Устройство для определения плотности распределения случайного сигнала

ОО 506867 Союз СоветскихСоциалистическими Ресоублик 61) Дополнительное свид-ву к авт. 22) 3 аявлено 16,07.7 присоединение 044156/18-24 2 Г 15/3 51) М. Кл аявки осударствеиный комнте. овета Министров СССР 23) Приоритетпубликовано 15.03,7ата опубликования 1.323.519,288.8), Бюл етеньописания 02.06.7 б 72) Авто ДЕЛЕНИЯ ПЛОТ АЙНОГО СИГНА 2 быть доста величивает начи- измечно уз о олж Это льностяетстиискл ем,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПР РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЛУ Изобретение относится к вьиислительной технике, в частности к специальным устройствам для обработки информации и может быть использовано для анализа статистических характеристик случайных процесов.Известны устройства для подобных измерений, в том числе и для измерения плотности распределения. Известное устройство содержит источник тока, цифро;аналоговый преобразователь, между выходами которых включен блок задания ширины дифференциального коридора, соединенный с первыми входами двух амплитудных дискриминаторов, вторые входы которых соединены со входом устройства, генератор тактовых импульсов, соединенный со входами стробирования дискриминаторов и со входом счетчика, подключенного выходом к цифро-аналоговому преобразователю и к одному из входов блока цифрового отсчета, элемент антисовпадения, входы которого соединены с выходами амплитудных дискриминаторов, а выход подключен к суммирующему входу блока цифрового отсчета, Однако при определениями плотности известным устройством систематическая погрешность измерения (относительная величина смещения оценки) увеличивается с увеличением ширины дифференциального коридора, т. е, в случае необходимости высокой точности измерения дифференциальный коридор 5 О 5 О 5 О должен то ким з тельно у пр д ите ь рения.Целью изобретения явл ся повышение точности измерения плотно распределения случайного сигнала, путем ючения зависимости точности измерения от ширины дифференциального коридора. В описываемом устройстве это достигается тем, что в него введены дополнительно два амплитудных дискриминатора, элемент антисовпадения, генератор вспомогательного сигнала и два сумматора, первые входы которых подключены к соопветствующим выводам блока задавания щирины дифференциального коридора, вторые входы соединены с выходом генератора вспомогательного сигнала, а выходы подключены соответственно к первым входам дополнительных амплитудных дискриминаторов, вторые входы которых соединены со входом устройства, а их входы стробирования подключены к генератору тактовых импульсов, а выходы соединены со входами дополнительного элемента антисовпадения, выход которого подключен к вычитающему входу блока цифрового отсчета.Введение дополнительного измерительного канала позволяет осуществлять в процессе измерения компенсацию систематической погрешности измерения. Это достигается т51 О1520 Таким образом, в описываемом устройстве удается значительно снизить систематическую погрешность измерения и увеличить оптимальную ширину дифференциального коридора.На фиг. 1 изображена функциональная схема описываемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу: а - процесс обработки входного сигна. ла, сочетающий известный метод со стахастическим; о - моменты стробирования амплитудных дискриминаторов и результаты стробирования; в - импульс-команда для записи результата измерения в запоминающую схему блока цифрового отсчета и сдвига дифференциального коридора.Устройство содержит две пары амплитудных дискриминаторов 1, 2 и 3, 4. Выходы каждой пары диокриминаторов 1, 2 и 3, 4 подключены соответственно ко входам элементов антисовпадения 5 и 6, а выход элемента антисовпадения 5 соединен с суммирующим входом блока цифрового отсчета 7, выход элемента антисовпадения 6 соединен с вычитающим входом блока цифрового отсчета 7, Блок цифрового отсчета 7 выполняет функциями решающего блока и может содержать, например, реверсивный счетчик и блок запоминания, Отвод от второго триггера реверсивного счетчика служит суммирующим входом блока цифрового отсчета 7, вычитающий вход реверсивного счетчика является вычитающим входом блока цифрового отсчета 7, а информационные выходы реверсивного счетчика соединены с запоминающей схемой. Источник тока 8 соединен с одним выводом блока задания ширины дифференциального коридора 9, выполненным в виде резистора, Этот же вывод резистора 9 подключен,ко второму,входу дискриминатора 1 и к первому входу сумматора 10. Второй вывод резистора 9 соединен оо вторым, входом диокриминатора 2, с первым,входом сумматора 11 и с выходом цифро-аналогового преобразователя 12, Выход генератора вспомогательного сигнала 13 подключен ко вторым входам сумматоров 10 и 11,Выходной сигнал генератора вспомогательного сигнала 13 представляет собой случайное лвухполярное напряжение с равномерным распределением амплитуд,в пределах, равных величине дифференциального коридора.