Устройство для определения функции интенсивности

 

Союз Советскин

Социалистическими

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил,-ву (22) Заявлено 14,12,79 (21) 2876140/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (Я)м. Кл .

Q 06 F 15/36

Ркударстванний комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано30.10.81. Бюллетень № 40 (M) УДК 681.3 (088.8) Дата опубликования описания 30.10.81 (72) Автор изобретения

В. И. Жулев (7I ) Заявитель

Рязанский радиотехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФУНКЦИИ ИНТЕНСИВНОСТИ

Изобретение относится к измерениям вероятностных характеристик случайных процессов и может быть использовано в информационных системах оперативного анализ т, при создании адаптивных статистических анализаторов, в измерительно-вы- числительных комплексах, а также в автоматизированных системах контроля и управления.

Известное устройство для измерения

10 функции интенсивностй случайных процессов содержит два компаратора; блок неравнозначности, две схемы И, генератор .импульсов заполнения, реверсивный счетчик, управляемый генератор импульсов (Q

IS

В указанном устройстве конечный результат процесса измерения представляется в виде средних частот двух последовательностей импульсов. Для вычисления собственно значения функции интенсивности необходимо предварительно измерить эти частоты н вычислить их отношение, что в системах оперативной обработки инфорMAllHH неприемлемо.

Наиболее близким к предлагаемому яв ляется измеритель функции интенсивности случайного сигнала, в состав которого входят модулятор АИМ, генератор импуль сов опроса, два амплитудных селектора, две схемы совпадения, триггер, делитель частоты, реверсивный счетчик импуль сов (2J.

Обшим недостатком указанных уст» ройств является относительно невысокая точность измерения, обусловленная наличием аналогового амплитудно-импульсного преобразования сигналов.

Цель изобретения - повышение точнос ти измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения функции интенсивности, содержашее блок индикации, счетчики, блок задания опорных уровней, триггер, выход которого нодключен к входу синхронизатора, содержит дискриминатор разности, преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный, перектпэчатель, блок вычитания и аналого-цифро877563 (Х) = —

1 Я g (х)=

Й вой преобразователь, информационный вХод которого является входом устройства, синхронизируюший вход соединен с первым выходом синхронизатора, а выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом блока вычитания, второй вход которого подключен к первому выходу блока задания опорных уровней, второй выход которого соединен с первым информационным входом дискриминатора разности, второй информационный вход которого подключен к выходу блока вычитания, а синхронизируюший вход дискриминатора разности соединен со вторым выходом синхронизатора, первый выход дискриминато- 15 ра разности соединен с первым контактом первой группы и со вторым контакгом второй группы контактов переключателя, а второй выход дискриминатора разности соединен со вторым контактом первой груп- 20 пы и первым контактом второй группЫ неподвижных контактов переключателя, подвижные контакты которого подключены к входам соответственно первого и второго счетчиков, при этом выход первого счет- 25 чика соединен с входом триггера, а выход второго счетчика через преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный код подключен к входу блока индикации.

На чертеже изображена структурная зо схема устройства, В состав устройства входят аналогоцифровой преобразователь 1, блок 2 вычитания, блок 3 задания опорных уровней, дискриминатор 4 разности, переключатель

5, счетчики 6 и .7, преобразователь 8 двоичного кода в двоично-десятичный, блок

9 индикации, триггер 10 и синхронизатор

1l, включающий генератор 12 импульсов, ключ 13 и элемент 14 задержки.

Источник исследуемого сигнала подключен к аналого-цифровому преобразователю

1, выходы которого соединены с одними входами блока 2 вычитания, другими вхо,дами подключенного к блоку 3 задания 45 опорных уровней, причем выходы блоков 2 и 3 подсоединены к дискриминатору 4 разности, Выходы последнего через переключатель 5 подключены к счетчикам 6 и 7. Выходы счетчика 7 через преобразователь 8 соединены с блоком 9 индикации, а выход счетчика 6 через триггер

10 подключен к синхронизатору 11, причем выходы последнего подсоединены к аналого-цифровому преобразователю 1 и 55 цискриминагору 4 разности

Устройство работает следующим образом.

По определению функция интенсивности представляет собой отношение

%(x) %(х)

Ф (х)-" 1 r. (x) "- r-1„(x) 1 где 4(X) и F(x) - соответственно плотность и функция распределения случайного процесса.

При измерении указанных величин методом дискретных выборок получают их оценки где т - число случаев превышения процессом X (f ) уровня Х, - число случаев попадания процесса в интервал X-()(+*);

Й - общее число выборок за время анализа;

- ширина дифференциального коридора.

