Цифровой дискриминатор анализа функции и плотности распределения вероятностей случайного процесса

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК О 1 зОМЮ СВИДЕЕДСЗУ Союз Советскнк Социалистических Республик(306 Г 15/34 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(54). ЦИФРОВОЙ ДИСКРИМИНАТОР АНАЛИВА ФУНКЦИИ И ПЛОТНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА Изобретение относится к области Специализированных средств вычислительной техники, предназначенных для аппаратурного определения статических характеристик случайных процессов.Аналогом изобретения является цифровой дискриминатор анализа функции и плотности распределения вероятностей случайных процессов, состоящий из пересчетной схемы, ключей ввода исходного уровня, линии задержки, схем совпадения, триггеров выдачи результата и формирования дифференциального окна, пере ключателя установки уровня анализа 1 .Недостатком такого дискриминатора является сложность схемы и невысокое быстродействие. 20Наиболее близким по техническому решению является цифровой дискриминатор анализа функции и Плотности распределения вероятностей случайного процесса, содержащий счетчик, выход которого подключен к 5 -входу защитного триггера, Ч - вход которого объединен со входом переключателя и является первым входом дискриминатора, а счетный вход счетчи- ЗО ка является вторым входом дискриминатора 2Недостаток этого дискриминатора заключается в том, что он не позволяет пслучать совокупность ординат функции или плотности распределения вероятностей случайного процесса в реальном масштабе времени, то есть вести параллельный анализ по многим уровням.Целью изобретения является повышение быстродействия дискриминатора.С этой целью в цифровой дискриминатор анализа функции и плотности распределения вероятностей случайного процесса введены дополнительный переключатель и по числу определяемых ординат измерительные блоки, каждый иэ которых состоит иэ3 КЧ - триггера и элемента И, при этом К - входы всех 3 КЧ - триггеров объединены и подключены к выходу дополнительного переключателя, вход которого соединен с выходом й - разряда счетчика, 1 - вход триггера первого измерительного блока объединен с Ч - входом этого триггера с Ч - входами остальных триггеров и соединен с едииичным выходомзащитного триггера, ) - входыостальных триггеров подключенык нулевому выходу триггера предшествующего измерительного блока,единичные выходы каждого из триггеров соединены с первым входом соответствующего элемента И и являются первыми выходами дискриминатора,вторые выходы которого являются выходами элемента И, вторые входы которых объединены и являются третьимвходом дискриминатора,Блок-схема дискриминатора представлена на чертеже.Дискриминатор содержит защитныйтриггер 1, счетчик 2, переключатели 3-6, измерительный блок 7, дополнительный переключатель 8, элементы И 9, 3 КЪ- триггеры 10,Устройство работает следующим образм. 2 ОУстанавливается некоторый. уровень анализа Х, соответствующий условному началу кривой распределения (этот уровень называется начальным уровнем). Добавление к начальному Щ уровню псиращения ЬХ (которое может варьироваться). дает первый уровень анализа х, = х+дх. Соответственно )-й уровень анализа Х = Хо+ЗЬХ. В цифровой форме уровню ЗО х соответствует число М , уровню х- число р 1 а приращению ЬХ - число а = 2 , где : 0,1,2иПри определении значений Функции распределения устройство работает следующим образом. Импульс от генератора выборок, поступает на первый вход дискриминатора. При этом в счетчик 2 вводится число, задающее уровень анализа и одновременно триггер 1 устанавливается в нулевое сос- ф тояние. Указанное число зависит от положений переключателей 3-6 дискриминатора. Когда подвижные контакты лереключателей 3-6 замкнуты на неподвижные контакты, соединенные с ь-ми 45 входами пересчетной схемы, в ней фиксируется число, соответствующее минимально возможному начальному уровню.Число а, задающее величину прираще 5 О ния Дх, зависит от положения дополнительного переключателя 8. С помощью последнего К-е входы триггеров 10 подключаются к выходу и-го триггера дискриминатора, то есть 55 а=2 и.Для установки наибольшего началь - ногф уровня необходимо перевести подвижные контакты переключателей 3-6 в противоположное положение. Комбинируя положение подвижных контактов 6 О переключателей 3-6, можно изменять числа, задающие начальный уровень анализа, то 0 до 2" ( к - число триггеров в счетчике), с минимальной дискретностью 1, 65 На второй вход. дискриминатора поступают пакеты импульсов. Число О.Юимпульсов в 1-м пакете пропорционально значению напряжения исследуемойреализации в момент 1-й выборки. Всчетчике это число сравнивается счислом И 1 задающим начальный уровеньанализа. Если о.