Устройство для измерения функции интенсивности

 

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.02.80 (21) 2887431/18 24 (51) Я Кд

3 с прксоедкменкем заявки М(23) Приоритет

Гооударотеаниый квинтет

СССР во: делан изобретение к отхрытнв

G 06 Р 15/36 (53) УД)(681.3 (088.8) Опубликовано 30.10.81. Бюллетень М 40

Дата опубликования описанкя30.10.81. (72) Автор изобретения

В. И. Жулев ь 1 Ьда 11 л ч т >

Рязанский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФУНКЦИИ ИНТЕНСИВНОСТИ

Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в различных областях техники при определении вероятностных характеристик случайных процессов. .Известно устройство для измерения функции интенсивности случайных процессов, содержашее два компаратора, блок неравнозначности, два элемента И, генератор импульсов заполнения, реверсивный счетчик, управляемый генератор импульсов 1.1 .

В устройстве конечный результат процесса измерения представляется в виде средних частот двух последовательностей импульсов. Для вычисления собственно зна15 чения функции интенсивности необходимо предварительно измерить эти частоты и вычислить их отношение. Такая процедура в системах оперативной обработки информации является неприемлемой.

Наиболее близким по технической суш-. ности к предлагаемому является измеритель функции интенсивности случайного сигнала, содержаший последовательно соединенные генератор импульсов опроса, модулятор, первый амплитудный селектор, первый элемент И, второй вход модулятора

АИМ связан со входом устройства, выход первого амплитудного селектора через кнопку запуска подключен к первому иэ входов триггера, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты, а выход - со вторым входом первого и второго элемента И, выход первого элемента

И подключен также ко входу делителя частоты и суммируюшему входу реверсивного счетчика импульсов, выход модулятора

АИМ соединен также через второй амплитудный селектор с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к вычитаюшему входу реверсивного счетчика импульсов (21, В известноМ устройстве значения функции интенсивности измеряются последовательно, т.е. сушественным недостатком является большая продолжительность анализа.

3 8775

1(ель изобретения - сокрац1ение продолжительности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит аналого-цифровой преобразователь, дешифратор, блок форми5. рования импульсов записи, группы эле» ментов И, группу регистров сдвига и группу элементов ИЛИ, первый вход аналогоцифрового преобразователя соединен со входом устройства, а второй вход подклю- >0 чен к первому выходу синхронизатора, выход аналого-цифрового преобразователя подключен ко входу дешифратора, выходы дешифратора соединены соответственно с первыми входами элементов И первой груп- 5 пы, вторые входы которых подключены к выходу блока формирования импульсов эа« писи, выход первого элемента И первОй группы соединен с первым входом перво1о элемента ИЛИ, группы, выход второго элемента И первой группы подключен ко второму входу первого и второго элементов ИЛИ группы, выход i -to элемента И ,первой группы (где =1, к):соединен с

1 м входом с первого по и элемент ИЛИ группы, выход <-го элемента И первой группы подключен и к -м входам всех к элементов ИЛИ группы, выход q -ro эле,мента ИЛИ 1руппы соединен с первым входом (-1)-го элемента И второй груп30 пы и входом -го регистра сдвига группы, выходы элементов И второй группы подключены соответственно к вычитающим входам многоканального реверсивного ре.гистратора, выхоп j -гo регистра сдвига сое-

35 динен с (-м входом многовходового элемента И, вторым входом 3 -го элемента

И второй группы и входом 3 -го элемента задержки группы, выходы которых подключены соответственно к суммирующим входам многоканального реверсивного регист.40 ратора, второй выход синхронизатора соединен са входом блока формирования импульсов записи.

Hp чертеже изображена структурная схема устройства.

В устройство входят аналого-.цифровой преобразователь 1, блок 2 формирования импульсов записи„ дешифратор 3, первая группа элементов И 4, группа элементов

ИЛИ 5, вторая группа элементов И 6, многоканальный реверсивный регистратор

7, регистры 8 сдвига, многовходовый элемент И 9, группа элементов 10 задержки, синхронизатор 1 1.

