Устройство для определения распределения амплитуд импульсных сигналов

(19) И 3; ц 606 Ь 7 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ТЕНИ рмацим- .ого моен с ковинстнфомскомеха оц ич ции и орц ени полит М, Киров остейСССР 980. елянта И, подина ф ОПР ЕДЕ ТУД жащеватчи ленин пока обьеци.ковоцу, цъа о ГОСУДАРСТ 8 ЕННЦЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛКРЫТИЙ(71) Научно-иСслецовательскнйтут высоких напряжений при Торцена Октябрьской Ревапона Трудового Красного Знамническом. институте им. С,(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯЛЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ АМПЛИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ, соцеблок задержки, блок. формирования.пульсов запуска, вход которогоненс информационным входом пи;го детектора и подключен к выхо чика случайных сигналов, выхоц пикового детектора подключен к инфоному вхоцу амплитудно-импульсыцудятора, выход которого соединвходом амплитудного анализатора,управляющий вход соецинен с выхформирователя импульсов, о т ию щ е е с:я тем, что, с целью рарения функциональных возможн.за счет получения распределениятуд любых компонентов многоконых импульсных сигналов, оно сожит счетчик и элемент И, выход кго соецинен с вхоцом формироватимпульсовн первый вход елемесчетный вход счетчика и вход запикового. детектора объединены ичены к выходу блока зацержки, вхкоторого соединен с выходом цслучайных сигналов, вхоц обнусчетчика подключен к выходу бформирования импульсов запуска,к второму вхоцу элемента И,Изобретение относится к специалижрованным сренствам вычислительной техники, пренназначенных нля измерения статистических характеристик случайных процессов, и может быть использовано, например, при иссленовании воэмущений электромагнитного поля Земли,обусловленных раэрянами молний.Известно устройство нля опренеления распределения амплитун импульсныхсигналов, которое сонержит посленовательно соединенные датчик сигналов,блок занержки, формирователь импульсов, амплитудно-импульсный модулятори многоканальный амплитунный аналзатор. Межну датчиком сигналов и онним из вхонов амплитунно-импульсногомонулятора включен пиковый детектор,один из вхонов которого соенинен свыхоцом формирователя импульсов.Если иссленуемые сигналы состоятиз нескольких компонентов, такое устройство, позволяет определять распренеление максимальных . амплитуд сигналов в целом или всех их компонентов.В некоторых случаях (в частности,при исслецовании возмущений электромагнитного поля Земли, обусловленныхразрядами молний, число компонентовкоторых может достигать 20 и более)наряду с названными распренелениямизначительный интерес представляютраспренеления максимальных амyлитункомпонентов с опренеленным номером(например, только первых, только вторых, талько третьих и т,н.). При этомкажный компонент может пренставлятьсобой ониночный или серию импульсовпроизвольной формы 1 3Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является усвройство, сонержащее последовательносоениненные натчик сигналов, блок формирования импульсов, запуска, блокзадержки формирователь импульсов,амплитудно-импульсный монулятор имногоканальный амплитудный анализатор, а также пиковый детектор, випоченный межну натчиком сигналов и онним иэ входов амплитудно-импульсного монулятора, Кроме того, устройствоснабжено блоком формирования импульса разряда, включенным межну выхоном блока формирования. импульсовзапуска и одним из вхрнов пиковогонетектора 2 1,Недостатком известного устройстваявляется то, что оно нает возможностьполучать распренелние только нля прр 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вых компонентов и не позволяет определять распренеление нля каких цжбопоследующих компонентов (например,только нля вторых).Целью изобретения является расширение функциональных возможностей из вестного устройства за счет полученияраспределения амплитун любых компонентов многокомпонентных импульсныхсигналов,Указанная цель достигается тем, чтов устройство нля опренеления распренления амплитун импульсных сигналов,сонержашее блок занержки, блок формирования импульсов, запуска, вхон которого объенинен с информационным вхоном пикового нетектора и понключенк выходу датчика случайных сигналов,выход пикового детектора подключен,к информационному вхону амплитунноимпульсного модулятора, выхон которого соенинен с входом амплитудногоанализатора, а управляющий вход соенинен с выхбном формирователя импульсов, ввенены счетчик и элемент И,выхон которого соединен с входом формирователя иМпульсов, а первый входэлемента И, счетный вхон счетчика ивхон запуска пикового детектора объенинены и понключены к выхону блоказадержки, вхон которого соенинен с выходом датчика случайных сигналов,вхо 6 обнуления счетчика понключен квыхону блока формирования импульсовзапуска, а выход " к второму входу.