Цифровой дискриминатор анализа функций

ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Семга Соевтоких Социэлистичесних Республиксимое от авт. свидетельстваЗаявлено 14.111.1964 ( 888502/2 л. 42 гп,присоединением заявки Приоритет МПК б 06 Комитет по делам обретвмий и аткрытий ри Соевтв Министров СССРОпубликовано 30,71.1966. Бюллетень1 ДК 681,142.07(088,8) Лата опубликования описания 30.1 Х.1 Авторизобретения Г. Я. Мирский а и ордена Суворова и м. Ф. Э, Дзержинского енерная академ оеииая ордена Лен аявител ЦИФРОВОЙ ДИСКРИМИНАТОР АНАЛИЗА ФУНКЦИЙОТНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ ЗНАЧЕНИЙСЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА фрового дизначенийнкции Р,(Е) 15). До на- скриминатор 4 - гг+ т,. то, соответственно, т,) Известны цифровые дискриминаторы анализаторов функций и плотности распределения вероятностей значений случайного процесса, состоящие из пересчетных схем, триггеров, схем совпадений и линий задержек.Предложенное устройство отличается от известных тем, что содержит триггер выдачи результата и переключатель установки уровня анализа, неподвижные контакты которого соединены с выходами триггеров пересчетной схемы, а подвижный контакт - с 1 входом триггера выдачи результата. Выход триггера выдачи результата подключен к выходной клемме через первую схему совпадения, второй вход которой через линию задержки соединен с О входом триггера выдачи результата и с выходом второй схемы совпадения. Такая конструкция устройства позволяет повысить точность дискриминации и стабильность уровней анализа.На чертеже представлена схема описываемого цифрового дискриминатора,Он состоит из пересчетной схемы, образованной последовательным соединением триггеров 1, 2, 3, 4, цепей очистки этой схемы и многократного автоматического ввода в нее числа, соответствующего уровню анализа (дифференцирующая цепочка 5 и линии задержки б и 7), схемы вывода числа в счетчик (триггер 8 и схема совпадений 9), схемы установки ширины дифференциального окна (переклгочатель 10, триггер 11, схема совпадений 12, линия задержки 13).Сначала рассмотрим работу циз скриминатора при определениифункции распределения, точнее фу1 переключатель 14 в положениичала исследования в цифровой дивводится число А = 2 - гг,10 где к - число триггеров дискриминатора;гг - число, соответствующее напряжениюЕ данного уровня анализа.Допустим для простоты рассуждений, чток = 10. Тогда 2 ф =1024 и Л = 1024 - и.15 11 а вход прибора подается напряжение реализации х(г) исследуемого стационарного эргодического случайного процесса, и после выключения схемы выдаются дискретные выборки. Первой выборке соответствует значение 20 х,(г) напряжения исследуемой реализации, Врезультате аналого- цифрового преобразователя напряжение х,(Г) преобразуется в число импульсов пгг, Этн импульсы поступают на вход 1 б цифрового дискриминатора и прохо дят в пересчетную схему. Так как в схемузаранее было введено число А, то после подачи пг, импульсов общее число, зафиксированное схемой, равно:В 1+т, = 10230 Если х,(1) )Е., й)и тогда В)1024, В этом случае пересчетная схема переполняется и на ее выходе появляется отрицательный импульс, который будет зафиксирован счетчиком. Когда же х,(1) ( (Е то т,(гг и В(1024 - импульс на выходе дискриминатора отсутствует,В процессе аналого-цифрового преобразо. вания напряжения х(г) на выходе триггера, не указанного на схеме, формируется прямоугольный положительный импульс длительностью тфронт которого соответствует началу данной выборки, а спад - ее концу. Этот импульс подается на вход 17 цифрового дискриминатора. Получающийся в результате дифференцирования спада остроконечный импульс отрицательной полярности поступает через элемент линии задержки б на входы триггеров пересчетной схемы, Все триггеры приходят в исходное (нулевое) положение. Так достигается очистка схемы - сброс на нуль.Далее тот же остроконечный импульс, но задержанный на время ч;, элементом линии задержки 7, проходит через замкнутые выключатели 18, 19, 20, 21 на входы триггеров. Тем самым обеспечивается новый повторный ввод числа Л в схему дискриминатора, При второй выборке, следующей за первой через интервал А,) , +Ь, + -з, + напряжение х(1) преобразуется в число т. Если х,(1 Е. и, следовательно, т.,)гг, то показания счетчика увеличатся на единицу, в противном случае (хЯ(Е,. показания сохранятся неизменныАналогичным образом процессы повторяются при каждой из выборок.За время исследования Т счетчик сосчитает аг импульсов, соответствующих случаем х)Е,.Тогда По истечении времени Т устанавливают другой уровень анализа Е, + г . Если этому уровню соответствует число р, то в пересчетную схему записывается число С=1024 - р. После этого начинаются выборки, процесс которых ничем не отличается от описанного процесса.