8сесоюзная i

377703 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Саеетских Социалистических Республик2136718-24) с прис нением заяв и Комитет по делам изобретеиий и открыт при Соеете Микистро СССРет ри УДК 681,333.519.2.Ч 1.1973 опубликования описан Авторынзобретени А. К. Витус и В, А. Овсянниковинский радиотехнический институт явител МНОГОКАНАЛЪНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯПЛОТНОСТИ ВЕРОЯТНОСТИ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССО На чертеже приведена фу ма предлагаемого устройстОсновой устройства служ блок 1, - 1, состоящий из анализаторов 2 - 5 с нагруз ковых резисторов 6 - 9, ло 10, 11 и 12 и исполнительнь нкциональная схева (1 а=4), ит измерительный дифференциальных кой в виде одина. ических схем Их реле 13, 14 и 15,Предлагаемое устройство относится к области измерения характеристик случайных процессов и может быть использовано для создания адаптивных измерительных систем, которые, в частности, могут найти применение при обработке сигналов на фоне помех.Известны многоканальные устройства для измерения плотности вероятности случайных процессов, содержащие дифференциальные анализаторы, логические схемы с исполнительными реле, элементы нагрузки и индикаторный блок.Однако равномерное квантование значений случайного процесса является избыточным и не обеспечивает высокой статистической точности измерений на маловероятных участках гистограммы, а абсолютные ошибки смещения неравномерно распределены по динамическому диапазону.С целью сокращения количества и возможности адаптивного выбора уровней квантования, а также увеличения статической точности устройства при измерении маловероятных участков гистограммы в предлагаемом устройстве гистограмма равномерно приближается к искомой плотности путем создания двоичнонеравномерной сетки квантования значений исследуемого случайного процесса, для чего в устройстве предусмотрена возможность автоматического объединения выходов дифференциальных анализаторов, измеряющих плотность вероятности на заданных равномерных интервалах. Для этого входы дифференциальных анализаторов всех измерительных блоков 5 подключены ко входной клемме устройства,первые одноименные выходы дифференциальных анализаторов каждого измерительного блока подключены к соответствующим нагрузочным элементам, к контактам соответствую щих исполнительных реле и к соответствующим входам блока индикации, вторые одноименные выходы дифференциальных анализаторов попарно подключены ко входам соотвествующих логических схем И первой 15 группы, первые выходы которых соединеныс соответствующими исполнительными реле, вторые выходы подключены ко входам логических схем И второй группы.Количество параллельных измерительных 20 каналов устройства при двоично-неравномерной сетке квантования выбирается равным од.ному нз значений У=2", где 1=4, 5, 640 45 50 60 контакты которых подсоединены к нагрузочным (токовым) выходам анализаторов.Эти же выходы соединены с блоком индикации 1 б. Входы анализаторов объединены и подключены ко входной клемме устройства, а выходы (вторые) соединены с логическими схемами И 10 и 11. Каждый анализатор представляет собой функциональный преобразователь, сигналы (медленно меняющиеся) на независимых выходах которого пропорциональны вероятностям пребывания случайного процесса в заданных интервалах одинаковой ширины для всех анализаторов, причем верхняя граница каждого предыдущего интервала и нижняя последующего совмещены. Логические схемы И 10, 11 и 12 коммутируют исполнительные реле 13, 14 и 15 в зависимости от абсолютной разности сигналов на их входах.Исследуемый случайный процесс, динамический диапазон которого согласован с динамическим диапазоном рассматриваемого устройства, поступает на вход устройства. Если абсолютная разница напряжений со вторых выходов анализаторов 2 и 3 (2 и 5) не превосходит заранее выбранного порога срабатывания логических схем И 10 (11) первой группы, что соответствует малым приращениям плотности на заданных интервалах, реле 13 (14) включаются и контактами объединяют первые выходы анализаторов 2 и 3 (4 и 5), при этом происходит автоматическая нормировка измеряемой плотности, так как номиналы резисторов б - 9 одинаковы, а первые выходы - токовые. Индикатор 1 б регистрирует в этом случае гистограмму с неравномерными интервалами квантования. При абсолютной разнице напряжений со вторых выходов анализаторов 2 - 5, большей порога срабатывания логических схем И 10 и 11 первой группы реле 13 и 14 обесточиваются и их контакты размыкаются, а индикатор регистрирует гистограмму с равномерными интервалами. Аналогично происходит объединение выходов четырех анализаторов (если уже объединены выходы анализаторов 2 - 5) с помощью исполнительного реле 15 и логической схемы И 12 второй группы; при этом напряжения сравнения поступают со вторых выходов схем И 10 и 11 как средние значения напряжений со вторых выходов анализаторов 2 - 5. Это справедливо и для измерительных блоков 1 - 1 . Выбор двоично-неравномерных интервалов квантования случайного процесса при измерении плотности вероятностей является адаптичным. Если ко вторым выходам анализаторов 2 - 5 подсоединить измерители, то они при больших У покажут значения первой производной измеряемой плотности на заданных интервалах. 5 10 15 20 25 30 35 4Порог срабатывания логических схем И и количество параллельных измерительных каналов устройства могут быть рассчитаны заранее в зависимости от желаемой точности равномерного приближения гистограммы к искомой плотности для широкого класса практически важных распределений. В случае медленной нестационарности случайного процесса происходит автоматическая установка новых порогов (как в сторону укрупнения, так и дробления интервалов квантования).Предусмотренная в каждом измерительном блоке возможность объединения токовых выходов анализаторов 2 - 5 эквивалентна созданию самого широкого интервала квантования, равного четвертой части динамического диапазона исследуемого процесса. Измерительный блок должен состоять из 2 -анализаторов и и (й - 2) групп логических схем И с исполнительными реле, причем вторые выходы анализаторов соединяются со входами первой группы логических схем И с исполнительными реле, выходы первой группы - со входами второй, выходы второй - со входами третьей группы логических схем с исполнительными реле и т. д.Статистические погрешности устройства на маловероятных участках гистограммы уменьшаются благодаря объединению соседних интервалов на этих участках, а вероятность попадания случайного процесса в эти интервалы увеличивается. На примере экспоненциального распределения (Й - 4) поясняется сущность двоично-неравномерного квантования,Предмет изобретенияМногоканальное устройство для измерения плотности вероятности случайных процессов, содержащее блок индикации, измерительные блоки, каждый из которых состоит из набора дифференциальных анализаторов, групп логических схем И, испольнительных реле и нагрузочных элементов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы устроиства, входы дифференциальных анализаторов всех измерительных блоков подключены ко входной клемме устройства, первые одноименные выходы дифференциальных анализаторов каждого измерительного блока подключены к соответствующим нагрузочным элементам, к контактам соответствующих исполнительных реле и к соответствующим входам блока индикации, вторые одноименные выходы дифференциальных анализаторов каждого измерительного блока попарно подключены ко входам соответствующих логических схем И первой группы, первые выходы которых соединены с соответствующими исполнительными реле, вторые выходы подключены ко входам логических схем И второй группы.. Ускова Корректор И, Бож дактор Т, Морозов ехре Заказ 171 ЦНИИПИ итет пография, пр. Сапунова, 2 Изд.1390 Тираж 755 Подписное делам изобретений н открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5