Устройство для измерения характеристик пересечений случайных процессов

(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯХАРАКТЕРИСТИК ПЕРЕСЕЧЕНПРОЦЕССОВ по авт,св. Фотличающее с яс целью повьппения точновведен адаптивный формипорогового напряжения,соединен с дополнительнформирователя функции,ключен к второму входутеля импульсов.ГОСУДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТ 6584943659250/24-219.О 9.8315.10.85, БюВ.Е.Никитин621.317.25(ОАвторское св494, кл. С О- КИЗМЕРЕНИЯИЙ СЛУЧАЙНЫХ658494,тем, что,сти, в негоровательвход которогоым выходома выход подформироваО 20 25 30 35 40 Изобретение относится к радпоизмерениям.Цель изобретения - повышениеточности за счет уменьшения разброса значений измеряемых характеристикпересечений случайных процессов напороговых уровнях, отличных от нулевого,На Фиг, 1 представлена функциональная схема устройства для измерения характеристик пересеченийслучайных процессов; на Ьиг. 2пример реализации адаптивного Формирователя порогового напряжения.Устройство содержит последовательно соединенные Формировательфункции 1, формирователь импульсов 2,инвертор 3, преобразователь интервал-код 4, адресный счетчик 5,И-выходовый дешифратор 6, логическиеэлементы И 7 и счетчики импульсов 8,а также генератор стробирующихимпульсов 9, выход которого черезпереключатель 10 соединен с входомэлемента задержки 11 и входом дифФеренцирующей цепи 12 и непосредственно с первым входом триггера сраздельным запуском 13, второй входкоторого подключен к выходу Формирователя импульсов 2 и одному извходов переключателя 10, остальныевходы которого соединены с выходомтриггера с раздельным запуском 13,при этом выход элемента задержки 11подключен ко второму входу адресногосчетчика 5, а выход дифференцирующейцепи 12 соединен с вторыми входамилогических элементов И 7, а такжеадаптивный Формирователь пороговогонапряжения 14, вход которого соединен с дополнительным выходом формирователя Функции 1, а выход подключен ко второму входу Формирователяимпульсов 2, переключатель 10 имеетконтакты 15-24.Принцип работы устройства заключается в следующем.фЧетыре положения переключателя 10соответствуют измерениям следующиххарактеристик пересечений случайныхпроцессов; распределение длительностей интервалов пересечений; распределение длительностей интервалов,содержащих заданный момент времени;распределение длительностей интервалов "обратное время возвращения",распределение длительностей интервалов "прямое время возвращения",Исследуемый сигнал с выхода Формирователя функции 1 поступает навход формирователя импульсов 2 и навход адаптивного Формирователя порогового напряжения 14, выход которогосоединен с вторым входом Формирователя импульсов 2, При этом формирователь импульсов 2 формирует короткиеиспульсы в моменты пересечений (вданном случае с положительной производной) случайным процессом порогового уровня, формируемого адаптивнымформирователем порогового напряжения 14. Величина порогового уровня(в данном случае в процентах поотношению к амплитудному значениюисследуемого сигнала),Серия импульсов (импульсов пересечений) с выхода формирователя 2подается на инвертор 3, которыйпреобразует ее в серию импульсов,длительности которых соответствуютдлительностям интервалов пересечений,Прямоугольный импульс длительностьюс выхода инвертора 3 поступает на вход преобразователя интервал-код 4 и преобразуется в пакетимпульсов, число т; которых пропорционально ь, Полученный пакетимпульсов подается на счетный входадресного счетчика 5,Предварительно на вход сбросаадресного счетчика 5 годается короткий импульс, приводящий счетчик висходное состояние,Число, зафиксированное в адресномсчетчике 5, пропорциональное длительности ;, параллельным кодом подается в Я-выходовой дешифратор 6 и определяет появление напряжения на соответствующем данному числу выходедешифратора.Выходы И-выходного дешифратора 6соединены с первыми входами логических элементов И 7 и напряжение над-м выходе дешифратора служит "разрешающим" для них. На вторые входылогических элементов И 7 поступает свыхода дифференцирующей цепи 12 короткий импульс, который соответствует спаду импульса, поступающего навход дифференцирующей цепи 12 и совпадает с концом временного интервала,подлежащего измерению. Выходы логи.ческих элементов И 7 соединены свходами счетчиков 8 и импульс с выхода соответствующего логическогоэлемента И поступает в соответствующий счетчик импульсов,Таким образом, происходит регистрация поступающего импульса соответственно его длительности в одномиз счетчиков импульсов 8. При этомрегистрируется длительность временного интервала между импульсом "Сброс"и "Считывание",При измерении распределения дли Отельностей интервалов пересеченийконтакт 24 замкнут на контакт 15, аконтакт 19 - на контакт 20. Приэтом с выхода Формирователя импульсов 2 импульсы пересечений через контакты 24, 15 и элемент задержки 11подаются на вход сброса адресногосчетчика 5, Эти же импульсы, но незадержанные, через контакты 19, 20и дифференцирующую цепь 12 подаютсяна первые входы логических элементов И 7 и являются считывающими.