. Таким образом, на вьмоде избирательной цепи 6 получают последовательность радиоимпульсов, длительность которых равна времени пребывания ограниченного напряжения в интервале уровней U è U, соответствующих участку вольт-амперйой характеристики прибора 5. Выбор центральной частоты избирательной цепи не влияет на величину погрешности,измерения, обусловленную влиянием параэитных элементов сумматора 2 и двухстороннего ограничителя 4. Двухсторонний ограничитель 4 необходим для предотвращения выхода из строя прибора 5, который может наступить при большом токе, протекающем через последний. С выхода избирательной цепи 6 сигнал поступает на вход каскадно соединенных детектора 7 и усилителя-ограничителя 8. На выходе последнего получают последовательность прямоугольных импульсов, длительность которых равна времени пребывания анализируемого процесса в диФФеренциальном коридоре
AU = U — U„. Среднее значение напряжения на выходе усилителя-ограничителя 8, пропорциональное ординате диФференциального закона распределения анализируемого процесса, регистрируется с помощью индикатора 9. Устанавливая различные значения напряжения на выходе источника 3 можно получить значения всех точек искомого дифференциального закона распределения анализируемого флуктуационного сигнала.
Использование прибора, вольт-амперная характеристика которого имеет участок отрицатЕльного сопротивления, отличает предлагаемый вероятностный анализатор от известного, так как устраняется составляющая погрешности, обусловленная влиянием параэйтных элементов сумматора и двухстороннего ограничителя на высокой частоте. Кроме того, исключение из схемы высокостабильных устройств генератора напряжения "накладки и резонансного усилителя приводит к упрощению вероятностного анализатора в целом и не требует сложностей в настройке.
813463 ((! ! ( (((! (!
1 ((1 ((! (! и, ((((! (ВНИИПИ Заказ 776/64 Тираж 745. Подписное
Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4
Формула. изобретения
Вероятностный анализатор, содержащий согласующий элемент, вход которого является входом анализатора, а выход подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом источника регулируе— мого постоянного напряжения, а выход. сумматора подключен ко входу двухстороннего ограничителя, детектор, выход которого через усилитель-ограничитель соединен с индикатором, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения анализатора и повышения точности, он содержит избирательную цепь и прибор с участком отрицательного сопротивления вольт-амперной характеристики, вход которого соединен с выходом двухстороннего ограничителя, а выход через избирательную цепь подключен ко входу детектора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Мирский Г. Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. М., 1972, с. 285..
2. Валитов Р. A. и др. Методы измерения основных характеристик флуктуационных сигналов. Издательство
Харьковского университета, 1961, с. 114-117 (прототип).