Тогда оценка функции интенсивности имеет вид:

tu Ск)=--—

М

Если выбрать e= 2", где n — 1,2, 3 ... — uenoe число, тоЯ. (x)= — — q т.е„

+ 1 6 значение 3 прямо пропорционально значению функции интенсивности, а показатель степени и определяет положение запятой в числе 3;

Работа устройства зависит от положения переключателя 5. В положении б переключателя измеряется функция интенсивности. При этом аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 1 осуществляется преобразование мгновенных значений исследуемого процесса Х(2) в параллельный двоичный код с периодом выборки, определяемым синхронизатором 11. Последова. тельность кодовых значений поступает на блок 2 вычитания, на вторые входы которого от блока 3 задания опорных уровней подается код, пропорциональный уровню анализа Х Следовательно, на выходе блока 2 вычитания после каждого преобразования действует значение раэностий„" X(+;)-Х, Коды разности с блока 2, а также код, соответствующий ширине дифференциального коридора h снимаемый с блока

3 задания опорных уровней, поступают на дискриминатор 4 разности, который стробируется импульсами с второго выхода синхронизатора 11. Моменты стробирования аналого-цифрового преобразования разнесены во времени (для исключения вли61 6

1 гут быть выведены любому потребителю, и отображена на цифровых индикаторах.

Устройство для определения функции интенсивности, содержашее блок индикации, счетчики, блок задания опорных уров ней, триггер, выход которого подключен к входу синхронизатора, о т л и ч а ю ш е е с я гем, что, с цепью повыше» ния точности, оно содержит дискриминатор разности, преобразователь двоичного

5 кода в цвоично-десятичный, переключатель, блок вычитания и аналого-цифровой преобразователь, информапионный вход которого .является входом устройства, синхронизируюший вход соединен с первым выходом синхронизатора, а выход аналого-цифрово го преобразователя соединен с первым входом блока вычитания, второй вход которого подключен к первому выходу блока задания опорных уровней, второй выход которого соединен с первым информационным входом дискриминатора разности, второй информационный вход которого подключен к выходу блока вычитания, а синхрониэируюший вход дискриминатора разности соединен с вторым выходом синхронизатора, первый выход дискриминатора разности соединен с первым контактом первой rpyn» пы и с вторым контактом второй группы контактов переключателя, а второй выход дискриминатора разности соединен с вто рым контактом первой группы и первым контактом второй группы неподвижных контактов переключателя, подвижные контакты которого подключены к входам соответ» ственно первого и второго счетчиков,при этом выход первого счетчика соединен с входом триггера, а выход второго счет чика через преобразователь двоичного ко да в двоично-десятичный подключен к вхо ду блока индикации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 449966556666, кл. Q 06 F 15/36, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

% 208026, кл. Cj 06 F 15/36, 1967 (прототип).

1/р (x)=4 „, 1

Изменяя значение. Х на выходе блока

3 задания опорных уровней от О до К 1 (К - число дифференциальных коридоров), можно получить все К значений функции интенсивности (отношения Хилла) и пос гроить соответствуюшие кривые.

Таким образом, использование операций сравнения значений процесса, представлен

-ных кодами, позволяет повысить точность определения функции интенсивности случайного сигнала (отношения Милла). Кроме того, конечная информация представлена также кодовыми значениями, которые мо»50

5 8775 яния переходных процессов). Дискриминатор 4 разности работает по следующему правилу: если Я„) О, что соответствует выполнению неравенства X(C) ) Н (измерение функции t (X) распределения), то g Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я сигнал появляется на первом выходе дискриминатора. Если же О (; (b, что comветствует случаюу<х(Ц(Х +Ь (измерение плотности Ol(x) распределения), то сигнал появляется на втором выходе дискри- 1о минатора 4. Выходные импульсы дискри минатора 4 разности через переключатель

5 поступают на счетчики 6 и 7. Емкость счетчика 6 выбрана равной е = 2". В момент переполнения счетчика 6 с его выхода снимается сигнал, изменяюший состояние триггера 10 (цепи установки исходного состояния триггера 10 для упрошения не показаны), при этом синхронизатор

11 прекрашает вырабатывать тактовые им-р пульсы .и анализ заканчивается. В счетчике 7 за время анализа накапливается число g,, характеризуюшее функцию интенсивности в интервале уровней Х(х4 Ь) я (х)= — — „ М

В преобразователе 8 осушествляется преобразование двоичного кода счетчика 7 в двоично-десятичный код. После этого число 0 представляется для визуального наблюдения на цифровых индикаторах блока 9 индикации. 3

В положении а переключателя 5 выходы дискримнатора 4 разности меняются местами. При этом измеряется величина, обратная функции интенсивности, называемая отношением Милпа

877561

Составитель Э. Сечина

Редактор В, Петраш Техред Ж.Кастелевич

Корректор В. Бутяга

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

Заказ 9617/74 Тираж 748 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений,и открытий

113035, Москва, Ж-36, Раушская наб., д. 4/5