Устройство для определения закона распределения случайного процесса

Союз Советских Социалистических Республик(51) 11. Кл.зС 0667 рисоединением заявкиГосударственный комитет СССР по делам изобретений Н открытийорите 43) Опубликовано 30,11.78. Бюллетень445) Дата опубликования описания 30.11.78 3) УДК 681,3Авторыизобретения Е. Е. Прозоровский, В. Е. Прозоровский, Ви В. И. Роменский 1) Заявитель Таганрогский радиотехнический институт им. А) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗАК РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕС Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для измерения одномерных плотностей вероятностей случайных процессов в радиотехнике, автоматике, телемеханике и т. д.Наиболее распространенные из известных измерителей законов распределения 11, 21 основаны или на методе относительного времени пребывания реализации случайного процесса в интервале уровней, или на методе дискретных выборок и содержат входное устройство, сумматор, источник регулируемого постоянного напряжения, амплитудные селекторы, вычитающее устройство или модулятор, генератор импульсов опроса и т. д.Из известных устройств для определения закона распределения случайных процессов наиболее близким к изобретению является устройство, основанное на методе относительного времени пребывания 121, содержащее блок согласования, вход которого служит входом устройства, а выход подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с источником постоянного напряжения, модулятор, выход которого подключен к регистратору, а также амплитудные селекторы, вычитающее устройство,Установка различных уровней анализа в данном устройстве достигается изменением постоянного напряжения, подаваемого на вход сумматора. Каждый из амплитудных селекторов выделяет сигналы, мгновенные значения которых выше определенного уровня У нли /з (порог селекции), и формирует из них прямоугольные импульсы стандартной высоты с длительностями, равными времени пребывания сигнала выше уровня анализа. Импульсы с выходов обоих селекторов подаются на вычитающее устройство, на выходе которого получается разность импульсов, определяющая общее время пребывания исследуемой функции в интервале АУ=У - Сг, т.е. величина, пропорциональная ординате плотности вероятности случайного процесДанное устроиство характеризуется наличием методической погрешности, величина которой определяется шириной дифференциального коридора ЬК Для снижения методической погрешности необходимо уменьшить величину ЛУ. Однако при чрезмерном уменьшении ЛУ увеличивается инструментальная погрешность. Разрешение этого противоречия в рамках указанного функционального построения устройства невозможно.Цель изобретения - уменьшение погрешности измерения закона распределения случайного процесса, т. е. повышение точности устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения закона распределения случайного процесса введены дифференцирующая цепочка, блок деления и нуль-орган, выход которого подключен к первому входу модулятора, а вход - к выходу сумматора, первый вход которогочерез последовательно соединенные дифференцирующую цепочку,и блок деления соединен с вторым входом модулятора.На чертеже показана функциональная схема устройства.Она содержит блок 1 согласования, источник 2 постоянного (регулируемого) напряжения, сумматор 3, дифференцирующую цепочку 4, нуль-орган 5, блок б деления, модулятор 7, регистратор 8.Исследуемый процесс поступает на блок 1 (в качестве которого может быть использован аттенюатор, катодный повторитель), выход которого соединен с первым входом сумматора 3 и входом дифференцирующей цепочки 4. Второй вход сумматора 3 подключен к выходу источника 2 постоянного (регулируемого) напряжения. Выход дифференцирующей цепочки 4 через блок 6 деления соединен с вторым входом модулятора 7, а выход сумматора через нуль-орган 5 - с первым входом модулятора. Вход регистратора 8 соединен с выходом модулятора 7.С выхода блока 1 исследуемый процесс поступает на вход дифференцирующей цепочки 4 и на первый вход сумматора 3, на второй вход которого подается напряжение с выхода источника 2. На выходе дифференцирующей цепочки 4 получают процесс, мгновенные значения которого пропорциональны скорости изменения входного напряжения в соответствующие моменты времени и, следовательно, обратно пропорциональны времени пребывания реализации случайного процесса в интервале уровней в предположении, что величина этого интервала стремится к нулю. Продифференцированное входное напряжение поступает на вход блока б, который осуществляет деление некоторого постоянного напряжения на входную функцию. На выходе блока б образуется, таким образом, напряжение, мгновенные значения которого пропорциональны времени пребывания реализации анализируемого процесса в интервале уровней. Далее полученное напряжение поступает на второй вход модулятора 7. На первый вход модулятора проходят импульсы с выхода нуль-органа 5. Нуль-орган фор 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 мирует импульсы стандартной амплитуды и длительности, совпадающие во времени с моментом пересечения напряжения на выходе сумматора 3 с нулевым уровнем. На выходе модулятора 7 появляются импульсы стандартной длительности, высота которых пропорциональна времени пребывания исследуемого случайного процесса в интервале уровней, определяемых величиной напряжения на выходе источника 2 постоянного напряжения. Иными словами, усредненная высота импульсов на выходе модулятора пропорциональна значению ординаты закона распределения анализируемого случайного процесса, соответствующей установленному уровню анализа, Средняя амплитуда импульсов на выходе модулятора фиксируется с помощью регистратора 8.Использование новых функциональных узлов: дифференцирующей цепочки, схемы деления, нуль-органа вместо амплитудных селекторов и формирователей - выгодно отличает предлагаемое устройство от указанного прототипа, поскольку устраняется методическая погрешность, величина которой определяется шириной дифференциального коридора ЛУ. В результате при одинаковой точности измерений прототипом и предлагаемым устройством будут расширены диапазон рабочих частот анализируемогоо сигнала и, следовательно, область применения предлагаемого устройства. Формула изобретения Устройство для определения закона распределения случайного процесса, содержащее блок согласования, вход которого является входом устройства, а выход подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с источником постоянного напряжения, модулятор, выход которого подключен к регистратору, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит дифференцирующчю цепочк, блок деления и нуль-орган, выход которого подключен к первому входу модулятора, а вход - квыходу сумматора, первый вход которого через последовательно соединенные дифференцирующую цепочку и блок деления соединен с вторым входом модулятора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Мирский Г, Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов, М. - Л., 1972, с. 47.2. Мирский Г. Я. Аппаратурное определение характеристик слу.чайных процессов. М, - Л., 1972, с. 278 - 286.Составитель Э. СенинаРедактор И. Грузова Техред С. Антипенко Корректоры: Л. Брахнина и 3. ТарасоваЗаказ 2474/э Изд. Мо 758 Тираж 799 Подписное 1-1 ПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2