Анализатор функций плотности распределения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 603 119) 51)5 0 06 0 7/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКР ЫТИ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ повышение быстродеиствия, Для этого предложена схема в совокупности с электронно-лучевым прибором типа "Политрон", определяющая достаточность времени анализа случайного процесса в соответствии с критерием согласия форм распределения Колмогорова-Смирнова, При этом предполагается, что два распределения случайных стационарных процессов, накапливаемые в различные интервалы времени, должны сводить указанный кри 1 ерий к нулю при увеличении этих интервалов, 8 устройстве критерий сравнивае гся с наперед заданным порогом. Условие, когда коитерий становится, меньше порога. считается достаточным для прерывания прсцесса накопления информации о распределениях, 1 ил,ненных с ЙН- дискрими2соединены с ого блока 7 выминаторов втония, вх ям руппы со 8 выпрям второго дополни ненными скримина ены соот ртым 12 б выпрямле рвому, а ду коммуткоторого рои г блока стинь ны с соеди ми ди четве 7 и 8 к пе АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРМ 499568, кл. 6 06 О 7/52, 1976.(57) Изобретение относится к аналоговойвычислительной технике и может быть использовано для статистического анализаслучайных процессов в системах автоматического управления, в вычислительной технике при распознавании сигналов, Цель -Изобретение относится к аналоговои вычислительной технике и может быть использовано для статистического анализа случайных процессов в системах автоматического управления, в вычислительной технике при распознавании сигналов,Цель изобретения - повышение быстродействия,На чертеже представлена схема анализатора функций плотности распределения.Анализатор содержит электронно-лучевую трубку, (ЭЛТ) 1 типа политрон, содержащую два ряда функциональных пластин 2, две горизонтально отклоняющие пластины 3 и два анода 4, функциональные пластины первого ряда соединены с выходами соответствующих К интеграторов 5, соедиискриминаторами 6, приче торов первой группы входо ыходом первНоды - дискри2единены с выходом второго ления,функциональные плэряда симметрично соединетельными интеграторами 9, с дополнительными группа- торов 10, входы которых советственно с третьим 11 и лаками выпрямления, Блоки ния присоединены входами блоки 11 и 12 - к второму атора 13, информационный является входом устройствз.)г ) а и/ ГЕНЕрата 13 14 ПИЛОабра;.=Пряжен)я СОВДИНВН С ГОРИЗС Нтая 14 ОТКЛОНЯЮЩЕЙ ПЛБСТИНой д, СС СЧВТЧЛКСМ ):, И С ПОРОГОВЫ" ми элемвн)ми 1 О и, ;ыхаДы катарьгк Соецинеиы С БтарЫМ)1 Бка)а;БМИ ЭЛЕМЕНТОВ 1/1 18 и 19 соответственна. Вргым входам элементов 1/ 18 и 19 г:)с 3 аэдалнен выхсгд старшего разрлда счетчика 15 выход младшего раэ 13 ЯДа счетчлка 15 )аздинен,; утрав- ЛЯК)ЩИМ ВХОДОМ КСмм",ата 13 а 1 а. АНОДЬ 4 пол/1 трона 1 подсоединены соответственна к Входам дифференциального усилителя 20 И СуММатара 21, ВЫХОД К/)т(3133 ГСа .Ое) И)8 Ь Г Входом регулиравкл уси.18 Чил усилителя 22, вход которого соединен 1; Выходом дифференциально. о усиллтеля "0., а выход - с сиг.нальным Входом пикавгаГс де 3 екто 3 а 23, ВЫХОД Ка)3 БУРОГО СОДИЕ С .НБЛ ЬН Ь 1)ч В)Г) ДОМ т 138 Гь 8 ГО Г)ароГОБО о аВаа.-, .э с.4, БьХс)Д КатаРОГО СОВДИНЕН С аз 3 В,М БХОДаМ ЭЛЕ" мента ИЛИ 25 и язляе-ся выходам "Гатов анализе)т 3138. ВыхОД эле 18 нта 1/аЛИ 25 саедлнен с одом сбаос; дополни.тельных и Таа)Г 13 атаааИ 9, ВТО ЗОЙ БХСД ЭЛеменГГа К/ 1 Ы соеци)Бн со сбросовы 1 входами )/анте га" иаО)ОВ 5, Генератааа 1/ ПилоабоазнаГО )апряжения счетчиса 15 и Является Входам "Пуск" анализа гора, а В ы ходы гБр Бог 3 и в го- )ОГО эле)/ентов И8 и 3 саединень с БхоДами РазРВОенив, саОтвтственчо, "а 1)етьегса )1)ОРОГОВ 13 О ЭсаЕМеа)та //1 аРа/ОВСаг 3 ет// - ра 23.Анализа, ар р аасп ает с,ед кндим аб;.,э.ЗО),1/1 СС)аСадуеМЫа СИНБГ Ха 1:С)аа ередО ГаДае)г нз Бхадьа блок,. Б ., Ь и 1 , 12 Быпая Л Ф и /а я 1а О 8 Г Е"/р ) ,: С1" Н а о 1"естВчиБается )сом,"/)тс)эра)118 1/Гага,.а.Г )1- ВМЫМ ДВСИЧ-)М СтНБЛСа 1, В,Г)абаГ 3:Е.м ы м и 3 и е л а О О )3 Б з 1-. а3 н а 4 р я )к 8 н и Р СЧЕТЧИКОМ 15. 1 а.