Многоканапьный реверсивный регистра- 55 тор может быть выполнен на цифровых га зоразрядных приборах, а в каждом разряде содержать дешифратор, реверсивный

62 ф счетчик, схему управления реверсом и коммутатор.

Источник исследуемого сигнала подключен к аналого-цифровому преобразоватешо 1, выход которого соединен с дешиф-. ратором 3, Выходы последнего подключены к первым входам элементов И.4 первой группы, другие входы которых объединены между собой и соединены с выходом блока 2 формирования импульсов записи, выход первого элемента И 4 первой .группы соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 5, выход ) -го элемента И 4 первой группы соединен с -м входом с первого po -й элемент ИЛИ 5, выход К »го элемента И 4 первой группы подключен к х-му входу всех элементов

ИЛИ 5, Выход < -го элемента ИЛИ 5 соединен с первым входом () -1)-го элемента И 6 второй группы и входом 3 «го регистра 8 сдвига. Выходы элементов И 6 второй группы подключены к соответствующим вычитающим входам многоканального реверсивного регистратора 7. Выход

) -го регистра 8 сдвига соединен с -м входом многовходового элемента И 9,вторым входом -го элемента И 6 второй группы и входам -го элемента 10 задержки. Выходы элементов 10 задержки подключены к соответствующим суммирующим входам мйогоканального реверсивного регистратора 7, выход многовходового элемента И 9 соединен со входом синхронизатора 11, второй выход которого подключен ко входу блока 2 формирования импульсов записи.

Функция интенсивности определяется выражением

>» %(x) ж() 4-Р (X) F „(Õ) где %ф и Р(Х). - соответственно плот- ность и функция распределения случайного процесса.

При.измерении указанных величин методом дискретных выборок получают их оценки и

F (X.) 3. ° %(x. ) 8

11 Я! 3 (2)

Где tel и щ - число случаев превыше+1 ния процессом у(ц уровней Х; и х соответ +1 ственно;

В„=ю„-п1„,„ - число случаев пОпадания процесса в интервал уровней X- -X .

1 1+1i

5 87756

N - обшее число выборок эа время анализа;

- ширина дифференциально

111 1 го коридора;

1Е$1 K)> с - число дифференциальных коридоров, на которые разбивается диапазон сигнала.

Тогда оценка функции интенсивности имеет вид: (3) ()()- " 1 1+1

Если выбрать м;= "; где Yl = 1, 2, 3 ... — целое число, то "

РЯ=„,, (1 п11м) (4)

При „g = 10 устройство получается . прямопоквзыввюшим, а число г определяет положение запятой в отсчете

Последнее соотношение и является алгоритмом для аппаратурного определения функции интенсивности.

Устройство работает следуюшим обра- . зом.

Напряжение исследуемого процесса Х® с периодом выборки, определяемым синхронизатором 11, преобраэуетса аналого-цифровым преобразователем АБП 1 в параллельный двоичный код. Последовательность кодовых значений с АЦП поступает на дешифратор 3. Ьлок 2 формирования импульсов записи формирует импульсы запи си. Для исключения влияния переходных процессов операции аналого-цифрового пре- 40

1 образования и формирования импульсов записи разнесены во времени, для чего блок

2 формирования импульсов записи управляется сигналами, снимаемыми с синхронизатора 11, которые следуют с тем. же пе-, риодом, что и импульсы выборок, выдава емые на АБП, но задержаны относительно последних. Управляюшие потенциалы дешиф1 ратора, соответствуюшие кодовым значениям А1ЛП, поступают на элементы И 4 первой группы, которые по вторым входам открываются сигналами с блока формирования импульсов записи.