элемента И,На фиг, 1 пренставлена структурнаясхема пренлагаемого устройства: нафиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип его работы на примеретрехкомпонентного сигнала в случаеизмерения распределения нля вторых егокомпонентов (номера ниаграмм на фиг. 2)совпанают с номерами соответствующихим точек структурной схемы на фиг, 1).Устройство нля опренеления распределения амплитун импульсных сигналовсодержит (фиг. 1) натчик 1 случайныхсигналов, блок 2 формирования импульсов запуска, счетчик 3 элемент И 4,формироватеп 5 импульсов амплитудно-импульсный монулятор 6 (многока;нальный) амплитудный анализатор 7,К выходу датчика 1 подключен вхонблока 8, онним из выхонов элемента И 4и входом пикового нетектора 9. К одному из входов амплитунно-импульсного монулятора 6 подключен выхон пикового детектора 6, один из входовО 5 3 10кового цетекторв 9, один из вхоцовкоторого соединен с выхоцом цатчика 1сигналов, а цругой - с выхоцом блока 8,Точки 10-16 на фиг. 1 соответствуютанаграммам на фиг. 2.Устройство работает слецующим образом.Импульсный сигнал (циаграмма 10на фиг. 2) с выхоца цатчика 1 поступает оцновременнонв вхоцы блока 2формирования импульсов запуска, блока 8 звцержки и пикового цетектора 9,Когца ваичина вхоцного сигнала превысит выбранный заранее пороговый уровень, на выхоцах блоков 2 и 8, в качестве которых могут быть использо,ваны оцновибрвторы, появляются прямоугольные .импульсы 11 и 12 соответственно. Длительность импульса 11 устанавливается равной полной плительностиисслецуемого многокомпонентного сигнала, а длительность кажцого из импульсов 12 - цлительности оцного компонента этого сигнала. Таким образом, количество импульсов 12 на выхоце блока 8зааержки равно числу компонентов внализируемого сигнала (в рассматриваемом случае трем). При исслецоввниивозмущений электромагнитного поля Земли, обусловленных рвзряцами молний,длительность импульса 11 может бытьпринята равной 1,5 с, в кажцого из импульсов 12 - 5 мс. Перецним фронтомкажцого из импульсов 12 с выхоца блока 8 эацержки импульсом запуска запускается пиковый детектор 9 (в исхоцном состоянии пиковый цетектор зашунтироввн),Импульсы 12 поступают также нвсчетный вход счетчика 3 и регистрируются им. При появлении на этом вхоце перецнего фронта импульса с выхоца блока 8, соответствующего второмукомпоненту, происходит регистрацияего счетчиком 3 и на выходе послецне-.го появляется сигнал 13, который возцействует нв оцин из вкоцов элемента И 4.В этом случае зацний фронт импульса с выхода блока 8, соответствующего второму компоненту, прохоцит черезэлемент И 4 и запускает формирователь 5 импульсов, который вырабатывает нормализующий импульс 14, поступающий на управляющий вхоа амплитудно-импульсного модулятора 6. Приэтом на основной вход моцуляторв 6с выхода пикового цетектора 9 поцвется квазипостоянное напряжение (циаг 19469 4 раммв 14 нв фиг. 2), величина которого равна максимальной вмплитуцекомпонента (в рассматриваемом случае второго) анализируемого сигнала.Таким образом, на выхоце моцулятора 6.появляется нормализованный импульс 16с амплитуцой, равной величине напряжения на выхоце цетектора 9. Эгот импулье регистрируется в соответствую-. щем канале многоканального амплитудного анализатора 7 в зависимости от его амплитуцы.Импульс с выхоцв блока 8 зацерж ки, соответствующий третьему компоненту, также регистрируется счетчиком 3,В результате этого сигнал 13 нв выкоде счетчика 3 заканчивается и элемент И4оказывается закрытым. Слецоввтельно,звание фронты импульсов 12, соответствующих любым компонентам, кроме,второго, не могут привести к запуску формирователя 5 импульсов. Зааним фронтом импульса 11 счетчик 3 возвращает.ся в исходное положение (обнуляется).Таким образом, с помощью прецлагаемого устройства псаучено распрецелениемаксимальных амплитуд только вторых,компонентов многокомпонентных импульоных сигналов.По окончании процесса измеренияколичество импульсов в кажцом каналемногоканального амплитуцного анализатора. 7 пропорционально вероятностипоявления сигнала с соответствующейФмаксимальной амплитудной интересующего нас компонента. Число орцинатполученной таким образом кривой распределения равно числу каналов анализатора 7.Таким образом, предлагаемое иэобретение обеспечивает существенное расширение функциональных возможностейизвестного устройства, позволяя измерять распрецеления максимальных амплитуц любых компонентов многокомпонентных импульсных сигналов. Это,в свою очерець, цвет возможностьавтоматизировать процесс измеренияэтих распрецелений в частности при иоследовании возмущений электромагнитного поля Земли, обусловленных раэряцами молний. Распрецеления максимальных амнлитуц отцельных компонентовэлектромагнитнык сигналов, генерируемых молниями, отражают соответствующие распрецеления цля токовмолнии, которые прецставляют значительный интерес с точки зрения молниеэа щиты,Тираж 706 осуцарствевого юмитета СССР зовтений и открытий