Устройство для определения плотностей вероятностей случайных процессов
Союз Советсник
Социалистическик
Республик
ОП ИСАНИЕ изовеитиния
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Опубликовано 15.04.82. Бюллетень» 14 Дата опубликования описания 18.04.82 (5l)M. Кл. Q 066 7/52 3Ъаудорствеииый комитет СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК681.3 (088.8) (72) Авторы изобретения В. А. Фукалов и О. B. Ребрик (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТЕЙ ВЕРОЯТНОСТЕЙ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, предназначенным для аппаратурного определения характеристик случайных процессов. Известен анализатор распределения 5 вероятностей случайного процесса, содержаший последовательно соединенные входное устройство, суммируюшую схему, амплитудный селектор, формируюшее t0 устройство, а также источник постоянных напряжений, подключенный выходом к одному из входов суммируюшей схемы 11. Недостатком этого устройства является ограниченный класс решаемых задач - определение только плотности вероятностей случайных процессов при последовательном изменении уровней ачализа. Наиболее близким по техническому решению к предложенному является устройство для измерения плотностей вероятностей случайных процессов, состояшее из группы измерительных каналов, каждый из которых содержит два амплитудных селектора, схему совпадения, три усреднителя, два блока деления, пять схем И и регистрируюшее устройство, а также источник постоянного напряжения, подключенный к делителю напряжения, выходы которого соединены с входами амплитудных селекторов соответствуюших измерительных каналов, и генератор импульсов, выход которого подключен к входу счетчика, связанного своим выходомс управляющими входами всех схем И каждого канала (2), Недостатком данного устройства является его сложность. 1Лель изобретения — упрошение аппаратурной реализации устройства при сохранении эксплуатационных характеристик. Эта цель достигается тем, что в устройстве для определения плотностей вероятностей случайных процессов, содержащем блок регистрации, генератор импульсов, соединенный с входом счет1 920770 чика, источник постоянного напряжения, выход которого соединен с входом делителя напряжения, два выхода которого подключены соответственно к первому и второму управляющим входам амплитудного селектора, информационный вход которого является первым входом устройства, и группу измерительных каналов, каждый из которых содержит четыре элемента И, три усреднителя, два блока )О деления и амплитудный селектор, информационный вход которого в каждом. канале является вторым входом устройства, а управляющие входы амплитудного селектора каждого канала подключены к соответствующей паре выходов делителя напряжений, выход амплитудного селек-, . тора соединен с входом первого усреднителя своего канала и первым входом первого элемента И своего канала, вы- >О ход которого подключен к входу вч;орого усреднителя своего канала, при этом выход счетчика соединен с первыми входами соответственно второго, третьего и четвертого элементов И каждого канала, в каждом измерительном канале вход третьего усреднителя и второй вход первого элемента И объединены I, . подключены к выходу амплитуднoro селектора, выходы усреднителя в каждом ЗО канале подключены к вторым входам соответственно второго, третьего и четвертого элементов И своего канала, выход второго элемента И в каждом канале соединен с первым входом первого бло- 35 .ка деления своего канала и соответствующим входом блока регистрации, выход третьего элемента И в каждом канале соединен с соответствующим входом блока регистрации и вторым входом 4О первого блока деления своего канала, выход которого подключен к соответствующему входу блока регистрации и первому входу второго блока деления своего канала, выход которого соединен а с соответствующим входом блока регистрации, выход пятого элемента И каждого канала подключен к второму входу второго блока деления и соответствующему входу блока регистрации. 5О На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройство содержит входы 1 и 2 устройства, измерительный канал 3, амплитудные селекторы 4 и 5, элемент И 6, у усреднители 7 - 9, элементы И 10-12, блоки 13 и 14 деления, генератор 15 импульсов, счетчик 16 импульсов, блок 17 регистрации, делитель 18 напряжения, источник 19 постоянного напряжения. Устройство работает следующим образом. Напряжение реализации s(<} случайного процесса Y(t) co входа 1 подается на амплитудные селекторы 5 каждого измерительного канала 3, на управляющие входы которого подаются напряжения 3 и 1< ) d3 с выхода делителя 18 напряжений. Напряжение реализации Х(} случайного процесса X (6) со входа 2 поступает на амплитудный селектор 4, управляющие входы которого соединены с соответствующими выходами делителя 18 напряжений с значениями напряжений ) g их + d Х . На выходе амплитудных селекторов 4 и 5 образуются импульсы стандартной