Генератор тактовых импульсов 14 соединен со входами стробирования диоириминаторов 1, 2, 3 и 4 и со входом счетчика 15, выход которого подключен ко входу цифрово-аналочто результат измерения в дополнительном канале содержит систематическую погрешность, в два раза большую, чем в основном, и при вычиташш из удвоенного результата измерения в основном канале результата измерения в дополнительном канале погрешность, компенсируется. 25 30 35 40 45 50 55 6 О 65 гового преобразователя 12 и к управляющему входу блока цифрового отсчета 7.В начале измерительного цикла выходной сигнал цифро-гпалогового преобразователя 12 задает начальный уровень анализа, т. е, устанавливает детерминированный квасит (дифференциальный коридор шириной Л (ом. фиг. 2 а) в нижнем конце диапазояа измеряемого сигнала. Ширина дифференциального коридора задается величиной резистора 9 и током источника тока 8. Оба уровня дифференциального коридора, соответствующие потенциалам на козинцах резистора 9, суммируются каждый с вспомогательным сигналом от генератора 13 на сумматорах 10 и 11.Как уже указывалось, генератор вспомогательного сигнала 13 генерирует двухполяр,ное случайное напряжение с равномерным распределением амплитуд в пределах кварцита. На выходах каждого из сумматоров 10 и 11 появляются случайные сигналы с равномерным распределением амплитуд в пределах кванта, смещенные один относительно другого на величину кванта. Если в,момент стробирования дискриминаторов 1, 2, 3 и 4 импульсами генератора 14 мпновенное значение входного сигнала оказывается между порогами дискриминации диокриминаторов 1 и 2, то на выходе элемента антисовпадения 5 возникает импульс, который поступает на суммирующий вход блока цифрового отсчета 7 (см. фиг. 2 а, б). Если в момент стробирования мпновенное зяачение сигнала находится между порогами дискриминации дискриминаторов 3 и 4, то,на выходе элемента антисовпадения 6 возникает также импульс, который поступает на вычитающий вход блока цифрового отсчета 1 (см. фиг. 2 а, б). Блок цифрового отсчета 7 осуществляет подсчет удвоенного числа импульсов, поступающих на его суммирующий вход, и вычитание из него числа импульсов, поступающих .на его вычитающий вход. Эти операции осуществляются в блошке цифрового отсчета 7 до поступления импульса от счетчика 15, после чего результат измерения записывается в память блока 7, Счетчик 15 подсчитывает число импульсов генератора 14 и, после пронедеяния заданного числа стробирований, на его выходе появляется импульс (ом. фиг, 2 в), который, кроме управляющего входа блока 7, поступает на вход цифра-аналогового преобразователя 12, Выходное напряжение преобразователя 12 увеличивается и дифференциальный коридор передвигается к верхнему концу измеряемого сигнала на одну ступеньку (си. фиг. 2 а). После этого начинается следующий цикл измерения,Процесс измерения продолжается до тех псар, пока верхний уровень дифференциального коридора не достигает верхнего предела входного сипнала. При этом в памяти блока цифрового отсчета 7 записываются все результаты измерения значений плотности распределения, отпесенные к середине кванта соответству ющего цикл а измерения.Устройство лепко ре лизуется на микросхемных элементах.Формула изобретенияУстройство для определения плотности распределения случайного сигнала, содержащее источник тока, цифро-аналоговый преобразователь. между выходами которых включен блок задания ширивы дифференциалыного коридора, соединенный с первыми входами двух амплитудных дискриминаторов, вторые входы которь,х соединены со входом устройства. генератор тактовых импульсов, соединенный со входами стробирования дискриминаторов и со входом счетчика, подключенного выходом к цифро-аналоговому преобразователю и к одному из входов блока цифрового отсчета, злемент антисовладения, входы которого соединены с выходами амплитудных дискриминаторов, а выход подключен к суммирующему входу блока цифрового отсчета, отличающееся тем, что, с целью повышения точности работы, успройство содержит 5 дополнительно два амплитудных диокриминатора, элемент антисовпадения, генератор вспомотательного сигнала и два сумматора, первые входы которых подключены к соответствующим выводам блока задания ширины 10 дифференциального коридора, вторые входысоединены с выходом генератора вспомогательного сигнала, а выходы под 1 ключены соответствевно к перовым входам дополнительных амплитудных дискриммин аторов, вторые 15 входы которых соединены со входом устройства, а их входы стробирования подключены к генератору тактовых импульсов, а выходы соединены со входами дополнительного элемента антисовпадения, выход которого под ключеи к вычитающему входу блока цифрового отсчета.а 06867 а фг 7 И фЯ 1 1 ставитель Л.Техред Т. Колесо кая едактор Л. Тюри Тираж 8 б 4комитета Совета Министрретений и открытий35, Раушская наб., д. 4/5 Поди иснв СССР Типография, пр, Сапунова,Заказ 1085/9 Изд.1174 ЦНИИПИ Государственного по делам изо 113035, Москва, Ж