в., то послеЮпоступления в счетчик С - юо импульсов (С -емкость счетчика), на еевыходе появляется импульс переполнения, переводящий триггер 9 в единичное состояние. При этом на М -входы триггеров измерительных блоковподается разрешающий потенциал, атриггер 10 первого измерительногоблока устанавливается в состояние 1,На его единичном выходе возникаетперепад напряжения, означающий, чтоисследуемая Реализация превысилазаданный уровень анализа, Это событие Фиксирует счетчик данного блока,Одновременно с установкой триггера10 первого измерительного блокав состояние 1 отпирается элементИ 9 этого измерительного блока (чтоиспользуется при измерении плотности) .Если число сг. = ис + о , то наО 1выходе и -го триггера счетчика возникает перепад напряжения, которыйвоэ,вращает триггер 10 первого измерительнбго блока в нулевое состояние,.В результате на его инвертируюшемвыходе образуется перепад напряжения,устанавливающий в состояние 1 триггер 10 второго измерительного блока.Тогда. на единичном выходе этоготриггера появляется перепад напряжения, фиксируемый счетчиком второго измерительного блока, и отпирается элемент И 9 данного измерительного блока,Если число Я = Ф + 2 а, то йавыходе-го триггера еще раэ появится перепад напряжения, следствиемчего будет перепад напряжения напервом выходе третьего измерительного блока, При условии Д = Ф + дперепады напряжений будут зафиксированы в счетчиках первых ( + 1 ) измерительных блоков,При последующих выборках.процесспротекает аналогично, После осуществления й: 10 фвыборок показаниясчетчиков, подключенных к первымвыходам всех р измерительных блоков,представляют оценки р-ординат функции распределения,Для получения оценок ординат кривой плотности распределения необходимоподключить счетчики импульсов ковторым выходам измерительных блоков.,Если, кроме того, имеются счетчикии на первых выходах, то параллельноизмеряются значения и Функции распределения,При измерении плотности распределения числа а определяет ширину диф-Чтенцорректор Г.Решетняк ль Л,ГригоПетко Составиубницкая Техред ак Подписно Тира твенн брете -35,751 о комитета й и открытушская Наб 9014/37ЦНИИПИ Государпо делам и3035, Москва,Зак,4/ ал ППП Патент, г,ужгород, ул.Проектная 4 ференциального коридора, Если при (-й выборке число д импульсов, пос 1тупивших на второй вход дискриминатора, отвечает соотношению що у в +о, то элемент И 9 первого измерительного блока остается открытым и к моменту прихода на третий вход дискриминатора импульса, соответствуюцего моменту окончания преобразования напряжения в число импульсов, Последний будет зафиксирован счетчиком первого измерительного блока, включенным на втором выходе, При выполнении условия н +о Д п 1 + 2 а импульс выборки фйксируется счетчиком второго измерительного блока и т.д. После М =(О15 выборок показания счетчиков, включенных на вторых выходах всех р измерительных блоков, дают оценки р-ординат .кривой плотности распределения. 2 ОТаким образом, изобретение позволяет получить совокупность оценок значений функции или (и) плотности распределения вероятностей случайного процесса, то есть осушествить 25 аппаратурное определение указанных характеристик в реальном масштабе времени, что существенно ускоряет процесс измерения. Цифровой дискриминатор анализа функции и плотности распределения вероятностей случайного процесса, содержащий счетчик, выход которого подключен к 9 -входу защитного триггера, Ч - вход которого объединен со входом переключателя и являетсяпервым входом дискриминатора, а стный вход счетчика является вторымвходом дискриминатора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения, быстродействия дискриминатора,в него введены дополнительныйпереключатель и по числу определяемых ординат измерительные блоки,каждый нз которых состоит из ЗКутриггера и элемента И, при этом Квходы всех ЭКм - триггеров объединекы и подключены к выходу дополнительного переключателя, вход которого соединен с выходом П -разряда-четчика, д - вход триггера первогоизмерительного блока объединен .с У - входом этого триггера и свходами остальных триггерови соединен с единичным выходом защитного триггера, 3 - входы остальныхтриггеров подключены к нулевому выходу триггера предшествующего измерительного блока, единичные выходытриггеров соединены с первым входомсоответствующе о элемента И и являются первыми выходами дискриминатора,вторые выходы которого являютсявыходами элемента И, вторые входыкоторых объединены и являются третьимвходом дискоиминатора,Истоники информациипринятые во внимание при экспертизе1, Мирский Г.Я. Аппаратурноеопределение характеристик случай-ных процессов, М., Энергия,1972, с,305,2, Авторское свидетельство СССРР 329524, кл. 606 Р 15/36 (прототип 5.