амплитуды и длительностью, пропорциональной времени пребывания реализации Х(т) и 3(4) соответственно в интервалах )(<4d M и „.1Й . Входные сигналы амплитудных селекторов 5 в каждом измерительном канале 3 поступают на один из входов элемента И 6. На второй вход элемента И 6 всех измерительных каналов 3 подается сигнал с выхода амплитудного селектора 4. На выходе элемента И 6 образуется ситнал стандартной амплитуды и длительностью, пропорциональной времени со-вместного пребывания реализаций Х (t) и (1) в интервалах , 3(t) Импульсы с выходов амплитудных селекторов 4 и 5, а также элемента И 6 поступают на входы блоков 7, 8 и 9 усреднения соответственно. На выходе блоков 7, 8 и 9 i -го измерительного канала 3 появляются напряжения Д„, 0 и °, которые связаны с оценками ) одномерных и двумерной плотностей вероятностей следующими соотношениями: где 7 — продолжительность измерений; <, ((, — постоянные времени блоков усреднения (интеграторов) . Напряжение с выходов блоков 7, Я и 9 усреднения поступает соответственно на сигнальные входы элементов И 10, ll и 12, управляющие вход,) котс)рых 920770 Напряжение с выхода блока 13 деления поступает на блок 17 регистрации и на один из входов блока 14 деления, на второй вход которого поступает напряжение с выхода элемента И 12. На его выходе образуется напряжение, пропорциональное оценке коэффициента коллигации 30 1.о!Ч„/Х=Х <) С C„ 2 (; Длительность измерений Т выбирается из условия обеспечения погрешности измерений не более заданной. При выпол- нении условий "у. -, "ь с 6Х 6Ч ., = 0;,. И0; „„=Ю 40 т , „, = ю; „=(с г1 1 устройство получается прямопоказываюшим, а числа, А, В, С, Д, Е определяют положение запятой в соответствующем отсчете. Формула изобретения Устройство для определения плотностей вероятностей случайных процессов, содержашее блок регистрации, генератор импульсов, соединенный с входом счетчика, источник постоянного напряжения, выход которого соединен с входом делисоединены с выходом счетчика 16. Генератор 15 импульсов вырабатывает импульсы с частотой следования которые и считаются счетчиком 16. По истечении продолжительности измере- 5 ний T- =9 e (4 — емкость счетчика) с выхода счетчика 16 подается разрешающее напряжение на управляющие входы элементов И всех измерительных каналов. На их выходах образуются напряжения, пропорциональные оценкам одномерных и двумерной плотностей вероятностей, которые подаются на блок 17 регистрации. Кроме того, сигналы с выходов элементов И 10 и 11 подаются на входы блока ° 13 делания, на выходе которого образуется напряжение, пропорциональное оценке условной плотности вероятностей процесса Хк). Ь о 1(к) gqX „> 1 6ч теля напряжения, два выхода которого подключены соответственно к первому и второму управляющим входам амплитудного селектора, информационный вход которого является первым входом устройства, и группу измерительных каналов, каждый их которых содержит четыре элемента И, три усреднителя, два блока деления и амплитудный селектор, информационный вход которого в каждом канале является вторым входом устройства, а управляющие входы амплитудного селектора каждого канала подключены к соответствую1цей паре выходов делителя напряжений, выход амплитудного селектора соединен с входом первого усреп.— нителя своего канала и первым входом первого элемента И своего канала, выход которого подключен к входу второго усреднителя своего канала, при этом выход счетчика соединен с первыми входами соответственно второго, третьего и четвертого элементов И каждого канала, отличаюшеес я. тем, что, с целью упрощения при сохранении эксплуатационных характеристик, в каждом измерительном канале вход трет Ьего усреднителя и второй вход первого элемента И объединены и подключены к выходу амплитудного селектора, выходы усреднителя в каждом канале подключены к вторым входам соответственно второго, третьего и четвертого элементов И своего канала, выход второго элемента И в каждом канале соединен с первым входом первого блока деления своего канала и соответствующим входом блока регистрапии, выход третьего элемента И в каждом канале соединен с соответствующим входом блока регистрации и вторым входом первого блока деления своего канала, выход которого подключен к соответствующему входу блока регистрации и первому входу блока деления своего канала, выход которого соединен с соответствующим входом блока регистрации, выход пятого элемента И каждого канала подключен к второму входу второго блока деления и соотг ветствуюшему входу блока регистрации. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Мирский Г. Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов, М., "Энергия", 1972, с. 281. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке No. 2870520, кл. Q 06 7/52, 1980 (прототип). 9207 70 Составитель Э. Сенина Редактор Л. Веселовская Техред С.Мигунова Корректор М. Демчик Заказ 2346/58 Тираж 732 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная.
