Устройство для определения функции плотности вероятностей

Соеэ Севетснх Сюцалйстнцесеа РВспублн, ОП ИСАЙ ИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ(6) Дополнительное к авт. свнд.ву(22) Заявлено 19.07.76 (21) 2387237/185) М. Кл С 1 06 , 7/52 с присоединением заявкиГаеударетеввей кеатет Сеаета Мееетроа СССР ае делам езебретеее я еткрмтмй(45) Дата опубликования описания 15.12.7 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФУНКБ ПЛОТНОСТИ ВЕРОЯТНОСТЕЙИзобретение относится к области специвлиэироввнных средств вычислительной техники и может быть использовано при разработке аппаратуры для исследовании быстрых случайных сигналов со спектром до сотен мегагерц, а твкже для преоб рвзоввния в последоввтельность кодов и наблюдения одномерной функции плотности вероятностей,Известно устройства для определения функции плотности вероятностей 11 , 10Это устройство решвег эвдвчу только дискретной оценки функции плотности вероятностей. Однако в нвстояшее время воэниклв необходимость исследоввния функции плотности вероятностей сигналов ши рокого чвстотного спектрв в реальном масштабе времени, Этим требованиям укв- . эвнное устройство не удовлетворяет.Известно также устройство для определения функции плотности вероятностей а2, содержвшее первый и второй счетчики,:блок регистрации, первый блок квантования, первый вход которого является 2входом устройства, в второй вход подключен к первому выходу генератора импульсов, второй выход которого соединен с входом первого счетчика.Известное устройство позволяет измерять дискретные значения оценок функции вероятностей, т.е. оно не может рвботвть в реальном масштабе времени, Кроме того, в нем чвстотный спектр исследуемых сигнвлов ограничивается техническими трудностями, возниквющими при ревлизвции отдельно кввнтоввння по времени и но амплитуде.Целью изобретения является рвсширение спектрв исследуемых сигналов и обеспечение возможности работы в реальном масштабе времени.Для этого устройство содержит второй блок квантоввыия, преобрвзоввтели коднапряжение, третий счетчик, регистр, блок элементов И, блок умножения и сумматор, выход которого соединен с первым входом второго блокв кввнтоввния, второй вход которого соединен с входомустройства, а третий вход подключен кпервому выходу генератора импульсов,вход сумматора подключен к третьемувходу первого блока квантования, к первому выходу устройства и к выходу пер-вого преобразователя код-напряжение выходы блоков квантования подключены соответственно к входам блока умножения,выход которого через второй счетчик, блокэлементов И и регистр соединен с выходом блока регистрации и с входом второго преобразователя код-напряжение, выходкоторого является вторым выходом устройства, выход первого счетчика подключенк управляюшим входам второго счетчика, Иблока элементов И и через третий счетчик соединен с входом первого преобразователя код-напряжение,На чертеже представлена блок-схемапредлагаемого устройства. 36Устройство для определения функцииплотности вероятностей состоит из двухидентичных блоков 1, 2 квантования,соединенных с генератором импульсов 3 иблоком 4 умножения, счетчиков 5, 6 и З7, регистра 8, преобразователей код-напряжение 9, 10, сумматора 11 блока12 регистрации, блока 13 элементов И,Устройство работает следующим образом.МИсследуемый сигнал (можно черезблок согласования, выполняющий функциисогласования динамического диапазона)поступает на входы блоков 1 и 2 квантоваийя на управляющие временные вхо- ффды которых подается с выхода генератора 3 стробируюший импульс длительностью порядка 1 нс, а на управляющиеамвщтудные входы - уровни напряжения,соответственно с выхода преобразователя фф10 код-напряжение Х координаты и выхода сумматора 11, В блоках 1 и 2 осуществляется квантование исследуемогосигнала по. времени и амплитуде. Выходные сигналы блоков 1 и 2 подаются на фЗблок 4, который выполняет логическуюфункцию.= )(гдето - выходной сигнал блока 4;Х Х - выходные сигналы блоков кван,Хтования вырабатываюших единичные сигналы при превышении амплитудой исследуемого сигнала заданных уровней в моментквантования по времени.