Устройство для определения плотности распределения вероятностей случайных процессов

 

МТы;, Союз Советсиик

Социапистичесник

Рес убпик

О П C-::--А--kè е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

| и8796О7

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 1401.80 (21) 2870520/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (5 t ) M. Кл.

G 06 6 7/52

9иудорстеанай комитет

СССР ио делам изобретений и открьпий

Опубликовано 07,1181, бюллетень № 41 (53) УД3(681-3 (088. 8) Дата опубликования описания О?1181 (72) Авторы изобретения

В.А.Фукалов и О.В.Ребрик (7f ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ

РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ СЛУЧАЙНЫХ

ПРОЦЕССОВ

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, предназначенным для аппаратурного определения характеристик случайных процессов.

Известно устройство для определения плотности распределения вероятностей случайного процесса, содержащее входное устройство, два амплитудных селектора, вычитающее устройство

10 и регистрирующее устройство t,i 3.

Недостатком этого устройства является низкая точность измерений плотности вероятности и ограниченные возможности устройства.

Наиболее близким по техническому решению к изобретению является анализатор распределения вероятностей случайного процесса, содержащий последовательно соединенные входное устройство, суммирующую схему, амплитудный селектор, формирующее устройство, усредняющее устройство и регистрирукв|ее устройство, а также источник постоянных напряжений, подключенный выходом к одному из входов суммирую— щей схемы $2).

Недостатком этого устройства является ограниченный класс решаемых задач — определение только плотности вероятностей случайных процессов при последовательном изменении уровней анализа.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет определения совместной плотности распределения вероятностей случайных процессов, условной плотности распределения вероятностей и коэффициента коллигации, а также сокращение продолжительности анализа при определении измеряемых харак терис тик .

Эта цель достигается тем, что в устройство для определения плотности распределения . вероятнос тей случайных процессов, содержащее генераФор импульсов, всход которого подключен к

879 входу счетчика импульсов, блок регистрации, источник постоянного напряжения, выход которого подключен к входу делителя, и группу измерительных каналов, каждый из которых состоит из элемента И, трех усреднителей и двух амплитудных анализаторов, выход первого из которых в каждом канале подключен соответственно к входу первого усреднителя и первому входу элемента И, выход второго амплитудного анализатора в каждом канале соединен с входом второго усреднителя и вторым входом элемента И своего ° канала, выход которого подключен к входу третьего усреднителя своего канала, входы амплитудных анализаторов каждого канала подключены к соответствующим выходам делителя, при этом первые входы первых амплитудных анализаторов всех каналов объединены и являются первым входом устройства, а первые входы вторых амплитудных анализаторов всех каналов объединены и являются вторым входом устройства, в каждый канал введены два делителя и группа элементов И. Выход первого усреднителя в каждом канале соединен б первым входом первого делителя и первым входом первого элемента И группы, первый вход второго элемента .

И которой подключен к выходу третьего усреднителя своего канала и второму входу первого делителя, выход которого в каждом канале соединен с первым входом второго делителя своего канала и с первым входом третьего элемента И группы элементов И своего канала.

Выход второго делителя в каждом канале подключен к первому входу четвертого элемента И группы, а второй вход второго делителя соединен с выходом второго усреднителя своего канала и первым входом пятого элемента И группы, вторые входы элементов И групп всех каналов объединены и подключены к выходу счетчика импульсов, а выходы элементов И группы в каждом канале подключены к .соответствующей группе входов блока регистрации.

Структурная схема устройства приведена на чертеже, где обозначены входы 1, 2 устройства, измерительный канал 3, амплитудные анализаторы 4, 5, элемент И 6, усреднители 7, 8, 9, делители 10, 11, элементы И 12-16, генератор 17 импульсов, счетчик 18 импульсов, блок 19 регистрации, дели-

607 4 тель 20 и источник 21 постоянного напряжения. устройство работает следующим образом.

Напряжение реализации y(t) случайного процесса Y(t) со входа 2 подается на амплитудные анализаторы 5 каждого измерительного канала Э, а напряжение реализации x(t) случайного процесса Y(t) поступает со входа 1 на амплитудный анализатор 4 каждого измерительного канала. На управляющие входы амплитудных анализаторов для получения дифференциальных коридоров х и 4у подаются напряжения х и x<+hx, у,. и у„+ Ау от делителя 20 напряжений. На выходе амплитудных анализаторов 1-го канала образуются импульсы стандартной амплитуды длительностью, пропорциональной времени пребывания реализаций х(1) и y(t) .соответственно в интервалах х + 5х и у, + 5у.

