Устройство для измерения дисперсий случайных процессов

И САН 0 П Союз СоветскихСоциалистицескихРеспублик изоьеетВНИя К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 26,Х.1971 ( 1708854/18-24)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 21.И.1973. Бюллетень27Дата опубликования описания 16.Х.1973 М. Кл, б 06 д 7/52 Тосурорствеииый комитет Совета Мииистроо СССР оо деиам изооретеиий и открытийУДК 681,333:519,2 (088,8) Авторизобретения Г. Я. Мирский Заявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИСПЕРСИЙ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВИзобретение относится к области специализированных средств вычислительной техники, предназначенных для аппаратурного определения характеристик случайных процессов.Известно устройство для измерения условий и полной (безусловной) дисперсии случайного процесса, содержащее аналого-цифровой квадратор, реверсивный счетчик импульсов, схемы совпадений, схему сравнения, генератор импульсов опроса, собирательную схему, формирователь импульсов, амплитудно-импульсный модулятор, блок усреднения, делитель частоты, схему задержки, триггер ч замыкающую кнопку с самовозвратом. Однако это устройство не измеряет дисперсии длительностей выбросов случайного процесса. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Это достигается тем, что опо содержит формирователь выбросов, дифференцирующую цепочку и преобразователь длительности импульса в амплитуду с памятью, причем сигнальный вход формирователя выбросов подключен к входному зажиму устройства, управляющий вход его присоединеоч к входу аналого-цифрового квадратора, выход соединении непосредственно с ,входом первой схемы совпадений и входом блока усреднения, а через дифференцирующую цепь - ,к входу второй схемы совпадений,2преобразователь длительности в амплитуду включен между выходом первой схемы совпадений и входом собирательной схемы.На чертеже представлена структурная схе- Б ма предлагаемого устройства.Она содержит входные зажимы 1 и 2 напряжений реализаций соответственно исследуемого и связанного с ним случайных процес.сов, формирователь выбросов 3 с сигнальным 10 входом 4 и управляющим входом 5, переключатель б с неподвижными контактами 7 и 8, схемы совпадений 9 - 13 со входами 14 - 23, преобразователь длительности импульса в амплитуду 24 с памятью, аналого-цифровой 15 квадратор 25 с сигнальным входом 2 б, управляющим входом 27 и выходом импульса ШИМ 28, реверсивный счетчик импульсов 29 с суммирующим входом 30 и вычитающим входом 31. Кроме того, устройство включает выклю чатель 32, собирательную схему 33 со входа.ми 34 и 35, схему сравнения 3 б со входами 37 и 38, переключатель 39 с неподвижными контактами 40 - 42, генератор импульсов опроса 43, формирователь импульсов 44, амплитудно импульсный модулятор 45 с сигнальным входом 4 б и входом стробирующего импульса 47, переключатель 48 с неподвижными контактами 49 и 50, блок усреднения импульсных последовательностей 51, схему задержки 52, деЗо литель частоты 53, триггер 54, дифференциру 387392,5 10 15 20 40 45 50 60 65 ющую цепочку 55, замыкающую кнопку 56 с самовозвратом.При измерении условной дисперсии выключатель 32 замкнут, переключатель б замыкается на контакт 8, переключатель 39 - на контакт 41, переключатель 48 - на контакт 49. Когда измеряется безусловная дисперсия, положения переключателей те же, за исключением переключателя 39, который замыкается на контакт 42. Чтобы измерить дисперсию длительностей выбросов, нужно установить все переключатели в положения, указанные на чертеже: разомкнуть выключатель 32, замкнуть переключатель б на контакт 8, переключатель 48 - на контакт 50 и переключатель 39 - на контакт 40.Устройство работает следующим образом.Напряжение реализации исследуемого процесса, подводимое к входному зажиму 1, поступает на сигнальнын вход 4 формирователя выбросов 3. В последнем установлен заданный порог, относительно которого формируются прямоугольные импульсы постоянной амплитуды. Длительность импульса т равна длительности выброса, из которого сформирован импульс. Через схему совпадения 9 (при наличии разрешающего напряжения на ее входе 15) импульс подает в преобразователь 24, где преобразуется в пропорциональное длительности т напряжение (коэффициент пропорциональности К), которое запоминается, Это напряжение подается через вход 34 собирательной схемы 33 на сигнальный вход 26 аналого-цифрового квадратора. Последний запускается коротким импульсом, который получается в результате дифференцирования среза прямоугольвого импульса дифференцирующей цепью 55, и подводится к управляющему входу 27 через схему совпадений 10 (при наличии на ее входе 17 разрешающего напряжения) . Квадратор 25 преобразует напряжение, поданное на