Анализатор длительностей выбросов случайных процессов

(28) Приоритет по делам изобретеиий и открытий(72) АвтОр изобретения А. А. Зеленков Киевский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров гражданской авиации(54) АНАЛИЗАТОР ДЛИТЕЛЬНОСТЕЙ ВЫБРОСОВ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ1Изобретение относится к специализированным вычислительным устройствам, предназначенным для оперативного анализа стационарныхэргодических процессов, в частности для определения оценки плотности распределения длительностей выбросов.Известен статический анализатор, содержащийсчетчики, элементы И, соединенные с формирователем импульсов, дешифраторы, сумматор,элементы сравнения 1.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для определения оценок плотности распределения длительностей выбросов, содержащее пороговоеустройство, два формирователя импульсов,генератор импульсов, пересчетное устройство,регистр сдвига, канальные элементы И и счетчики. Пересчетное устройство определяет ширину дифференциального коридора. Предлагаемый анализатор позволяет уменьшить погрешность измерения длительности выбросов на величину К, равную коэффициенту пересчетапересчетного устройства 2,Недостаток указанных устройств состоит в том, что в них увеличивается ширина дифференциального коридора (за счет пересчетного устройства), что не всегда желательно. Ширину коридора можно уменьшить, увеличив частоту повторения импульсов генератора, но при этом увеличивается число каналов устройства. Пере- счетное устройство может содержать остаток от деления, что несколько увеличивает погрешность определения в какой канал (1-1 или -ый) попадает задний фронт выброса. Например, если на выход элемента И поступает 19 импульсов (нх количество соответствует длительности выброса), а коэффициент пересчета пересчетной схемы равен К 4, то устройство относит задний фронт выброса в 4-й канал, 15что соответствует 16-ти импульсам. Кроме того, с увеличением частоты повторения импульсов генератора (уменьшение дифференциального коридора) и при том числе каналов уст.ройства сушественно сужается диапазон частот исследуемых сигналов.Целью изобретения - расширение классарешаемых задач за счет расширения частотного диапазона.731443 45 3С этой целью анализатор длительностей выбросов случайных процессов, содержащий по.роговый элемент, входы которого являютсявходами анализатора, а выход соединен с входом формирователя импульсов и с информационным входом первого элемента И, управ.ляющий вход которого соединен с первым вы.ходом генератора импульсов, а выход подключен к управляющему входу счетчика-делителя,информационный вход которого соединен спервым выходом формирователя импульсов ис первыми входами группы элементов И, выходы которых подключены к соответствующимнакопительным счетчикам, содержит таймер,второй элемент И, триггеры, коммутатор идешифратор, разрядные выходы которого подключены ко вторым входам группы элементов И, а управляющий выход дешифраторасоединен с первым входом второго триггера,второй вход которого соединен с вторым вы.ходом формирователя импульсов, а выходпервого триггера подключен к первому входувторого элемента И второй вход которого соединен с вторым выходом генератора импульсов, а третий вход подключен к выходу второго триггера, первый вход первого триггерасоединен с выходом формирователя импульсов и с информационным входом счетчика,выход которого соединен с входом дешифратора, а управляющий вход счетчика соединен 3 Ос выходом второго элемента И, при этом второй вход первого триггера соединен с выходом:коммутатора, информационные входы которогосоединены с соответствующими выходамисчетчика, а управляющий вход коммутатора.подключен к таймеру,На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2 - графики.Анализатор содержит пороговый элемент 1,формирователь 2 импульсов, первый элемент3 И, генератор 4 импульсов, второй элемент5 И, счетчик-делитель 6, коммутатор 7, первыйтриггер 8, второй триггер 9, счетчик 10, дешифратор 11, группу элементов 12 И, накопительные счетчики 13, таймер 14.Сущность изобретения состоит в том, чтопри достаточно высокой частоте повторенияимпульсов генератора и при том же числе каналов устройства плотность распределения длительностей выбросов определяется по "частям"(фиг. 2), Сначала определяются первые Рточек закона распределения ( С - число каналов устройства), при этом анализируются только те длительности выбросов, для которыхсправедливо4 М где Ь 1 - пе.риод повторения импульсов генератора. Затемопределяются следующие 9 точек законараспределения, но анализируются только тевыбросы, для которых ьС Р(свь 1 20 4и т.