Устройство для измерения плотностей вероятностей

3905 О Совхоз СоветскихСоциалистическиРеспублик ЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вт, свидетельстваЗависимо М. Кл, б 06 д 7/ Заявлено,30.Ч 11,1971 ( 1686439/18-24)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 11.Ч 111973. Бюллетень30Лата опубликования описания 11.Х 11.1973 Гасударственный комитет Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий. Мирский явитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМ ЛОТНОСТЕЙ ВЕРОЯТН РЕНИ СТЕЙ Изобретение относится к области вычислительной техники.Известны устройства для измерения плотностей вероятностей, содержащие амплитудно-импульсный модулятор, соединенный через амплитудный селектор с первым входом первого элемента И непосредственно, а с первым входом второго элемента И - через первый переключатель, выход первого элемента И соединен со входом счетчика импульсов, выход второго элемента И соединен со входом делителя частоты, выход которого подключен ко входу счетчика импульсов и единичному входу первого триггера, к нулевому входу которого через кнопочный выключатель и далее через второй переключатель подключен выход генератора импульсов выборок; единичный выход первого триггера соединен со вторыми входами первого,и второго элементов И непосредственно, с третьим входом первого элемента И - через третий переключатель, с третьим входом второго элемента И - через четвертый переключатель и с первым входом третьего элемента И - непосредственно, второй вход третьего элемента И чере" элемент сравнения, соединенный вторым входом со входом устройства, подключен к выходу источника напряжения.Все известные устройства не позволяют вычислять функцию коллигации. В предложенном устройстве указанный нгдостаток исключен.Устройспво отличается от известных тем,что оно содержит второй и третий триггеры, 5 четвертый и пятый элементы И, элемент задержки, элемент ИЛИ и пятый переключатель, причем выход третьего элемента И соединен с первым входом четвертого элемента И, ненулевым входом третьего триггера и 10 клеммами второго и пятого переключателеи;выход генератора импульсов выборок соединен с единичным входом второго триггера и первым входом пятого элемента И, выход которого присоединен к первому входу эле мента ИЛИ и единичному входу третьеготриггера, выход которого подключен ко второму входу пятого элемента И непосредственно и ко второму входу второго элемента И - через четвертый переключатель; выход 20 четвертого элемента И через элемент задержки соединен со вторым входом элемента ИЛИ и нулевым входом второго триггера, выход которого присоединен ко второму входу четвертого элемента И непосредственно 25 и к третьему входу первого элемента И -через третий переключатель, выход элемента ИЛИ соединен со входом амплатудно-импульсного модулятора через пятый переключатель, одна из клемм которого соединена с 30 клеммами первого и второго переключателей, 390 36Блок-схема устройства для измерения плотностей вероятностей представлена на чертеже,Устройство имеет вход 1 и содержит амплитудно-импульсный модулятор 2, амплитудный селектор 3, элемент И 4, счетчик импульсов 5, элемент И 6, делитель частоты 7, триггер 8, кнопочный выключатель 9, переключатель 10 с контактами 11 и 12, генератор импульсов выборок 13, элемент И 14, элемент сравнения 15, источник напряжения 16 (17 - вход устройства), триггеры 18 и 19, элементы И 20 и 21, элемент задержки 22, элемент ИЛИ 23, переключатель 24 с контактами 25, 26 и 27, переключатель 28 с контактами 29 и 30, переключатель 31 с контактами 32 и 33, переключатель 34 с контактами 35 и 36.Устройство работает следующим образом.Когда переключатели 24, 28, 31, 34 и 10 замкнуты соответственно на контакты 27, 29, 33, 36 и 11, измеряется безусловная плотность распределения вероятностей ы(у).Напряжение у(Ц подводится через вход 1 ко входу амплитудно-импульсного модулятора 2, на стробирующий вход которого подаются импульсы генератора импульсов выборок 13. Выходные импульсы амплитудно-импульсного модулятора 2, амплитуды которых пропорциональны значениям напряжения реализации в моменты поступления стробирующих импульсов - выборок, подаются на амплитудный селектор 3, где установлены уровень анализа у и ширина дифференциального коридора Лу. В течение интервала измерений, определяемого наличием разрешающего потенциала на контактах 32 и 33, импульсы, появляющиеся на выходе амплитудного селектора 3, проходят на счетчик импульсов 5, Число Л, сосчитанное счетчиком импульсов 5, отнесенное к количеству выборок У за интервал измерений и ширине дифференциального коридора, дает оценку плотности распределения1 Ац(у) = --Ьу ЮТак как количество выборок У равно коэффициенту пересчета С делителя частоты 7, то когда С=10 ЮЛу, показание А счетчика импульсов 5 в конце интервала измерения представляет собой оценкувф(у) =.