а)КДЫЙ ОБЗ, КОГ/За ЭТО Ня Г,а" 3 КаНИЕ а)ОГ 1)Лгал-; Ми 1,а;а/",а а)ОИЧНЫй нзл не ап 13 авляющем Входе кс)мма/тата")с 13 изменяет свое сс)стоян/8 и,: Г рати Бс)да/1 а)кНое И В аЗОСтвеТСТБИИ С ЭаИМ СОСТОЯЬ ЛБМ КОММУТВТС)РД 38 РС) Л Оа,;т И( Г/а 8 ДУБ 1 Ы й сигнал хф либо на Бхсдьа блоков 7 и 8, либо блоков 11 И 12,11 олажительные зНачения Х 1 т) через блок 7,11) попада:от на Первую гргПу дискримлнаторов 83", Отс)и)Втелныеа зна)ния. - через блоа,и )аа"1") н Бтар/)о гс)у 44)/ Дискриминаторов б 1 О)Дисс 13 им )Нвторы аЗы деля сат Быха чн Ой импульс, 41 эопарцианал ьны й длиелнаСти ПрвбЫВаНИя С/Г)ала Х Бышае апрвдЕ- лОннОГО уровня В случае анализа фунакцали распределения БерЭятьОсте/)Или прапорциОнальный Дл)/,теланс,ст/ 4138 быванля сиГ" НЗЛВ В ЗВДВННЫХ ПрЕДЕЛБХ аВ СЛУЧВ 8 ЭчаЛиэс плотности распределен)я )ти импульсь интегрируются интеграторами 519) и напрякение с них подается на функциональные пластины 2, Напряжение для счи)ываиия результата поступает с генератаса 11 на горизонтально отклоняющие пластины Э, в результате чего на выходе дифферен) иального усилителя 2 О будет отображена информация о различии распределений хт), накопленных эа определенное число г ериодов напряжения длл считывания, Период Т последнего целесообразно выбирать такого же порядка, что и период нижней граничной частоты Б сектре сигнала,По сигналу "Пуск" обнуля ются инте ратары 5(9), счетчик 15 и генератор 14, Счетчик 15 переключает коммутатор 13 в состояние, обесаечивающее прахаждэние сигнала х(1) на блоки 7 л 8 Быпрямления, в результате чего на функцианальнь"х плас.инах первого ряда будет накапливаться статистическая информация о сиагнале за период Т. Повторный й запуск генератора 14 переключает счетчик 15 и сигнал Х 1 т) переключается коммутаторам 1:3 на входы блоков 11 и 12 Выорямления, Б результате статистическая информация о сигнале хт), накапливая за второй период 1, отображается на функциональных пластинах второго ряда. Накатленная разность Потенциалов на функциональных пластинах 2 считывается электронным лучам, развертываемым пилоааразным напряжением, и отображается в а)113 д ам токе, а следовательно, в сигнале на вь;ходс дифференциального усилителя 20.Пиковый детектор 23 Позволяет, выделить инфармацию а максимальной разности потенциалов Пластин 2 одноименной пары за четный Период Т пилосбраэнога на 4 ряжения, чта позволяет Па кр/)терию соласия 1 Салматарс)ва-Смирнова сравнить ме)кду собой инфармацию а распределениях, атобоажаемую на противоположных рядах функцианальньгх пластин за четные и нечетные перлады напряжения. При этом следует исключать из рассмотрения ситуацию с н)- левым потенциалам всех функциональных лластин 2, а также увелЧить коэффициент Передачи инфа 13 мации а максимальной рВзностл потенциалов Пар функциональных пластин при их малом потенциале и ослабить этот коэффициент передачи на вход Пикового детектора 23 при большом потенциале последних, что позволит снизить вероятность случайных совпадений 13 асГр 8 делени 1, накаплиВаемьх на противоположных с)ядах функциональных пластин за первые периоды Тотсигнала "Пуск",Переменный коэффициент пеоедачи с Выхода дифа 1)8;3 снциальноГО усилителЯ 2 О на вход Пикового детектора 23 реализуется зания е момент его макоимума, напряжение яо счет совместной работы усилителя 22 и сумматора 21, управляющего коэффициентом усиления усилителя 22, Установлено, что суммарный ток анодов 4 политрона обратно пропорционален отрицательному потенциалу на паре функциональных пластин 2, запирающему электроны пучка с соответствующими энергиями (от нуля до 8-16 эВ). Требуемая регулировка усилителя 22 получается, если его коэффициент.усиления обратно пропорциенален суммарному току анодов, но при токе, определяемом нулевым потенциалом пары функциональных пластин, запирает усилитель 22 так, чтобы потенциал на его выходе был максимален, а не нулевой.Кроме того, усилитель 22 обеспечивает выпрямление сигнала, поступающего с выхода дифференциального усилителя 20, В начальный момент четного периода пилообразного напряжения пиковый детектор обнуляется и начинает накапливать информацию заново, в конце этого же периода информация с выхода детектора 23 сравнивается с наперед заданным порогом в третьем пороговом элементе 24 и результат запоминается и попадает на выход нГотов" анализатора. Если максимальное различие потенциалов на парах пластин 2 меньше .