Проанализировав реализацию относительно уровня Е +г и получив значение Егт (Е 1.,г), устанавливают уровень Е;+ и т. д. Для первоначальной записи (ввода) числа в пересчетную схему замыкают ключи соответственно записываемому числу. Замкнутый ключ дает .1, разомкнутый - О,Непосредственная запись числа А осуществляется при первой выборке. Эта выборка оказывается холостой, так как число т соответствующее х,(г), сравнивается не с числом А, а с нулем. Но в конце первой выборки появляется импульс, автоматически записывающий в пересчетную схему число А. Рабочее количество выборок равно У - 1,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Схема вывода импульса из дискриминато. ра в счетчик (триггер 8 и схема совпадений 9) исключает возможность попадания в счетчик импульса, возникающего на выходе триггера 4 при очистке пересчетной схемы дискриминатора (сброс на нуль), Это достигается следующим образом. Очищающий отрицательный импульс, образующийся на выходе дифференцирующей цепочки, еще до поступления в пересчетную схему дискриминатора перебрасывает триггер 8. В результате переброса на выходе триггера, соединенном с одним из входов схемы совпадений 9, образуется положительный перепад напряжения, запрещающий прохождение в счетчик отрицательного импульса, поступающего на второй вход схемы совпадений 9, В дальнейшем одновременно с записью числа А в пересчетную схему триггер 8 возвращается в исходное положение, при котором схема совпадений 9 подготовлена к пропусканию через нее импульса в счетчик,Определение плотности распределения сводится к подсчету числа случаев Ь выполненияЬЕ ЬЕусловия Е - (х(1)(Е+ - , Дифферен 2 2циальное окно ЛЕ задается, как и уровни анализа, в числовой форме; интервалу напряжений ЛЕ соответствует число а импульсов,Если уровню Е соответствует число д, тоЛЕ а ЬЕ а Е -- = г 1 -- = 1 и Е + - = д+ - =- ,2 2 2 2 Следовательно, задача заключается в подсчете числа случаев выполнения условия 1 (пг, (, где т,. - число, соответствующее значению х,(г) реализации при 5-й выборке.В дискриминаторе предусмотрена схема установки дифференциального окна, состоящая из переключателя 10, триггера 11, схемы совпадений 12 и элемента задержки 18. Неподвижные контакты переключателя 10 соединены с выходами триггеров пер есчетной схемы дискриминатора: 22-й контакт с выхо. дом триггера 1, 23-й контакт - с выходом триггера 2, 24-й контакт - с выходом триггера 8. Подвижный контакт можно подключать к выходу любого триггера, кроме триггера 4, Положение этого контакта и задает ширину дифференциального окна, т, е. количество импульсов, соответствующее интервалу уровней Л Е. Если контакт подключен к выходу г-го триггера, то а=2.При измерении значений плотности распределения схема работает следующим образом,Переключатель 14 устанавливается в поло жение 25, а переключатель 10 - в положение г. В цифровой дискриминатор вводится число В - 2 - 1, Для большей наглядности положим, что й = 10, г 1= - 328 и а=4, Следовательно, 1 = 326 и= 330, В этом случае в пе. ресчетную схему дискриминатора записывается число 0 в 1024 в 3 =- 698, а переключатель 10 подключается к выходу триггера 2 1 г=2). При очередной выборке в пересчетнуюе ак Заказ 2728710 Тиран 1075 Формат бум, бОУ 90/а Объсм 0,35 изд. л. ПодписноеЦНИИГ 1 И Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Центр, пр, Серова, д, 4 Тип фин, пр. Сапунова, 2 схему поступает т импульсов, соответствующих данному значению напряжения исследуемой реализации. Когда в схему войдет некоторое число импульсов (оно не более 4), вызывающее переброс 2-го триггера, при котором на выходе последнего возникает отрицательный импульс, то перебросится и триггер 11, В результате на вход схемы совпадения 12 будет подано напряжение, запрещающее прохождение в счетчик сигналов, поступаюших на другой вход схемы совпадения. После того, как в пересчетную схему поступят 1 в 3 импульсов, все триггеры этой схемы установятся в исходные (нулевые) положения, и на выходе дискриминатора (точнее - схемы совпадения 9) появится импульс. Он перебросит триггер 11 в первоначальное положение, при котором становится возможным прохождение в счетчик сигналов, поступающих на вход схемы совпадения 12 с выхода схемы совпадения 9 через элемент задержки И. В случае, когда пг)326, пересчетная схема вновь начнет считать импульсы. Если т(330, то сигнала на выходе 2-го триггера не будет, и ничто не воспрепятствует прохождению в счетчик задержанного на время таз выходного импульса дискриминатора, Если же т)330, то импульс, возникающий на выходе 2-го триггера дискриминатора, вновь перебросит триггер 11, и задержанный импульс, поступающий на вход схемы совпадения 12, не попадет в счетчик,Таким образом, показания счетчика увеличатся на единицу только в случае, если 326 (т (330. Г 1 о истечении времени, необходимого дляосугцествления выборок, фиксируются показания счетчика, но которь 1 м определяется значение плотности распределения. Затем дифференциальное окно перемещается на следующий уровень и проводится новый этап ана.л Гз.Из рассмотрения принципа действия цифрового дискриминатора становится очевидным, 10 что описанный цифровой дискриминатор обеспечивает высокую точность установки уровней анализа и их стабильность в течение исследования, точность установки и стабильность дифференциального окна, а также ис ключнтельно простой способ перехода от одного уровня к другому. Предмет изобретенияЦифровой дискриминатор анализа функций 20 и плотности распределения вероятностей значений случайного процесса, состоящий из пер есчетной схемы, ключей ввода исходного уровня, линий задержек и схемы совпадения, отличавшийся тем, что, с целью повышения 25 точности дискриминации и стабильности уровней анализа, оп содержит триггер выдачи результата н переключатель установки уровня анализа, неподвижные контакты которого соединены с выходами триггеров пересчетной ЗО схемы, а подвижный контакт - с 1 входомтриггера выдачи результата, выход триггера выдачи результата подключен к выходной клемме через первую схему совпадения, второй вход которой через линию задержки сое динен с О входом триггера выдачи результата и с выходом второй схемы совпадения.