А 10 -(д - целое число - определяет положение запятой в показании А ).Если переключатели 24, 28, 31, 34 и 10 замкнуть соответственно на контакты 26, 29, 33, 36 и 12 то прибор будет измерять условную плотность распределения вероятностей и(у/х).Напряжение реализации у случайного процесса У(1) подводится ко входу 1, а напряжение реализации х(1) случайного процесса Х, стационарно связанного с исследуемым, подается через вход 17 на один вход элемента сравнения 15. На другой вход этого элемента поступает от источника напряжения 16 напряжение х, относительно которого опре 5 10 15 20 25 ыф(у(х) =вЛу МТак как коэффициент пересчета делителя частоты 7 С=10 ц/Лу и С=У, то оценкаыф(у/х) = В 10-Чтобы непосредственно измерить функцию коллигации, т. е, отношениещ(у( + )/х = хд(у)Переключатели 24, 28, 31, 34 и 10 устанавливают в положения, указанные на чертеже, т, е. замыкают соответственно на конктакты 25, 30, 32, 35 и 11. Напряжения реализаций у(1) и х(1) подают на входы 1 и 17,До начала работы схемы триггеры 18 и 19 находятся в нулевом положении и на вторых входах элементов И 20 и 21 - запрещающие потенциалы. Когда начинает работать генератор импульсов выборок 13, то его импульс перебрасывает триггер 18 в единичное положение. Элемент И 20 подготовлсн к передаче импульсов, которые могут поступить с выхода элемента И 14, а элемент И 4 - к пропусканию выходных импульсов амплитудного селектора 3.После нажатия кнопочного выключателя 9 первый импульс генератора импульсов выборок 13 перебрасывает триггср 8 в единичное положение и на элементы И 4, 6 и 14 поступает разрешающее напряжение. С этого момента создается возможность псредачи выходных импульсов амплитудного сслектора 3 в счетчик импульсов 5 через элемент И 4 (если на его втором входс имеется разрешающее напряжение триггера 18) или в делитель частоты 7 через элемент И 6 (если подано разрешающее напряжение с выхода триггера 19), Кроме того, отпирается элемент И 14. Первый импульс, появляющийся на выходе элемента сравнения 15 при выполнении условия х(1)=х, проходит через элемент И 14 и, перебросив триггер 19 г единичное положение, передается через элемент И 20, элемент задержки 22, элемент ИЛИ 23 и контакты 25 - 27 на стробирующий вход амплитудно-им. пульсного модулятора 2. Если выходной имЗо 35 40 45 50 55 60 65 деляется условная плотность вероятности. Когда выполняется условие х=х, на выходе элемента сравнения 15 появляется импульс, который попадает через элемент И 14 (при наличии на его втором входе разрешающего напряжения) на стробирующий вход амплитудно-импульсного модулятора 2. Из импульсов, образующихся в моменты выборок на его выходе, те, что попали в дифференциальный коридор амплитудного селектора 3, поступают через элемент И 4, пока он открыт, счетчик импульсов 5. Если за интервал измерения условие х =х выполняется У раз, т,е. общее количество вьиборок равно У, и в счетчике импульсов 5 зафиксировано В импульсов, то оценка условной плотности распределения вероятностей50 55 60 65 пульс амплитудно-импульсного модулятора(амплитуда которого пропорциональна у(1+т, попадает в дифференциальный коридор Лу амплитудного селектора 3, то он передается через элемент И 4 в счетчик импульсов 5. Импульс, появляющийся на выходе элемента задержки 22, перебрасывает триггер 18, возвращая его в нулевое положение. Пока сохраняется такое положение, выходные импульсы элемента И 14 не могут проходить через элемент И 20. Так как триггер 18 в нулевом положении, а триггер 19 - в единичном, то элемент И 4 заперт, а элемент И 6 открыт.Очередной импульс генератора импульсов выборок 13 параллельного поступает на вход триггера 18, перебрасывая его в единичное положение, и на первый вход элемента И 21, Так как этот элемент открыт (триггер 19 в единичном положении), то импульс проходит через него, элемент ИЛИ 23 и контакты 25 на стробирующий вход амплитудно-импульсного модулятора 2, Кроме того, он поступает на вход триггера 19 и возвращает его в нулевое положение, что делает невозможным дальнейшую передачу импульсов генератора импульсов выборок 13 через элемент И 21 до того момента, пока не появится импульс на выходе элемента сравнения 15, который снова перебросит триггер 19 в поло;кение 1.