заданного порога и потенциалы пластин не равны нулю, то на выходе элемента 24 появляется сигнал "Готов", означающий, что накопленной за четные и нечетные периоды информации достаточно, форму распределения можно считывать на выходе анализатора. При этом сигнал нГотов" одновременно проходит через элемент ИЛИ 25 и обнуляет интеграторы 9, при этом на выходе можно считать форму распределения сигнала х(т),Работа анализатора основана на свойстве стационарных случайных процессов, позволяющем сравнивать между собой их параметры, полученнь 1 е в различные интервалы времени, Обнуление детектора 23 и вклеочение элемента 24 осуществляются сигналами, формируемыми из пилообразного напряжения: счетчик 15 формирует на выходе старшего разряда единичный потенциал во время каждого четного Т, пороговый элемент 17 формирует единичный потенциал из пилообразного напряжения в момент его минимума, напряжение на выходе элемента И 19 лишь в момент минимума пилообразного напояжения на четном периоде Т будет соответствовать единичному потенциалу, разрешающему работу детектора 23, пороговый элемент 16 формирует единичный потенциал из пилообразного напряжеа 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 на выходе элемента И 18 в результате будетсоответствовать единичному потенциалу вмомент максимума пилообразного напряжения на четном периоде Т,Формула изобретения Анализатор функций плотности распределения, содержащий электронно-лучевую трубку типа политрон, горизонтально отклоняющие пластины и функциональные пластины первого ряда которой соединены соответственно с выходом генератора пилообразного напряжения и с выходами й интеграторов (где й - число функциональных пластин ряда), информационные входы которых соединены с выходами Н дискриминаторов, причем М/2 дискриминаторов первой группы входом соединены с выходом первого блока выпрямления, входы М,2 дискриминаторов второй группы - с выходом второго блока выпрямления, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены й дополнительных интеграторов, третий и четвертый блоки выпрямления, две дополнительные группы из Й/2 дискриминаторов, коммутатор, счетчик, дифференциальный усилитель, сумматор, усилитель, пиковый детектор, три пороговых элемента, элемент ИЛИ и два элемента И, при этом выходы третьего и четвертого блоков выпрямления соединены соответственно с входами дискриминаторов дополнительных групп, выходы которых через дополнительные интеграторы соединены с соответствующими.функциональными пластинами второго ряда электронно-лучевой трубки, входы первого и второго блоков выпрямления соединены с первым, а входы третьего и четвертого блоков выпрямления - с вторым выходами коммутатора, управляющий вход которого соединен с выходом младшего разряда счетчика, счетный вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, а выход старшего разряда - с первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго пороговых элемен;ов, входы которых соединены с выходом генератора пилообразного напряжения, соответствующие входы дифференциального усилителя и сумматора обьединены и соединены с соответствующими анодами электронно-лучеьой трубки, выход дифференциального усилителя - с сигнальным входом усилителя и является выходом анализатооа, выход сумматора соединен с входом регулировки усиления усилителя, выход которого соединен с сигнальным вхом пикового детектора, выход которого со-18 -Составитель Г, 3 елинскийА. Козориз Техред М,Моргентал Коррек Редак Шевкун Заказ 4 ВН8 Ги раж Подписное ПИ Государственного комитета во изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат Т 1 атент", г. Ужгород, ул. Гагарина единен с сигнальным входом третьего порогового элемента, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и является выходом Готов" анализатора, выход элемента ИГПИ соединен с входами сброса М дополнительных интеграторов, второй вход элемента ИЛИ - со сбросовыми входами;Щ 1 интеграторов, генератора пилообразного напряжения, счетчика и является входом "Пуск" анализатора, а выходы первого и второго элементов И соединены с входами раз решения соответственно третьегопорогового элемента и пикового детектора.