При этом измеряются все без исключения временные интервалы между импульсами пересечений. 25 При измерении распределения длительностей интервалов, содержащих заданный момент времени, контакт 24 замкнут на контакт 16, а контакт 19 - на контакт 21. При этом на вход элемента задержки 11 подаются импульсы пересечений с выхода формирователя импульсов 2, а на вход :дифференцирующей цепи 12 подаются импульсы, сФормированные. триггером З 5 13 с раздельным запуском, при этом пуск триггера осуществляется импульсами с генератора 9 стробирующих импульсов, а остановка - первым, следующим за стробирующим импульсом 4 О импульсом пересечений, подающимся .на второй вход триггера 13 с раздельным запуском с выхода формирователя 2С выхода дифференцирующей цепи 12 на входы логических элемен тов И 7 подается короткий импульс (считывания) в момент, соответствующий концу интервала, в который "попал" стробирующий импульс. При этом измеряются длительности лишь 5 О тех временных у 1 нтервалов между импульсами пересечений, в которые "попадают" стробирующие импульсы,При изменении распределения длительностей интервалов "обратное время возвращения" контакт 24 замкнут на контакт 17, а контакт 19 - на контакт 22, При этом на вход элемента задержки подаются импульсы пересечений с выхода формирователя импульсов 2, а на вход дифференцирующей цепи 12 - импульсы с генератора 9стробирующих импульсов, т,е. стробирующие импульсы в данном режимеявляются считывающими . При этомизмеряются длительности интервалов отимпульсов пересечений до стробирующего,При измерении распределения длительностей интервалов "прямое времявозвращения" контакт 24 замкнут накочтакт 18, и контакт 19 - на контакт 23, при этом на вход элементазадержки 11 подается импульс с генератора 9 стробирующих импульсов(команда "Сброс" ), а на вход дифференцирующей цепи 12 - с триггера 13с раздельным запуском. При этом измеряется длительность интервалов отстробирующего импульса до первогоимпульса пересечений,По окончании измерений счетчикд-го канала будет показывать числои;, Общее число измеренных импульсовп 1. Плотность распределения длительности выбросов определяетсявыражением1 Ф)= ",й1=1где и 3 - частота;й 1, - временный интервалЭлектрическая схема адаптивного формирователя порогового напряжения (Фиг. 2) содержит выпрямитель 25, конденсатор 26, повторитель 27, переключатель 28, контакты переключателя 29-31, переменные резисторы 32 и 33 и измерительный прибор 34.Два положения переключателя 28 соответствуют следующим образом режимам работы схемы: установка относительной величины порогового уровня; формирование адаптивного порогового уровня.Сначала производится установка относительной величины порогового уровня, при которой контакты переключателя 30 и 31 замкнуты и на переменный резистор 32 подается эталонное напряжение. Установка производится перемещением подвижного1185262 вижного контакта резистора 32 задачная часть напряжения огибающей и,"- следуемого сигнала (адаптивный по-роговый уровень) поступает на выходсхемы,Таким образом, предлагаемое устройство эа счет использования адап"тивного формирователя порогового 10 напряжения, который вырабатываетадаптивный пороговый уровень, изменяющийся по закону изменения огибающеи исследуемого сигнала (следитза изменением уровня амплитуды) 1 исследуемого сигнала) и представляющий собой заданную часть напряженияогибающей исследуемого сигнала, достигается неизменность относительнозначения уровня порогового напряже ния от уровня (амплитуды) исследуемого сигнала при изменении последнего во времени, что ведет к уменьшению разброса значений измеряемыххарактеристик пересечений и повыше нию точности определения параметровраспределений этих характеристик. Юю 4 ф иг Составитель В, ПотапоТехред Л.Мартяшова ктор К. Воло аказ 6359/41 Тираж 747 ВНИИНИ Государственного коми по делам изобретений и от 3035, Москва, Ж, РаушскаяПодписное тета СССкрытийнаб., д. Патент", г,: Ужгород, ул. Проектная, 4 илиал контакта резистора 32, величина напряжения на котором контролируется измерительным прибором 34 и выражена в процентах относительно эталонного напряжения. Таким образом, между величинами напряжения, подаваемого на резистор 32 и снимаемого с его подвижного контакта, устанавливается процентное соотношение, справедливое и для тех случаев, когда на резистор 32 будет подано напряжение, величина которого отлична от эталонного.При формировании адаптивного порогового уровня сигнал поступает на вход схемы, выпрямляется выпрямителем 25, выпрямленный сигнал сглаживается конденсатором 26, на котором выделяется напряжение сгибающей исследуемого сигнала и подается на вход повторителя 27, который предотвращает разряд конденсатора 26 током нагрузки, а с повторителя 27 через замкнутые контакты переключателя 29 и 31 на резистор 32 ис поцорректор А. Зимокосо