Анализатор амплитудных распределений

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19 зиа 06 а 7 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН м, что,ных возвозможигна- адержелевбйых сил; ю 1975,М.,тип) ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) В.А.Прянишников, 1.Н.Прянишникова, В.И.Якименко и Ц.В.Эпштейн (71) Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И.Ульянова (Ленина) (53) 681.3 (088.8)(56) 1. Домарацкий А.Н. Многоц статиетический анализ случайн налов. СО АН СССР, Новосибирске 39.2. Курочкин С.С, Мноломерные ста" тистические анализаторы, Атомиз- . дат, 1968, с. 245 (прото(54)(57) АНАЛИЗАТОР АМПЛИТУДНЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ, содержащий аналого"цифровой преобразователь, вход которого является входом анализатора, реверсивиый счетчик, выход которого соединен с информационным входом блока памяти, выход последнего соединен с ии. формационным. входом реверсивного счетчика и является выходом анализатора, о т л и ч а ю щ и й с я те с целью расширения функциональ можностей за счет обеспечения ности анализа нестационарных с лов, в него введены элементы з ки, элемент ИЛИ, триггер и коммутатор, первый информационный вход которого объединен с входом первого элемента задержки и подключен к информационному выходу, аналого-цифрового преобразователя, тактовый выход которого соединен непосредственно с первымн входами элемента ИЛИ и триггера, а через второй элемент задержки - с вторыми входами элемента ИЛИ и триггера, ныходы которого, подключены соответственно к входам.вычита- "ф ния и сложения реверсивного счетчика и к первому и второму управляюцим входам коммутатора, второй информационный вход которого соединен с выходом первого элемента эадержкн, выход элемента ИЛИ подключен к управ- Я ляющим входам реверсивного счетчика и блока памяти, адресный вход кохо го.соединен с выходом коймутатора.1042041 тора, второй информационный вход ко 5 торого соединен с выходом первого, элемента задержки, выход элемента преобразонатель, адресный дешифратор, 1015 20 25 30 ввиду необходимости сложных предвариЦель изобретения - расширение функ 55 40 50 6065 Изобретение относится к специализированным средствам автоматики ивычислительной техники, предназначенным для определения вероятностныххарактеристик случайных процессов,например в океанологии, технике связи, метеорологии,Известен анализатор амплитудныхраспределений, содержащий последонательно соединенные аналого-.цифровой блок памяти, сумматор, выход которо"го соединен с информационным входомблока памяти, а управляющий входс выходом блока ныбора оценки 1),Основной недостаток анализатора исследование только сгационарных сигналов и при фиксированном начале интервала анализа.Наиболее близким потехнической сущности к изобретению является анализатор амплитудных распределений,содержащий аналого-цифровой преобразователь соединенный с адресным входом блока памяти, информационный выход и вход которого подключен соответстненно к входу и выходу регистра(реверсивного счетчика), а. управляю" щие входы регистра и блока памяти подключены к выходам тактирующегоблока 2),Существенным недостатком этого анализатора также является жест-кий режим обработки на фиксированном интернале анализа, т.е. исследо" вание определенных реализаций сигнала, что возможно только для сигналов стационарного: типа, а это существенно ограничивает возможности их использования для многих экспериментов циональных возможностей за счет обеспечения возможности анализа нестационарных случайных сигналов.Поставленная цель достигается тем,что в анализаторе амплитудных распределений, содержащем аналого-циФровой преобразователь, вход которого явля" ется входом анализатора, реверсивный счетчик, выход которого соединен синформационным входом блока памяти,выход последнего соединен с информационным входом реверсивного счетчи 1ка и является выходом анализатора,введены элементы задержки, элементИЛИ, триггер и коммутатор, первыйинформационный нход которого объединен с входом первого элемента задержки и поДключен к информационному выходу аналого-цифрового преобразовагеля, тактовый выход которого соединен непосредственно с первыми входами элемента ИЛИ и триггера, а черезвторой элемент задержки - с вторымивходами элемента ИЛИ и триггера, выходы которого подключены соответственно к входам вычитания и сложения реверсивного счетчика и к первому и второму управляющим входам коммутаИЛИ подключен к управляющим входам реверсивного счетчика и блока памяти, адресный вход которого соединен с вь.ходом коммутатора., За счет введения новых узлов и новых связей между ними достигается выполнение новой последовательности операций Считывание - Запись в блоке памяти и операций Сложение - Вычитание в ревер 1 сивном счетчике, что позволяет реалиэонать обработку .на скользящем интервале, Это существенно расширяет воэможности анализа различных классов сигналон - стационарных, локаль" но-стационарных и нестационарных, " т.е, значительно увеличиваются облас ти возможности использования анали" затора как самостоятельного прибора, так и для работы н составе .измерительно-вычислительных комплексов .На Фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого анализатора; на фиг. 2 - иллюстрация особенностей вычисления скользящих" оценок плоТ- ности распределения амплитуд при использовании скользящего временного окна.Анализатор амплитудных распреде- . лений содержит аналого-цифровой преобразователь 1, информационный и так" товый выходы которого соединены с входами соответственно первого и второго элементов 2 и 3 задержки, комму- татор 4, блок 5 памяти, адресный вход которого соединен с выходом ком" мутатора 4, ренерсивный счетчик б,элемент ИЛИ 7 и триггер 8,Анализатор работает следующим образом.Исследуемый случайный сигнал пода ется на вход аналого-цифрового преобразователя 1, в котором преобразуется в последовательный цифровой ряд отсчетов с заданным временным шагом д (фиг; 2), Цйфровые отсчеты а информационного выхода аналого-цифрового преобразователя 1 поступают непосредственно на первый вход коммутатора 4 и через элемент 2 задержки- на второй вход коммутатора 4.При этом импульс сопровождения кода (сигнал о конце очередного преобразования аналогового напряжения в код) с тактового выхода аналого-циф" рового преобразователя 1 поступает непосредственно на первые входы элемента ИЛИ 7 и триггера 8, а через второй элемент 3 задержки - на их вторые входы,Первый незадержанный тактовый импульс сопровождения устанавливает триггер 8 в такое состояние, при котором на его, например, первом вы" ходе Формируется потенциал логической 1, Этот потенциал устанавли" вает коммутатор 4 в состояние, при котором открыт егопервый вход, а в реверсивном счетчике б установлен режцм Сложение.Цифровой код с выхода коммутатора 10 4 поступает на адресный вход блока 5 памяти, вызывает содержимое соответствующей ячейки, которое подается в реверсивный счетчик б, При этом ,на управляющий вход реверсивного 15 счетчика. б через элемент ИЛИ 7 поступает тактовый импульс сопровождения кода, по которому к коду н реверсивном счетчике 7 добавляется еди. ница младшего разряда,. а результат ,сЧитынается на информационный вход блока 5 памяти и записывается вту же ячейку памяти.Указанная последовательность операций производится при каждом такте преобразования аналог/код до того момента времени, когда из элемента 2 задержки поступят цифровые коды, а из элемента 3 задержки поступят эа" держанные. тактовые импульсы сопровождения. При этом каждЫй задержанный импульс сопровождения устананлинает потенциал логической "1 на втором выходе триггера 8, за счет чего пе,- реключается коммутатор 4, а в реверсивном счетчике б устанавливается режим Вычитание,Затем аналогично производится корректировка содержимого считываемой ячейки блока 5 памяти.ффСкользяща( оценка амплитудных 40 распределений Вх . для заданногоХинтервала анализа. (-й), форми" руется путем использования операции Сложением для кахдого вновь поступающего отсчета иэ аналого-цифроного 45 преобразователя 1 и операции Вычитанием для каждого отсчета с выхода элемента 2 задержки. Причем время выполнения цикла корректировки содержимого какой-либо ячейки блока 5 памяти определяется соотношением50,. Л 121Г"фгде Й- интервал времени для считываниястарой л ординаты ЙХ(,-)и записи ф новой ф %Х , в блок 5 памяти.для этого соответствующие импульсы в последовательностях задержанных и незадержанных тактовых импульсов сопровождения должны быть сдвинуты относительно друг друга, вследствие чего триггер 8 попеременно через аТ переключает режимы реверсивного счетчика 6 и входы коммутатора 4. Причем величина задержки Сц, задаваемая элементом 2 задержки для цифровый кодов, определяет неличину скользящего временного окна Т7: Иьин.= Тц- оа величина задержки тактовых импульсов сопровождения в элементе 3 за- держки+"где И - необходимое количество входных отсчетов, определяемое требуемой точностью вычисления искомых оценок Юс учетом характера нестационарность исследуемого сигнала.По незадержанному (задержанному ) тактовому импульсу сопровождения кода, поступившему на вход триггера 8, ,триггер 8 устанавливает реверсивный счетчик б н рехим Сложение (Вычитанием) и открывает коммутатор 4 по его первому (второму) входу, через который цифровой код поступает на адресный вход блока 5.памяти и считывает информацию с соответстную-, щей его ячейки.Этим же тактовым импульсом сопровождения, поступившим через элемент ИЛИ 7 на управляющие входы блока 5 памяти и реверсивного счетчика б, считанный код записывается в ренерсивный счетчик б, в котором с этим кодом суммируется (вычитается) единица младшего разряда, после чего новый код фзаписывается н ту же самую ячейку блока 5 памяти.Благодаря тайой последЬнательности микроопераций обеспечивается новая по сравнению с прототипом вычислительная процедура - вычисление фскользящей оценки амплитудных распределений, что позволяет исследовать не только стационарные сигналы, но также локально-стационарные и не- стационарные. Например это требуется н ряде экспериментов, н которых необходимо обнаружение статистической, неоднородности свойств процессов в условиях их априорной неопределенности.1042041 Составитель Э.Сечинор М,Келемеш Техред М. Надь орректьр А,Тяско аказ 7130 писно филиал ППП Патентф, г.ужгород, ул.Проектна 50 Тираж 706НИИПИ Государственного копо делам изобретений и о13035, Москва, Ж, Раушс ета СССРытийя наб., д. 4/5ем