Функции блоков квантования выполня- Мют быстродействуюшие триггеры на туниельных диодах, В соответствии с указанной функцией блок 4 осушествляет отбор импульсов, соответствующих попаданию исследуемого сигнала в амплитудный диаЖ упазон Ь Х, заданный на входе сумматора 11, на уровне, соответствуюшем выходному сигналу преобразователя 10 коднапряжение. Результат преобразованияодной точки функции плотности вероятностей накапливается в счетчике 5 ( результата) за время, определяемое емкостьюсчетчика 6 (периода накопления) и частотой генератора 3, Сигнал переполнениясчетчика 6 (периода) открывает с помощью блока элементов И 13 шину, соединяющую счетчик 5 с регистром 8, в котором при этом запоминается результатодной точки функции, Этот же сигнал переполнения счетчика 6 увеличивает содержимое счетчика (канадов) 7 на единицу,чем обуславливается увеличение напряжения на выходе преобразователя 10 коднапряжение Х канала на один квант. Приэтом счетчик 5 устанавливается в нулевоесостояние и начинается накопление следующего значения функции. для наблюденияфункции плотности вероятностей на двухкоордииатном индикаторе (осциллографеили самописце) коды функции с регистра8 и ее аргумента со счетчика 7 преобразователями код-напряжение 9 и 10 преобразуются в напряжения, которые управляют соответственно амплитудными и временными входами внешнего блока 12 реги ст рации уИспользование новых элементов - управляемой с помощью элементов И шины,соединяющей счетчик 5 с регистром 8,счетчика 7 (канадов),преобразователя10 код-нацряжение и сумматора 11, -.выгодно отличает устройство от известного, так как обеспечивается воэможность работы в реальном масштабе времени. При этом использование блоковквантования по амплитуде одновременнос квантованием по времени коротким импульсом обеспечивает существенное расширение спектра исследуемых сигналов.Наличие аналогового и цифрового выходовобеспечивает воэможность его применениякак в виде настольного прибора, так и всоставе автоматических систем управления, построенных на базе БВМ,Формула изобретенияУстройство для определения функции плотности вероятностей, содержащее первый и второйсчетчики, блок регистрации,636637 Составитель Э. СечинаРедактор Ю. Челюканов Техред М. Петко Корректор С. Гарасиняк Заказ 6943/40 Тираж 784 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 первый блок квантования, первый вход которого является входом устройства, а второй вход подключен к первому выходугенератора импульсов, второй выход которого соединен с входом первого счетчика, о т л и ч а ю ш е е с я тем что,с целью расширения спектра исследуемыхсигналов и обеспечения возможности работы в реальном масштабе времени, оносодержит второй блок квантования, преобразователи код-напряжение, третий "счетчик, регистр, блох элементов И, блокумножения и сумматор, выход которогосоединен с первым входом второго блокаквантовайия второй вход которого соеди- Инен с входом устройства, а третий входподключен к первому выходу генератораимпульсов, вход сумматора подключен ктретьему входу первого блока квантования,к первому выходу устройства и к выходу Зпервого преобразователя, код-напряжение,выходы блоков квантования подключены соответственно к входам блока умножения,выход которого через второй счетчик, яблок элементов И и регистр соединен с выходом блока регистрации и с входом второго преобразователя код-напряжение, выход которого является вторым выходом устройства, выход первого счетчика подключен к управляющим входам второго счетчика, блока элементов И и через третий счетчик соединен с входом первого преобразователя код-напряжение.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Махонин Г. М, "Методы измерения одномерных функций распределения/У широкополосных случайных процессов, 1-й Всесоюзный симпозиум Методы представления и аппаратурный анализ случайных процессов и полей", Новосибирск, 1968.2, Котюк А. ф.,Ольшевский В, В Цветков Э, И. Методы н аппаратура для анализа характеристик случайных процессов, МЭнергия, 1967, стр. 100.