Способ измерения статистических характеристик стационарных случайных процессов и устройство для его осуществления

126546 Класс 21 е, 112 о42 д, 10 СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУС, Александров СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИКСТАЦИОНАРНЫХ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ И УСТРОЙСТВДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Заявлено 29 апреля 1969 г, за6266426 в 1(оми и открытий при Совете Министроет по делам пзобретепи 1СССР Опубликовано в Бюллетене изобретений6 за 1960 Известны различные способы и устройства для исследования статистической структуры сигналов источника сообщений.Предлагаемый способ основан на применении техники дискретного счета событий и обладает более высокой точностью и более широким диапазоном измерений, чем известные ранее.По описываемому способу определение среднего значения произведения случайных напряжений осуществляется итерационным методом (путем замены умножения повторным сложением), Регулируемая задержка изучаемого напряжения, необходимая для снятия функции авто- корреляции, заменяется задержкой управляющих сигналов, что достигается простым изменением тактовой частоты работы устройства - изменением частоты колебаний генератора звуковой частоты, задающего период повторения управляющих сигналов,Устройство для осуществления описанного способа измерений представляет собой специализированный вычисчительный прибор дискретного действия, работающий в натуральном масштабе времени. При помощи этого устройства могут измеряться следующие статистические характеристики исследуемого стационарного случайного напряжения: одномерный интегра,чьный закон распределения вероятностей; одномерный дифференциальный закон распределения вероятностей (плотность вероятности); двумерный интегральный закон распределения вероятностей для одного или двух случайных напряжений в одинаковые или различные моменты времени наблюдечия; коэффициенты взаимной и автокорреляции; моменты распределения вероятностей.П 1)игпги дл 1 ствня устро 1 Ства основан на пе 1)Одическо сравнении изучаемого случайного напряжения с эталонными напряжениями, постояннымн или изменяемыми в проце.сс измерения по определенной программе, и регистрации результатов сравнення в пересчетном устройстве.В устройстве автоматизировано выполнение программы переключения эталонных напряжений, необходи.;ых для измерения среднего или среднеквадратичного значения исследуемого сигнала, а также для измерения коэффициентов взаимной или автокорреляции. После производства замера прибор автоматически выключается,Скелетная схема устройства показана на чертеже. Управляющее напряжение Ур, полуЧаемое от задающего генератора звуковой частоты, преобразуется в формирующем устройстве 1 в импульсы стандартной амплитуды и длительности, которые запускают схему двоичного счетчи,ка, Продифференцированные импульсы с разных анодов лампы выходного каскада формирующего устройства, после дополнительного формирования и усиления, запускают сравнивающие устройства 2 и 3 поочередно через одинаковые интервалы времени, равные периоду управляющего напряжения.Каждое сравнивающее устройство ,первого или второго измерительных каналов) представляет собой симметричный мультивибратор с импульсным анодным питанием, В сеточные цепи мультивибратора вводятся: эталонное напряжение Е (на одну сетку) и исследуемое напряжение У ,. на другую сетку), В зависимости от знака неравенства У ) ) Е или 0, Е в момент подачи импульса анодного питания мультивибратор примет одно из двух возможных состояний (один из триодов заперт, другой отперт, или наоборот), В анодных цепях триодов мультивибратора стоит симметричный трансформатор. Знак импульса напряжения во вторичной обмотке этого трансформатора зависит от того, в какую сторону опрокинулся мультивибратор, и,следовательно, от знака неравенства между сравниваемыми напряжениями, Симметрия схемы сравнивающего устройства ооеспечивает высокую точность и стабильность его работы.Сравниваемые напряжения Г,и Е подаотся на сравнивающие устройства непосредственно или через катодные повторители 4 и 5. Выходные импульсы сравнивающих устройств поступают на усилители б и 7, пропускающие только положительные импульсы.При снятии одномерного интегрального закона распределения вероятностей и измерении среднего значения случайного напряжения используется одно сравнивающее устройство (один измерительный канал), а при снятии двумерного интегрального законы распределения вероятностей, измерении плотности вероятности н измерении коэффициентов взаимной и автокорреляции используются два сравнивающих устроиства (оба измерительных канала) и схема простых нли задержанных на период повторения управляющего напряжения совпадений или антисовпадений 8. Задержка совпадений на время Т, равное периоду управляющего напряжения Т,осуществляется при помощи мультивибратора памяти 9, имеющего два устойчивых состояния: возбуждение и покой. Если в какой-то момент времени выполнялось условие У, ) Е, то на выходе первого имриельноо канала нояляется ипульс, который переводит мультивибратор памяти в возбужденное состояние. Время пребывания его в возбужденном состоянии равно Т = Т независимо от длительности, периода повторения управляющего напряжения Т,. Величина интервала времени Т может изменяться в широких пределах путем изменения частоты управляющего напряжения.Если в следующий момент времени выполнялось условие У,+т) Е,о 12651то на выходе второго измерительного канала появляется импуль, возвращающий мультивибратор памяти в состояние покоя.Если в момент времени со второго измерительного канала импульс почему-либо не поступил, то мультивибратор памяти будет возвращен в состояние покоя синхронизующим импульсом через схему мультивибратора задержки 10, выполненную на мультивибраторе с одним устойчивым состоянием. Сигнал с выхода схемы совпадений или антисовпадений регистрируется в пересчетном устройстве 11. Программа измерений устанавливается переключателем 12.Программирующее устройство И служит для автоматического переключения эталонных напряжений в заданной последовательности через одинаковые интервалы времени. Переключение эталонных напряже. ний, устанавливаемых по вольтметрам, перед началом измерений, осуществляется при помощи щаговых искателей, статорные контакты которых присоединены к отводам калиброванных потенциометров. Шаговые искатели приводятся в действие тиратронами, Один пз тпратронов включен по схеме релаксационного генератора, который задает частоту переключения эталонных напряжений, По выполнении программы переключений эталонных напряжений тиратрон запирается и пересчетное устройство отключается от прибора.Предмет изобретения1. Способ измерения статистических характеристик стационарных случайных процессов, основанный на применении техники дискретного счета событий в устройстве, где производят периодическое сравнение изучаемого напряжения с эталонными и регистрируют результаты сравнения в пересчетном устройстве, отлич ающийся тем, что, с целью повьп:.ения точности и расширения диапазона измерений, применяют повторное сложение (итерационный метод) для определения среднего значения произведения случайных напряжений, а регулируемую задержку изучаемого напряжения, необходимую для снятия функции автохорреляции, заменяют задержкой управляющих сигналов, что достигают изменением тактовой частоты работы устройства, вводят сравниваемые напряжения в сеточные цепи ламп симметричных мультивибраторов с импульсным анодным питанием, а получаемый выходной сигнал стандартной амплитуды и длительности, знак которого зависит от знака неравенства сравниваемых напряжений, снимают со вторичной обмотки дифференциального трансформатора, включенного в анодные цепи ламп.2. Устройство для осуществления способа по п. 1, о тли чаю щееся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, в схеме задержанных совпадений применяют мультивибратор с двумя устойчивыми состояниями.126546 редакто П нформационно-издательский отдел. одп. к печ. 1.1 Ъ.бО г,бъем 0,34 и. л. Зак. 3094 Гира.к 9 од Цена 50 коп. г по дела., изобретений и открытий при Совете Министров СС Москва, Петровка, 14. 1 ипография Комит стет по делам изо. С. Кутафина гений и открытий при Совете йинистров СССРГр. 9