Статистический анализатор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскнк Соцналнстнчесин х Республик(1)603999 1) Дополнит е кавт.с 22) Заявлено 04.0875 (21) 2162688/24 51) М. Кл. 606 Г 15 соериненнем эаявки Гтв Гвв 1 аарвтвваамВ авватвЮвввта Мввввтрвв 666 Уаа иааа аввврвтваааа втармтав 23) Приоритет -43) Опубликовано 25045) Дата опубликован) Заявитель енинградский ордена Ленина политехническ институт им, М. И. Калинина(5 СТАТИСТИЧЕСКИИ АНАЛИЗАТОР Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для измерения статистических характеристик,например математического ожидания, дисперсии случайных процессов с периодической нестационарностью, например магнитного шума при циклическом перемагничивании Ферромагнетика.Известно устройство для определения статистических характеристик пери одически нестационарных случайных процессов (ПНСП) 1 .В нем плотность распределения вероятности ПНСП определяется осциллографическим анализатором вероятностей. При. этом запись плотности 15 распределения вероятности производится на бумажную ленту а затем рассчитывается дисперсия и спектральная плотность.Наиболее близким к изобретению 20 по технической сущности является анализатор, содержащий блок определения периода нестационарноститвход которого соединен с первым входом блока регулирования фазы, управляющий вход 25 которого соединен с первым выходом блока управления, коррелятор, первый вход которого соединен со входом анализатора, а выход - с первым входом блока регистрации 12 .ЗО В науке и технике встречаются час" тотно-модулированные случайные процессы, например процесс, .полученный на выходе магнитофона при неравномерной протяжке ленты с записанным на ней стационарным случайным процессом. При исследовании магнитного шума при циклическом перемагничивании ферромагнетика имеем дело также с частотно-модулированным случайным процессом. При распределении длительностей выбросов по ширине всплеска магнитного шума в середине всплеска процесс более низко. частотный, поэтому, в зависимости от частотных свойств процесса, статистическая погрешность определения вероят ностей характеристики,ПНСП будет различной в каждом сечении Тн, т.к. длительности сечений одинаковы.Делью изобретения является повыше ние точности анализатора.Достигается она неравномерным разбиением периода нестационарности процесса на сечения в зависимости от его частотных свойств на отдельных участках периоданестационарности.Сущность изобретения эаключается в том, что длительность сечения периода нестационарности определяется временем заполнения счетчика до значения+ импульсов, где М - общее числоиМпульсов, превышающих заданный порогдискриминациИ за период нестационарности,- минимальное число, сечений,ла .которое разбивается период нестационарности. Чем высокочастотиеепроцесс на каком-либо участке периодаиестационарности, тем быстрее заполнится счетчик до и тем короче аналиНзируемое сеченйе. Получается адаптивный,0алгоритм анализа ПНСП.Для этого анализатор содержит измеритель временных интервалов, выход которого подключен ко второму входу блока регистрации, а пеРвый, втоРой, третий входы которого подключены соответ"ственно ко второму, третьему и четвертому входам коррелятора, второму итретьему выходам блока регулированияфазы, второй управляющий вход которого соединен со,вторым выходом блокауправления, третий выход которого под"ключен к управляющему входу коррелятора, а вхОд блока управления соединенс. выходом блока определения периоданестационарности,Кроме того, блок регулиРования фазысодержит дискриминатор, вход которогосоединен с первым входом блока, а выход подключен к входу счетчика импуль-,сов и к первым входам группы элементов И, вторые входы которых соединенысо вторым управляющим входом блока,выход счетчика импульсов подключен кпервому входу элемента И, второй входкоторого подключен к первому управляющему входу блока, а выход соединен спервыми входами соответствующих элементов сравнения, вторые входы которых подключены к выходам группы элементов И, третьи входы которых, кроме 93первого элемента И группыподключенысоответственно к первым выходам элементов сравнения, вторые выходы которых соединены соответственно с первым,вторым и третьим выходами блока. 45На чертеже дана структурная схемаописываемого анализатора.