Анализатор функции распределения флуктуаций временных интервалов

электро207,ЗИЕрит 1 ф 1 О О Щ (4 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ С 180/212.915.93. Бюл.М 19орусский государс 54) АНАЛИЗАТОР ФУНКЦИИ РАС ЕНИЯ ФЛУКТУАЦИЙ ВРЕМЕННЪЕРВАЛОВ е: устройство относится к изхнике и может использоваться ии кратковременных флуктуаовторяющихся колебательных ность изобретения: устройстве входные шины 1, 2, дваимпульсов 3, 4, управляеержки 5, счетчик импульсов ину 7, приоритетный дискрик дискретно-коммутируемой етчик импульсов с постоциентом деления 11, цифи реобразователь 12, элемент ферный регистр 14 с соответзями, 1 ил,(57) Применени мерительной те при исследован ций периодов и процессов. Сущ во содержит д формирователя мую линию зад 6, выходную ш минатор 8, бло задержки 9, сч янным коэффи роаналоговый задержки 13, бу ствующими свяИзобретение относится к измерительной технике и может использоваться при исследовании кратковременных флуктуаций периодов повторяющихся колебательных процессов, 5Цель изобретения - расширение области применения анализатора за счет обеспечения воэможности анализа функции распределения кратковременных флуктуаций временных интервалов 10Существенными отличительными признаками заявляемого объекта по сравнению с прототипом являются следующие: введение в усройство вместо схемы совпадений приоритетного дискрйминатора и блока ди скретно коммутируемой задержки, введение в устройство дополнительнйх счетчиков импульсов, цифроаналогового преобразователя, элемента задержки и буферного регистра, а также связи введенных: блоков с 20 блоками устройства-прототипаПредлагаемое устройство обладает следующими отлйчительными свойствами. Благодаря использованию в устройстве в качестве детектора временного йоложения импульсов 25 приоритетного дискриминатора разрешающее время анализатора не ограничивается минимальной длительйостью импульсов.которая может быть сформирована, как в случае применения схем совпадения, а осуществляет-. 30 ся регистрация очередности поступления импульсов, что примерно на порядок повышает разрешающее время анализатора. Примененйе блока дискретно коммутйруемой задержкипозволяет сдвигать на фиксированный 35- времейной интервал исследуемый флуктуацйонный процесс до совпадения его с опорным, что исключает необходимость широкодиапазонной перестройкиуправляемой линии задержки. Остальные дополнитель но введенные блоки позволяют организовать в анализаторе режим автоматического уп-равления задержкой и выбор усреднения в реализйциях исследуемого пРоцесса, слбду- ющих друг за другом, Все это в совокупности 45 позволяет без промежуточного преобразования (например, время-амплитуда-код) организовать анализ йсследуемого процесса фактически в реальном масштабе времени с разрешающим временемхарактерным для 50 анализаторов, работающих на основе. трансформации временного масштаба и многоканального амплитудного анализа.На чертеже представлена функциональная схема анализатора, 55Устройство содержит две входные шины 1, 2, два формирователя импульсов 3, 4, управляемую линию задержки 5, счетчик импульсов б и выходную шину 7,.причем входы формирователей импульсов 3, 4 соединены соответствующими входными шинами 1, 2. а выход второго формирователя импульсов 4 соединен с входом управляемой линии задержки 5. Устройство также содержит дополнительно введенные приоритетный дискриминатор 8, блок дискретно-коммутируемой задержки 9, счетчик импульсов с изменяемым коэффициентом деления 10, последовательно соединеннйе счетчик импульсов с постоянным коэффициентом деления 11 и цифроаналоговый преобразователь 12, элемент задержки 13 и буферный регистр,14. Выход первого формирователя импульсов 3 через блок дискретно коммутируемой задержки 9 соединен с первым входом приоритетного дискриминатора 8, выход управляемой линии задержки соединен с вторым. входом приоритетного дискриминатора,:выход приоритетного дискриминатора подключен квходу счетчика импульсов б, выход которого через буферный регистр 14 соединен с выходной шиной 7 устройства, выход счетчика импульсов с изменяемым коэффицйентом деления 10 соединен с входомсчетчика импульсов с постоянным .коэффициентом деления 11, входом записибуферйого регистра 14 и чеРез элемент задержки.13 с. входом сброса счетчика импульсов 6, вйход цифроаналогового преобразовэтеля 12 соедйнен с управляющим входом управляемой лийии задержки 5; выход формирователя импульсов 4 подключен к входу счетчика импульсов с изме-. няемым коэффициентом деления 10,Устройство работает следующим образом.В айализаторе осуществляется последовательная регистрация вероятности попадания исследуемого флуктуационного процесса в определенную временную область относи-. тельно импульсов опорного колебания, На входную шину 1 подают исследуемый сигнал, а на шину 2 (вход опорного канала анализато ра) - сигнал опорного колебания относительно которого йеобходймо, получить функцию распределения исследуемого флуктуационного процесса, Из сигналов, поступающих на входные шины 1, 2 блоками 3, 4 осуществляется формирование стандартных по амплитуде и длительности импульсов, Относительное временное положение (очередность поступления) импульсов, прошедших блок дискретно коммутируемой задержки 9 и блок регулируемой задержки 5 определяется в приоритетном дискриминаторе 8. Пусть(для определенности) порядок работы приоритетного дискриминатора такой, что при Ог 0 (здесь 11 и 12 - времена прихода импульсов, соответственно на первый и второй входы приоритетного дискриминатора) появляется импульс наего первом выходе и, соответственно, при учитывая, что Дгдля известных приорицО - на втором. Если первоначально в тетных дискриминаторов может составлятьблоке 9 задержка выбрана такой, что для величину порядка 10 пс, разрешающее вревсех пар импульсов, поступающих на входы мя предложенного анализатора примерноприоритетного дискриминатора 8 выполня на порядок лучше известного.ется условие 11-10, то на его выходе 1 им- Все блоки заявляемого устройства мопульсы отсутствуют, После поступления п гут быть реализованы по общеизвестнымпар импульсов (п 1 - коэффициент деления схемам. Блок регулируемой задержки 5 мосчетчика 10) на входы анализатора счетчик жет быть реализован, например, на основе10 заполняется и его выходным импульсом 10 схем с использованием диодов с накоплениосуществляется запись выходного кодаем заряда или даже на основе быстродейстсчетчика 6 в буферный регистр 14, а через вующих компараторовс перестраиваемым ввременной интервал, Й(Дт - время распро-пределах линейного участка фронта входностранения сигнала в элементе задержки 13) го импульса порогом,.- обнуление (или подтверждение нулевого 15состояния) счетчика 6, Кроме того выходной Ф о р м у л а и з о б р е т е н и яимпульс счетчика 10 "засчитывается" счет- Анализатор функции распределениячиком 11, в результате чего, под действием . флуктуаций временных интервалов, содержавыходного сигнала цифроаналогового пре- щий две входные шины, два формирователяобразователя 12 задержка вблоке 5,изменя импульсов, управляемую линию задержки,:етсяна величину д ь Если при этом для . счетчик импульсов и выходную шину, причемвсех пар входных импульсов И, то опи- входы формирователей соединены с соотсанный процесс повторяется и на выходнойветствующими входными шинами, а выходшине 7 и,в счетчике 6 устанавливается нуле- . второго формирователя импульсов соедивой код. На некотором шаге изменения задер нен с входом управляемой. линии задержки,жки для некоторых пар входных импульсов . о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельювыполняется условие О-тг О, Число таких пар: расширенйя области применения за счетиз числа п 1 регистрируется счетчиком 6 и по .обеспечения анализа функции распределе. импульсу с выхода счетчика 10 переписыва-: ния кратковременных интервалов, в него вве.ется в регистр 14. Таким образом, коэффи дены приоритетный дискриминатор; блокциент деления и 1 счетчика 10 есть числодискретно-коммутируемой задержки, счет-.реалиэаций, по которым осуществляется чик импульсов с изменяемым коэффициенусреднение при определении вероятности: том деления; пОследовательйо соединенные .Р( фх), где. ф - случайная величина,. счетчик импульсов с постоянным коэффициф=11-С 2; х 1 - задаваемое значение, Еще.че ентом деленияи цифроаналоговый преобрареэ п 1 пар импульсов в блоке 5 задержка зователь, элемент задержки и буферный.изменится на величйну д ь и аналогичным. регистр, при этом выход первого формироаатеобразом пройсходит ойредеиение вероят- . ля импульсов через блок дискретно-коммути. ности Р 1( фхг), где хг - вновь задаваемое .: руемойзадержкисоединенс первым входомзначение разности М. Таким образом по .приоритетного дискриминатора, выход упследовательно определяя для калиброван- . равляемой линий задержки - с вторый вхоных значений задержек О, д ь, 2 д тй д т, . дом приоритетного дискриминатора, выходвероятности Р 1(х),РЯ х),Рз(приоритетного дискриминатора подключенхз),".,Рн( : хи) для исследуемой случай-. к входу счетчика импульсов, выход которогоной величины ф на выходной шине 7 в циф 45 через буферный регйстр соединен с выход ровсм коде, получаем функциюраспределенйя.: ной шиной. анализатора, выход счетчика имг (х=)Р(фх), где й - коэффициент деле- пульсовсизменяемымкоэффициентом деленияния счетчика 11,: соединен с входом счетчика импульсов с постоВ диапазоне временных сдвигов между яйнйм коэффициентом деления, входом заимпульсами исследуемого и опорного коле писи буферного регистра и через элементбания - Ьт/2 5 с - тгД г/2 могут на- . " задержки с входом сброса счетчика импульблюдаться переключения приоритетного сов, выход цифроаналогового преобразодискриминатора несоответствующие очеред- вателя соединен с управляющим входомности прихода импульсов на его входы, т,е, управляемой линии задержки, выход вторазрешающее время дг приоритетного 55 Рогоформирователя импульсовподключендискриминатора фактически ограничивает к входу счетчика импульсов с изменяемымразрешающее время анализатора, Однако коэффициентом деления,