Выходные сигналы анализаторов 4 и 5 поступают на входы усреднителей

7 и 9 соответственно и на входы элемента И 6. На выходе этого элемента

1-ro канала образуются импульсы стандартной амплитуды и длительностью. пропорциональной времени одновременного пребывания реализаций x(t) и

y(t) в интервалах у „. (y(t) < ; q V

Х аХ(йаХ ЛХ.

3ти импульсы поступают на вход усреднителя 8. На выходах усредните35 лей 7, 8 и 9 -ro канала появляются напряжения А, В и С, которые связаны с оценками одномерных и двумерной плотностей вероятностей соотношениями *() КА„ ХТ

Ш (JJ„)=

+, " 6

1 ДЧТ А "K)

+, SO;

ЬХ6Ч 1

45 где Т вЂ” продолжительность измерений, К К К - постоянные времени

° 1 Я ° усреднителей (интеграторов) .

Напряжение с выходов усреднителей

7 и 8 поступает на делитель 10, на выходе которого образуется напряжение, равное оценке условной плотности процесса y(t)

+ « Жук)» G ю„„

5 879607

Напряжение с выхода делителя 10 и усреднителя 9 поступает на входы делителя 11, на выходе которого образуется напряжение, равное оценке коэффициента коллигации

+ м"Ь„Ь=х ) т С„

M" (М43 "1 K A 81

Напряжения, пропорциональные оценкам безусловных, условных и совместных плотностей вероятностей и коэффициента коллигации подаются на информационные входы элементов И 12-16 каждого канала.

Генератор 17 импульсов вырабатывает импульсы с частотой следования которые считываются счетчиком 18. Па истечении продолжительности измерений

Т = f n (n - емкость счетчика) с выхода счетчика 18 подается разрешающее

20 напряжение на управляющие входы всех элементов И всех измерительных каналов 3 и напряжения, пропорциональные .оценкам плотностей вероятностей случайных процессов Y(e), X(t), совместной плотности распределения вероятностей, условной плотности и коэффициента коллигации поступают на соответствующий вход блока регистрации. Длительность измерений Т выбирается из условия обеспечения погрешности измерений не более заданной.

При выполнении условий

К4 -,0-6 к „О-Ь Кь -С кз -a д,-Е

К к в устройство получается прямапоказывающим, а числа а, Ь, с, d, е определяют в положение запятой в соответствующем в отсчете.

Формула изобретения

50

Устройство для определения плот" ности распределения вероятностей случайных процессов, содержащее генератор импульсов, выход которого подключен к входу счетчика импульсов, блок регистрации, источник постоянного напряжения, выход которого подключен к входу делителя, и группу измерительных каналов, каждый из которых состоит из элемента И, трех усреднителей, и двух амплитудных анализаторов, выход первого из которых в каждом канале подключен соот6 ветственно к входу первого усреднителя и первому входу элемента И, вы" хад второго амплитудного анализатора в каждом канале соединен с входом второго усреднителя и вторым входом элемента И своего кананита, выход которого подключен к входу третьего усреднителя своего канала, входы амплитудных анализаторов каждого канала подключены к соответствующим выходам делителя, при этом первые входы первых амплитудных анализаторов всех каналов объединены и являются первым входом устройства, а первые входы вторых амплитудных анализаторов всех каналов объединены и являются вторым входом устройства, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей за счет определения совместной плотности распределения вероятностей и коэффициента коллигации, оно содержит в каждом канале два делителя и группу элементов И, при этом выход первого усреднителя в каждом канале соединен с первым входам первого делителя и первым входом первого элемента И группы, первый вход второго элемента И которой подключен к выходу третьего усреднителя своего канала и второму входу пеэвого делителя, выход которо" га в каждом канале соединен с первым входом второго делителя своего канала и с первым входом третьего элемента

И группы элементов И своего канала, ыход второго делителя в кажцом канале подключен к первому входу четертого элемента И группы, а второй ход второго делителя соединен с выходом второго усреднителя своего канала и первым входом пятого элемента И группы, вторые входы элементов

И групп всех каналов объединены и подключены к выходу счетчика импульсов, а выходы элементов И группы в каждом, канале подключены к соответствующей группе входов блока регист" рации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мирский Г.Д. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. М., "Энергия", !972, с. 284 °

2. Мирский Г,Д. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. M., "Энергия", 1972, с ° 281 (прототип).

879Ь07

Составитель 3.Сечина

Техред Л.Пекарь

Редактор Л.Утехина

Корректор М.Пожо

Филиал IHIII "Натент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Заказ 9722/20 Тираж 748 Подписное

РНИИПИ Государственного комитета СССР ,:по делам изобретений и открытий

LI3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5