Выходной импульс амплитудно-импульсного модулятора 2 при условии, что его амплитуда, пропорциональная напряжению реализации 9(1) в момент поступления стробирующего импульса на амплитудно-импульсный модулятор 2, окажется внутри дифференциального коридора, проходит через открытый элемент И 6 в делитель частоты 7.Таким образом, амплитудно-импульсный модулятор 2 поочередно стробируется то выходным импульсом элемента сравнения 15 (выборка условного распределения), то импульсом генератора импульсов выборок 13 (выборка безусловного распределения). Это означает, что осуществляемые за время анализа числа выборок условного и безусловного распределений одинаковы и равны Л. Если за интервал анализа при стробировании амплитудно-импульсного модулятора 2 импульсами элемента сравнения 15 на выходе амплитудного селектора 3 появится В импульсов (из общего числа М выборок), а при стробировании сигналами генератора импульсов выборок 13 возникнут А импульсов, то оценка измеряемого отношения (функции коллигации) лт=В/А. Так как анализ продолжится до момента переполнения пересчетной схемы делителя частоты 7, то, установив коэффициент пересчета равным 10/Лр, обусловим продолжительность анализа до момента, пока в делитель частоты 7 не поступит А=10 импульсов. Тогда оценка определится из формулы лт==В 10-д,Так как удобнее пользоваться усовершенст 5 10 15 20 25 30 35 40 45 вованной функцией коллигации ф(т) =Х(т) - 1, то в устройстве предусмотрена запись в счетчик импульсов 5 числа 10 д в обратном коде. Эта операция осуществляется выходным импульсом делителя частоты 7. Предмет изобретения Устройство для измерения плотностей вероятностей, содержащее амплитудно-импульсный модулятор, соединенный через амплитудный селектор с первым входом первого элемента И непосредственно, а с первым входом второго элемента И - через первый переключатель, выход первого элемента И соединен со входом счетчика импульсов, выход второго элемента И соединен со входом делителя частоты, выход которого подключен ко входу счетчика импульсов и единичному входу первого триггера, к нулевому входу которого через кнопочный выключатель и далее через второй переключатель подключен выход генератора импульсов выборок, единичный выход первого триггера соединен со вторыми входами первого и второго элементов И непосредственно, с третьим входом первого элемента И - через третий псреключатель, с третьим входом второго элемента И - через четвертый переключатель и с первым входом третьего элемента И непосредственно, второй вход третьего элемента И через элемент сравнения, соединенный вторым входом со входом устройства, подключен к выходу источника напряжения, отличаюи(ееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач, оно содержит второй и третий триггеры, четвертый и пятый элементы И, элемент задержки, элемент ИЛИ и пятый переключатель, причем выход третьего элемента И соединен с первым входом четвертого элемента И, нулевым входом третьего триггера и клеммами второго и пятого переключателей, выход генератора импульсов выборок соединен с единичным входом второго триггера и первым входом, пятого элемента И, выход которого присоединен и первому входу элемента ИЛИ и единичному входу третьего триггера, выход которого полк,иочен ко второму входу пятого элемента И непосредственно и ко ьторому входу второго элемента И - через четвертый переключатель, выход четвертого элемента И через элемент задержки соелинец со вторым входом элемента ИЛИ и нулевым вхолом второго триггера, выход которого присоединен ко второму входу четвертого элемента И непосредственно и к третьему входу первого элемента И - через третий переключатель, вы кол элемента ИЛИ соединен со входом амплитудно-импульсного модулятора через пятый переключатель, одна из клемм которого соединена с клеммами первого и второго переключателей.3905,36 оставитель Г. Сороки Техред Л. Борисо едактор Б. Банки 7 Тираж 647го комитета Совета Министров ССзобреаений и открытий5, Раушская наб., д. 4/5 одписное ипография, пр. Сапунова,Заказ 326%ЦНИИПИ Изд. До / сударственн по делам Москва, Ж