Анализатор случайного сигнала

 

О П И С А Н И И 922771

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ

Союз Советсник

Социалистические

Республин I (6 1 ) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 19.09. 80. (21) 2984718/18«24 с прнсоеднненнеем заявки М (5l)N. Кл.

G 06 Г 15/36

3Ъеударетеенный кеннтет

С С С,,Р не делам неебретеннй н втермтнй

1 (23) Приоритет (53) УДК 681.3- (088. 8) Опубликовано 23.04.82. Бюллетень М 15

Дата опубликования описания 23.04.82

1 ф

) (72) Автор изобретения

М.A.ßêóáîâ (7l ) Заявитель

Уральский автомобильный завод (54 ) АНАЛИЗАТОР СЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, предназначенным для аппаратурного определения характеристик случайных процессов и может быть ис/ 5 пользовано в различных областях техники, связанных с обработкой информации о случайных процессах.

Известен многоканальный дифферен-циальый амплитудный анализатор соте держащий пороговые устройства и диодные селекторы уровня. В основу его работы положено аппаратурное сравнение — компарирование сигнала анализируемого параметра с тем или иным

3S фиксируемым уровнем его и выдача информации в импульсной форме во .время пребывания сигнала в интервале со" седних уровней или в момент превышения (пересечения) того или иного уровня 11 .

Однако неточность работы диодных селекторов уровней в этом анализаторе обусловливает погрешность ана лиза, а невозможность получения вы« шеназванной информации одновременно, т.е. недостаточность функциональных возможностей анализатора, требует повторения эксперимента.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является статистический анализатор, содержащий общий информационный выход, соединенный с выходок генератора импульсов, и группу аппаратурам< каналов, каждый иэ которых содержит компаратор уровня с нм ульстяем щасодом; вход которого соединен с выходом генератора импульсов, элемент "Запрет" (частотиовычитающий блок) с информационным выходом (счетчик) и двумя входами, один иэ которых соединен с выходом компаратора уровня данного канала, другой - с выходом компаратора уровня последующего канала, триггер с информационным выходом и двумя входами, причем один вход триггера соединен с выходом элемен92277 I

3 та "Запрет" данного канала, а другой — с выходом элемента "Запрет" предыдущего канала j2 j, Однако известный анализатор одинаково реагирует.на оба направления сигнала относительно фиксируемых компараторами уровней анализа и поэтому не позволяет исследовать случайный процесс, рабочий характер коroporo однонаправлен относительно этих уровней (другое направление— не рабочее ).

Цель изобретения — расширение, функциональных возможностей анализатора за счет обеспечения анализа только рабочего направления случайных процессов .

Поставленная цель достигается тем, что в анализатор случайного сигнала, содержащий групцу измерительных каналов, в каждом из которых выход схемы сравнения соединен с информационг. ным входом элемента "Запрет", выход, которого подключен к первому входу триггера, управляющий вход элемента

"Запрет" пред»дущего измерительного канала соединен с выходом схемы сравнения последующего измерительного канала, первые чходы всех схем сравнения объединены и подключены к ин. формационному входу анализатора, выход триггера в каждом измерительном канале является первым выходом этого измерительного канала, дополнительно введены общий элемент "Запрет", а в каждом измерительном ка35 нале элемент И, причем первый вход элемента И соединен с выходом эле- мента "Запрет" своего измерительного канала, а второй вход элемента

И подключен к выходу триггера последующего измерительного канала, выход элемента И является вторым вы- ходом измерительного канала, информационный вход общего элемента

"Запрет" и вторые входы всех схем сравнения соединены с синхронизирующим входом анализатора, управляющий вход общего, элемента "Запрет подключен к выходу схемы сравнения первого измерительного канала, а выход - ко второму входу триггера первого измерительного канала, вто-. рые входы триггеров измерительных каналов, кроме первого, соединены через переключатель с выходом общего элемента "Запрет" или с выходом элемента "Запрет" предыдущего измерительного канала.

На чертеже изображена структурная схема анализатора.

Устройство содержит информационный

1 и синхронизирующий 2 входы, общий элемент "Запрет" 3, группу измерительных каналов 4, в которые входях схема 5 сравнения, элемент 6 "Запрет", триггер 7, элемент И 8, переключатель 9.

Анализатор работает следующим образом.

С превышением сигналом уровня сравнения — уровня анализа, зафиксированного той или иной схемой сравнения, импульсы частоты опроса появятся на выходе этой схемы сравнения. Поэтому с превышением уровня, зафиксированного, например, схемой сравнения канала 4, 1, т.е. с переходом анааизи" руемого параметра в интервал между. предыдущим и соседним последующим уровнем анализа, на выходе схемы 5 сравнения появятся импульсы частоты опроса, которые поступят на один из входов элемента "Запрет" 6 этого канала, а с выхода этого элемента - на первый вход триггера 7, информационный вход элемента И 8 этого же канала и при указанном на схеме положении переключате»3я 9 - на второй .вход триггера 7 последукщего капала. Триггер

7 канала 4, », перейдя от действия по- ступивших импульсов в одно из устойчивых состояний, сформирует на своем информационном выходе единичный импульс. Триггер 7 канала 4, j +1, перейдя от действия тех же импульсов в другое устойчивое состояние, откроет элемент И 8, обеспечивая тем самым прохождение импульсов частоты опросав на выход элемента И 8 канала 4,» .

Импульсы на выходе элемента И 8 канала 4, ) будут иметь место, пока не наступит превышение уровня анализа, фиксируемого схемой 5 сравнения, последующего канала, т.е. переход анализируемого параметра в последующий интервал уровней.