Он содержит блок 1 регистрации,блок 2 управления, блок 3 определенияпериода нестационарности, блок 4,регулирования фазы, коррелятор 5,измеритель б временных интервалов,дискриминатор 7, счетчик 8 импульсов,группу элементов И 9, элемент И 10,элементы 11 сравнения.85В первый период нестационарностипосле команды с блока 2 в элементах 11сравнения накапливается код числаМгде И " общее число импульсов запериод,р,-число сечений на периоде нестационЯрности. Первый элемент И 10позволяет импульсам с амплитудой,большей уроннн тепловых шумов, сформированным дискриминатором , послесчетчика 8 прохопить на элементы 11в первый период нестапионарности. В 65 момент начала второго периода по команде с блока 2 сигнал со входа анализатора, соответствующий первомусечению йроцесса,проходит на коррелятор 5. В этот же момент импульсы с дискриминатора через .группу элементов И9 начинают поступать на первый элемент11 сравнения до момента сравнения кода,записанного элементом 11 в первом периоде с кодом, поступившим в нее вовтором периоде нестационарности.В момент сравнения кодов анализучастка, соответствующего первому сечению, прекращается и сигнал от источника периодически нестационарного случайного процесса (ПНСП), соответствующийвторому сечению периода, поступает через третий элемент И 9 на второй элемент 11 сравнения (чисел импульсов) .Очередной элемент И открывается толькопосле прихода разрешающего потенциалас предыдущего элемента сравнения чиселимпульсов. Происходит анализ второгоучастка периода нестационарности домомента сравнения кодов в элементе 11,и так до последнего сечения,Получили по одному значению измеряемой характеристики на каждом из участ.ков периода нестационарностиЗатем вэлементах 11 сравнения снова записывается код числа И/ и анализ повторяется для всех участков. Измерение продолжается до получения оценки определяемой характеристики с погрешностьюот конечности выборки, меньше заданной.Время анализа задается блоком управления с помощью счета числа периодовнестационарности, выделяемых блоком11. Измеритель б временных интерваловпроизводит отметки в блоке 1 регистрации после анализа процесса на каждом участке.Экспериментальное исследование магнитногошума показало, что число выбросов )( за период нестационарностипри его постоянстве флуктуирует незначительно (в пределах 1 В) . Таким образом, характеристики, определенные спомощью рассмотренного анализатора,будут иметь одинаковую статистическуюпогрешность по всему периоду нестацио-нарности процесса, что увеличиваетточность измерений, в то же время позволяет учитывать частотные свойстваРеального ПНСП При узком участке нестационарно"ти по сравнению с длительностью периода нестационарности удается выделить огибающую случайного процесса, что невозможно получить при равномерном разбиении периода нестационарности на то же число сечений.В случаях, когда шум на некоторых участках периода нестационарности близок к нулк (ниже уровня срабатывания дискриминатора), время анализа сокрд603999 2. Анализатор по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, чта блок регулирова-. ния фазы содержит дискриминатор, вход которого соединен с первым входом бло" ка, а выход подключен к входу счетчика импульсов и к первьм входам группы элементов И, вторые входы которых соединены со вторым управляющим входом блока, выход счетчика импульсовподключен к первому входу элемента И, второй вход которого подключен к первому, управляющему входу блока, а выход соединен с первыми входами соответствующих элементов сравнения, вторые входы которых подключены к выходам группы элементов И, третьи входы которых, кроме первого элемента И группы, подключены соответственно к первым выходам элементов сравнения, вторые выходы которых соединены соответственна с первым, вторым и третьим выходами блока. 1. Прокопович М.Р. Эффект Баркгаузена н шумы перемагничивания ферромагнетиков, реферат, Иркутск, 196 В.2, Авторское свидетельство СССР Ф 292170, кл. С 06 7 15/36, 1969. ИПИ Заказ 2097/41 аж 826Подпи-но Филиал ППП Патент, г. Ужго ул, Проект щается - процесс на этих участках неанализируется. Формула изобретения,51. Статистический анализатор,содержащий блок определения периода нестационарности, вход которого соединен с первым входом блока регулирования фазы, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока управления, коррелятор, первый вход которого соединен со входом анализатора, а выход - с первым входом блока регистрации, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности анализа, ан содержит измеритель временных интервалов, выход которого подключен ко второму входу блока регистрации, а первый, второй, третий. входы которого подключены соответственно ко второму, третьему и четвертому входам коррелятора, второму и третьему выходам 5 лока регулирования фазы, второй управляющий вход которого соединен со вторым выходом блока управления, третий выход котерого подключен к управляющему входу коррелятора, а вход .блока управления соединен с выхоДом блока определения периода нестациа.нарности,Источники инФормации, принятые вовнимание при экспертизе: