Устройство для оценки плотности вероятности случайного сигнала

(54) УСТРОЙС ВЕРОЯТНОСТИ (57)Изобрете лизированным ной техники ТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ СЛУЧАЙНОГО СИГН ние относится к средствам вычи и может быть ис и одномерной пл мгновенных знач ссов, реализаци специалительользованостиий слукоторых н о вероятности чайных проц ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельство ССС9 450181, кл. С Об Р 15/36, 1974Авторское свидетельство СССР9 506867, кл. С Об Р 15/36, 1976 представлены в виде электрическихсигналов. Целью изобретения является упрощение устройства и повьпдениеего точности. Это достигается засчет введения счетчика-делителя навосемь и блока пересчета с соотношением частот следования импульсов наего первом и втором выходах 4:3, чтопозволяет исключить генератор вспомогательного сигнала - случайногоравномерно распределенного напряжения, сложного по реализации, и двуханалоговых сумматоров. Устройствосодержит компараторы 1-4, элементыИСКЛ 10 ЧА 10 ЩЕЕ ИЛИ 5,6, счетчик-делитель на восемь , блок 8 цифровогоотсчета, источник 9 тока, делитель Енапряжения на трех резисторах 10-12, ффцифроаналоговый преобразователь 13, ф фгенератор тактовых импульсов 14, Сблок 15 пересчета. 5 ил.Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может быть использовано для оценки одномерной плотности вероятности мгновенных значенийслучайных процессов, реализации которых представлены в виде электрических сигналов.Цель изобретения - повышение точности и упрощение устройства.На фиг.1 представлена структурнаясхема устройства; на фиг.2 - взвешивающая функция, реализуемая предлагаемым устройством; на фиг.3 - взвешивающая функция, реализуемая известным устройством; на фиг.4 - принципиальная схема и временная диаграмма работы счетчика-делителя на восемь; на фиг,5 - схема и временные диаграммы работы блока пересчета с соотношением частот следования импульсов 4:3.Устройство содержит компараторы 1 - 4, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 и 6, счетчик-делитель 7 на восемь, блок 8 цифрового отсчета, источник 9 тока, резисторы 10 - 12, цифроаналоговый преобразователь 3, генератор 14 тактовых импульсов (ТИ), блок 15 пересчета с соотношением частот следования импульсов на первом 16 и втором 17 выходах 4:3 и счетчик18 импульсов.Компаратор выполняет те же функции, что и амплитудный дискриминаторв известном устройстве. Счетчик-делитель 7 на восемь выполняет функцию уменьшения частоты следования импульсов на выходе в восемь раз в сравнении с частотой следования на входе (фиг.4)Блок 15 пересчета выполняет функцию изменения частот следования импульсов на первом и втором выходах в соотношении 4:3 (фиг.5 ).Для задания основания взвешивающей функции служит источник 9 тока и цифроаналоговый преобразователь 13, между выходами которых включен делитель напряжения, состоящий из трех резисторов 10-12.Элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 и б, блок 8 цифрового счетчика и генератор 14 ТИ могут быть выполнены на типовых микросхемах цифровой вычислительной техники.Устройство работает следующим об 1 разом.,следования импульсов на входах блока 8 цифровот о отсчета Р - Р =76. В начале цикла измерений устанавливается такое напряжение на выходецифроаналогового преобразователя 13,чтобы середина взвешивающей функциисовпала с нижней границей диапазонаанализа. Ширина дифференциальныхкоридоров, соответствующая основаниювзвешивающей Функции, задается токомисточника 9 и сопротивлениями резисторов 10 - 12 делителя напряжения.Резисторы 10 и 12 имеют сопротивление, в два раза меньшее,чем резистор 11,Если в момент стробирования компараторов 1 - 4 импульсами с выходаблока 15 значение входного сигналаоказывается между порогами срабатыва(ния компараторов 2 и 3, то на выходеэлемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 возникает импульс, поступающий на суммирующий вход блока 8 цифрового отсчета.Одновременно выделяется импульс и навыходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6,так как пороги срабатывания компараторов 2 и 3 находятся между порогами срабатывания компараторов 1 и4, Если значение входного сигналаоказывается между порогами срабатывания компараторов 1 и 4, но не попадает между порогами компараторов2 и 3, то стробирующий импульс формируется только на выходе элементаИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6. Импульсы с выходаэлемента 6 подаются на вычитающийвход блока 8 цифрового отсчета черезсчетчик-делитель 7 на восемь, поэтому на вычитающий вход блока 8 цифрового отсчета поступает только каждый восьмой импульс.Обозначим среднюю частоту следования импульсов на выходе 17 блока15 Р, а частота следования импульсовна выходе 16 Р = -- Р. Если значе 3ния сигнала таковы, что импульсыпоявляются только на выходе элемента ИСКЛЮЧА 10 ЦЕЕ ИЛИ 6, то на вычитающем входе блока 8 цифрового отсчетачастота следования импульсов1 1Р = - - Р = -- Р. Если значения1 8 1 6входного сигнала таковы, что импудьсы появляются на выходах элементов5 и 6, то результирующая частотаз 13 Следовательно, весовые коэффициенты дифференциальных коридоров формируются с функцией 1 (1),Счетчик 18 подсчитывает число импульсов с выхода 17 блока 15 пересчета и после набора заданной суммы выдает импульс, поступающий на управляющий вход блока 8 цифрового отсчета., По этому импульсу результаты измерения записываются в блок 8 цифрового отсчета, а выходное напряжение преобразователя 13 увеличивается на одну ступеньку, продвигая дифференциальные коридоры к верхней границе диапазона анализа. После этого начинается очередной цикл измерения. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет достигнута. верхняя граница диапазона анализа. При этом в блоке 8 цифрового отсчета записываются все результаты измерения значений плотности вероятности.Формула изобретенияУстройство для оценки плотности вероятности случайного сигнала, содержащее первый, второй, третий и четвертый компараторы, генератор тактовых импульсов, блок цифрового отсчета, первый и второй элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, источник тока, цифроаналоговый преобразователь, счет - чик импульсов и делитель напряжения,32334крайние выводы которого подключенысоответственно к выходам источникатока и цифроаналогового преобразователя, а средние выводы делителя напряжения соединены соответственно спервыми входами компараторов, вторыевходы которых объединены и являютсяинформационным входом устройства,выходы второго и третьего компараторов подключены соответственно к входам первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,входы второго эдемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ соединены соответственно с выходами первого и четвертого компараторов, при этом выход первого элементаИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключен к первомуинформационному входу блока цифровогоотсчета, управляющий вход которого и 20 вход цифроаналогового преобразователя соединены с выходом счетчикаимпульсов, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повыщения точностии упрощения, оно содержит счетчик делитель на восемь и блок пересчета,вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а первыйи второй информационные выходы подключены соответственно к стробирую щим входам компараторов и входусчетчика импульсов, выход второгоэлемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ через счетчик-делитель на восемь соединен свторым информационным Входом блокацифрового отсчета.1332334 7 ЖЮИ ставитель Э, Сеч хред Л. Сердюкова едактор В.Петраш Корректор С.Шекмар аказ 3834/45 13 ул.Проектная,изводственно-полиграфическое предприятие, г.ужг Ю 955 ИЕ 5Фиг 4 Тираж 672ИИПИ Государственного комипо делам изобретений и о