При этом импульсы с выхода схемы

5 сравнения и, следовательно, выхо" да элемента 6 "Запрет" последующего канала, поступят .соответственно на второй — запрещакщий вход элемента 6 "Запрет" предыдущего канала, первый вход триггера 7 и один из входов элемента И 8 своего канала.

Первое из этих поступлений приведет к исчезновению импульсов частоты опроса на выходе элемента 6

Формула изобретения

5 92277

"Запрет" и, следовательно, на выходе элемента И 8 предыдущего канала, а остальные — к появлению импульсов опроса на выходе элемента И 8 последующего канала, опрокидыванию триггера 7 этого канала в первоначальное устойчивое состояние, т„е. единичному импульсу на информационном выходе этого триггера, и под действием этого импульса, закрытию эле- щ мента И 8 предыдущего канала.

С понижением сигнала ниже уровня, фиксируемого схемой 5 сравнения последующего канала, т .е. с переходом анализируемого параметра в пре" дыдущий интервал уровней при обратном рабочем направлении этого параметра относительно уровней анализа,,исчезнут импульсы частоты опроса на,выходе схемы 5 сравнения этого канала, а значит, и на запрещающем входе элемента "Запрет" 6 предыдущего канала и, следовательно, вновь появятся импульсы частоты опроса на выходе этого. элемента. Поступая вновь на один кз входов триггера 7, один из входов элемента И 8 и на другой вход триггера 7 последующего канала, эти импульсы снова по1 явятся на выходе элемента И предыду- 30 щего канала, что и требуется в дан". ном случае.

Импульсы частоты опроса имеютместо на выходе элемента И на про- ° межутке времени пребывания сигйла, 35 т.е. анализируемого параметра, в фиксируемом интервале уровней, На общей шине синхронизации 2 импульсы той же частоты имеют место все время анализа.

Таким образом, обеспечивается по- 4 лучение статистической информации о дифференциальном расцределенни ур звней анализируемого параметра, а так как с превышением того или иного уровня имеет место единичный импульс на информационном выходе соответствующего триггера, то обеспечивается и получение информации о количестве. переходов (пересечений} того или ино го уровня.

Описанная работа анализатора относится к случайному процессу, рабо,чий характер которого разнонаправлен относительно фиксируемых уровней анализа. Когда же имеющий место сигнал другого направления относительно этих уровней не является рабочим, анализатор работает при другом положении содержащихся во scex каналах, кроме

1 6 начального, переключателей. До превышения сигнапом уровня, фиксируемого схемой 5 сравнения начального канала, на выходе общего элемента "3aпрет" 3 существуют импульсы частоты опроса. Поэтому, при другом положении перекдючателей, эти импульсы, поступая на вторые входы триггеров всех каналов, устанавливают их в одно иэ устойчивых состояний, при котором элементы И становятся открытыми.

С превышением сигналом начального уровня анализа, фиксируемого схемой 5 сравнения начального канала, появятся импульсы на ее выходе, а, значит, и на запрещающем входе общего элемента "Запрет", и, следовательно, исчезнет воздействие этого элемента на триггеры. . Т.к ° при таком положении переключателей воздействие на триггеры со стороны предыдущего канала отсутствует, тоналичие импульсов на информационных выходах каналов будет соответствовать только одному направлению сигнала относительно фиксируемых уровней анализа, например, только от предыдущего к последукщему, Таким образом, по сравнению с известным, предлагаемый анализатор позволяет получать информацию о дифференциальном. распределении уров ней исследуемого параметра и о количестве его переходов через тот или иной уровень и для разнохарактерных случайных процессов.

Анализатор случайного сигнала, содержащий группу измерительных каналов, в каждом из которых выход схемы сравнения соединен с информационным входом элемента "Запрет", выход которого подключен к первому входу триггера, управляющий вход элемента

"Запрет" предыдущего измерительного канала соединен с выходом схемы сравнения последукицего измерительного канала, первые входы всех схем сравнения объединены и подключены к информационному входу анализатора, выход триггера в каждом измерительном канаде является первым выходом этого измерительного канала, о т— л и ч а ю шийся, тем, что, с цеЗаказ 2583/65 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ

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

7 922771 8 лью расширения функциональных возмож- ния первого измерительного канала, ностей анализатора за счет обеспече- а выход - к второму входу тригге триггера ния анализа только рабочего направле- первого измерительного канала, вторые ния случайных процессов, он содержит входы триггеров измерительных канаобщий элемент Запрет, а в каждом из- s лов, кроме первого, соединены через мерительном канале элемент И, причем переключатель с выходом общего элепервый вход элемента И каждого из- мента Запрет или с выходом элемента мерительного канала соединен с выхо- Запрет предыдущего измерительного кадом элемента Запрет своего измеритель- нала. ного канала» а второй вход элемента

И подключен к выходу триггера после- Источники информации, дующего измерительного канала, выход принятые во внимание при экспертизе элемента И является вторым выходом 1. Приборы и методы статнстичесизмерительного канала, информационный кого анализа для исследования автовход общего элемента Запрет и вторые I5 мобиля. Труды .HAMH„ âûï. 90, ОНТИ, входы всех схем сравнения соединены 1967, с. 54-66. с синхронизирующнм входом анализатора, 2. Авторское свидетельство СССР управляющий вход общего элемента За- В 742953, кл. G 06 F 15/36, 1976 прет подключен к выходу схемы сравне- (прототип).