вход 26, в импульсы, число которых пропорционально квадрату напряжения (коэффициент пропорциональвости К,). Эти импульсы подводятся ко входу 18 схемы совпадения 11 и проходят через нее на суммирующий вход 30 реверсивного счетчика 29 (если триггер 54 находится в единичном положении). По окончании импульса ШИМ, формируемого при работе аналого-цифрового квадратора 25, со специального выхода 28 снимается короткий импульс (соответствующий срезу сигнала ШИМ), который подается на управляющий вход 5 формирователя 3 и подготавливает последний к формированию следующего выбооса. После прохождения У выбросов, т. е. после 1 Ч запусков квадратора 25, в счетчике 29 будет накоплено число А, пропорциональное оценке второго момента длительности выбросов, т. е, А=ККМ" т. Для почучения прямого отсчета КК= 10.Последовательность прямоугольных импульсов-выбросов, поступающая на преобразователь 24, параллельно подается в блок усреднения 51, где усредняется. По истечении Ч выбросов выходное напряжение блока усреднения пропорционально (коэффициент пропорциональности К,) оценке математического ожидания длительности выбросов МИ.Число И обрабатываемых выбросов, задается устройством, состоящим из схемы совпадений 10, делителя частоты 53, триггера 54 и кнопочного выключателя 56, До начала измерений триггер 54 находится в нулевом положении. При этом на входы 15, 17, 19 схемы совпадений 9, 10, 11 подается запрещающий потенциал. После нажатия кнопки 56 первый выходной импульс дифференцирующей цепи очищает делитель частоты 53 и перебрасывает триггер 54 в единичное положение, вследствие чего на входы 15, 16, 17, 19 схем совпадений 9, 10, 11 поступает разрешающее напряжение. С этого момента создается возможность передачи прямоугольных импульсов через схему совпадений 9 в преобразователь 24 и блок усреднения 51, прохождения импульсов с выхода дифференцирующей цепи 55 на управляюший вход 27 квадратора 25 и в делитель частоты 53, а также поступления выходных импульсов квадратора 25 на суммиру ющий вход 30 реверсивного счетчика 29.Делитель частоты 53 представляет собой пересчетную схему, коэффициент пересчета которой выоран У= 10 для получения прямого отсчета. После поступления Л импульсов на выходе делителя частоты 53 возникает импульс, перебрасывающий триггер 54 в нулевое положение. В результате этого запираются схемы совпадений 9, 10 и 11, а на входы 21 и 23 схемы совпадений 12 и 13 подается разрешающий потенциал. После отпирания схемы совпадений 13 выходное напряжение блока усредвения 51 передается через нее и собирательную схему 33 на вход 26 аналого-цифрового квадратора 25, который запускается выходным импульсным делителем частоты 53, задержанным схемой задержки 52 на короткий промежуток времени (достаточный для переброса триггера). На выходе аналого-цифрового квадратора 25 образуются импульсы, число которыхВ - К К,. ДР -, - 1 Ол (Р -,Эти импульсы поступают через отпертую схему совпадений 12 на вычитающий вход 31 реверсивного счетчика 29. Входной зажим 31 соединен со входом д-й декады (соединяющий переключатель на чертеже не показан), Поэтому число В вычитается из числа А 10 - , а оценка измеряемой дисперсии связана с показанием реверсивного счетчика соотношением Офт 1=С 10 - г (число р определяет положение запятой в показании С). Предмет изобретевияУстройство для измерения дисперсий случайных процессов, содержащее схемы совпадения, аналого-цифровой квадратор, соединенный через первую, схему совпадения с реверсивным счетчиком, схему сравнения, генераедактор С. А Тираж 647 Совета Мини открытий наб., д. 415Изд. Мо 703 осударственног по делам из Москва, Ж.35Подписноев СССР Заказ 2709/8ЦНИИ комитет бретений Раушск Типография, пр. Сапунова,тор импульсов опроса, формирователь импульсов, связанный с амплитудно-импульсным модулятором, блок усреднения, собирательную схему, делитель частоты, подключенный к триггеру, схему задержки и замыкающую кнопку с самовозвратом, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно содержит формирователь выбросов, дифференцирующую цепочку и преобразователь длительности импульса в амплитуду с памятью, причем, сигнальный вход формирователя выбросов подключен к входному зажиму устройства, управляющий его вход соединен с Одним из входов аналого-цифрового квадратора, а выход подключен через первую схему совпадения к входам блока усреднения и к преобразователю длительности 5 импульса в амплитуду, и через дифференцирующую цепочку - ко входу второй схемы совпадений, соединенной с делителем частоты и формирователем импульсов, входы собирательной схемы подключены к третьей схеме 10 совпадений и к выходу преобразователя длительности импульса в амплитуду, ее выход соединен с одним из входов аналого-цифрового квадратора.