За время анализа через 1 -й элемент

ИЛИ 5 проходит число импульсов т равное числу случаев превышения процессом

М(6) уровня )(-, Импульсы с элементов

ИЛИ 5 поступают на регистры сдвига 8,, емкость каждого иэ которых составляет

2 6

5 <$, причем в исходном состоянии во всех разрядах всех регйстров записано единичное значение, т.е. в каждый регистр предварительно записано 2" импульсов, а импульсы элементов ИЛИ ssnssncs сдвигвюшими. С поступлением очередного импульса на вход регистра 8 сдвига на его выходе появляется единичный перепад напряжения, который, пройдя через элемент

10 задержки на суммируюший вход

j-го канала многоканального реверсивного регистратора 7, дописывает в него единицу. (одновременно на вычитаюший вход

j -го канала регистратора через открытый элемент И 6; второй группы поступают импульсы с (a +1)-го элемента ИЛИ. Для разнесения во времени срабатываний по вычитаюшим и суммируюшим входам ис пользуются элементы 10 задержки. После того, как на 1»й регистр сдвига поступит 2" импульсов, íà его выходе уста» навливается нулевой потенциал, эакрываюший 4 -й элемент И 6 второй группы.

B результате прохождение импульсов на

i -й канал регистратора прекрашается и в нем хранится числок =2,-m,÷òî в сои

1 Ф1 ответствии с (5) является оценкой функ ции интенсивности ф(М;) После появления нулевых потенциалов на выходах всех ре» гистров все элементы И 6 закрываются, а с выхода многовходового элемента И,9

1 снимается сигнал, прекрашаюший работу синхронизатора 11, и анализ на этом заканчивается.

В результате во всех каналах регистратора хранятся соответствуюшие числа, характеризуюшие значения функции интен сивности.

Использование аналого-цифрового пре« образования входного сигнала с многоканальным разделением информации и ревер» сивной регистрации позволяет сократить продолжительность измерений.

Применение для регистрации устройства совмешакацего функпии счета и визу1 альной индикации, позволяет наблюдать дискретный график функции интенсивности в виде светяшихся точек и процесс его . формирования в темпе проведения экспери мента.

Формула изобретения

Устройство для измерения функции ин тенсивности, содержашее многовходовый элемент И, синхронизатор, многоканальный реверсивный регистратор и группу эле» ментов задержки, выход многовходового

7 8775 элемента И соединен со входами синхронизатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит аналого-цифровой преобразователь, дешифратор, блок формирования импульсов записи, группы элементов И, группу регистров сдвига и группу элементов ИЛИ, первый вход аналого-цифрового преобразователя соединен со входом устройства, а второй вход подключен к перво- 10 му выходу синхронизатора, выход аналогоцифрового преобразователя подключен ко входу дешифратора, выходы которого сое» динены соответственно с первыми вхо дами элементов И первой группы, вторые !з входы которых подключены к выходу блока формирования импульсов записи, выход первого элемента И первой группы соединен с первым входом первого элемента

ИЛИ группы, выход второго элемента И о первой группы подключен ко второму входу первого и первому входу второго элементов ИЛИ группы, выход 1 ro элемента

И первой группы (где 1 -1, к) соединен с 1-м входом с первого по 1 «й элемент 2s

ИЛИ группы, выход к-го элемента И пер«

62 8. вой группы подключен к к -м входам элементов ИЛИ группы, выход -го элемента ИЛИ группы соединен с первым входом . (f -1)-ro элемента И второй группы и входом 1-ro регистра сдвига группы, выходы элементов И второй группы подключены соответственно к вычитающим входам многоканального реверсивного регистратора, выход 1 -ro регистра сдвига группы соединен с 3 -м входом многовходового элемента И, вторым входом j-ro элемента И второй группы и входом i -го элемента задержки группы, выходы которых подключены соответственно к суммирующйм входам многоканального реверсив+ ного регистратора, второй выход синхронизатора соединен со входом блока форми,рования импульсов записи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 496566, кл. g 06 Cj 7/82, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 208026, zn. Ñ 06 Я 7/52, 1968 (прототип).

877562

Составитель В. Фукалов

Редактор В. Be реи Техред Г,К1етуеоеа Корректор М. Демчик

Заказ 9617174 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

Филиал Ш1П Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4