д. И, наконец, для последних 6 точеканализируются выбросы, для которых( ).в, ,.Таким образом, закон распределения какбы "разбивается" на К частей с последовательным пх определением. Для фиг. 2= 8,а К=З. Таким образом, при числе каналовустройства Ю оценка закона распределенияопределяется по, Кточкам,Анализатор. работает следующим образом.В исходном состоянии счетчик-делитель 6,счетчик 10 сброшены в "0", а на выходахтриггеров 8 и 9 имеется низкий потенциал,закрывающий элемент 5 И. Кроме того, .коммутатором 7 выбран первый выход счетчикаделитсля 6. Коэффициент деления импульсовна первом выходе счетчика-делителя 6 равенединице.Исследуемая реализация х(Е) в виде напряжения ограничивается на фиксированном уровне, 1 Я в пороговом элементе 1. На его выходе образуются прямоугольные импульсы, длительность которых равна длительности выбросаза уровень Ц . От переднего фронтаимпульса срабатываетформирователь 2 и наего первом выходе возникает короткий импульс, переводящий триггер 9 в другое состояние, при этом на выходе триггера 9 образуетсявысокий потенциал. Кроме того, прямоугольный импульс ,поступает на первый элемент 3 И, на другой вход которого поступаютимпульсы генератора 4. Прошедшие через элемент 3 И импульсы поступают на счетчик-делитель 6 и далее через первый выход, выбранный коммутатором 7, на вход первого триггера 8. Первый же импульс переводит триггер8 в друтое состояние. При этом открываетсяэлемент 5 И и импульсы генератора 4 черезоткрытый элемент 5 поступают на вход счетчика 10, который управляет дешифратором 11.В зависимости от числа пришедших импульсовдешифратор 11 открывает тот или иной элемент 12 И. По окончании выброса св формирователем 2 формируется короткий импульсна втором выходе, Этот импульс проходитчерез соответствующий открытый элемент 12 Ив накопительный счетчик 13. Кроме того,этот же импульс (при необходимости можнос некоторой задержкой) сбрасывает счетчики6 и 10, триггер 8 в исходное положение.Так как счетчик 10 сброшен в исходное со.стояние, то возникший при этом импульс нанулевом выходе дешифратора 11 переброситтриггер 9 в исходное состояние. В случае, еслис выхода нооогового элемента поступит импульс С) ь 1 г. 1, то устройство его неанализирует. Действительно, в этом случае ещедо окончания действия этого импульса проис.ходит перегэлнение счетчика 10; в результате5 731443 чего на нулевом выходе дешифратора формируется импульс, перебрасываюший триггер 9 в исходное состояние, Элемент 5 И при этом закрывается и импульсы на вход счетчика 10 не поступают, т.е. он так и остается в нулевом (исходном) состоянии, Импульс формиоователя 2, соответствующий заднему фронту; ни в один из каналов не проходит (счетчик 10 сброшен), а только производит сброс счетчика 6 и триггера 8 в исходное состояние. Таким образом, по истечении первого цикла измерения (время цикла задается таймером 14) в 1 счетчиках 13 накапливаются первые Е ординат закона распределения длительностей выбросов, для которых выполняется Гвдт г. реализации, По истечении всех К циклов можно построить гистограмму по Р к точкам(фиг. 2). Анализатор длительностей выбросов случайных процессов, содержащий пороговый элемент,входы которого являются входамп анализатора, а выход соединен с входом формирователяимпульсов. и с информационным входом пеувого элемента И, управляющий вход которого соединен с первым выходом генератора импульсов, а выход подключен к управляющему входу счетчика-делителя, информационный входкоторого соединен с первым выходом формирователя импульсов и с первыми входами группы элементов И, выходы которых подключенык соответствующим накопительным счетчикам,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения класса реШаемых задач за счетрасширения частотного диапазона, он содержиттаймер, второй элемент И, триггеры, коммутатор и дешифратор, разрядные выходы которого подключены ко вторым входам группыэлементов И, а управляющий выход дешифратора соединен с первым входом второго триггера, второй вход которого соединен с вторымвыходом формирователя, импульсов, а выходпервого триггера подключен к первому входувторого элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом генератора импульсов, а третий вход подключен к выходу второго триггера, первый вход первого триггерасоединен с выходом формирователя импульсови с информационным входом счетчика, выходкоторого соединен с входом дешифратора, ауправляющий вход счетчика соединен с выходом второго элемента И, при этом второй входпервого триггера соединен с выходом коммутатора, информационные входы которого соединены с соответствующими выходами счетчика, а управляющий вход коммутатора подключен к таймеру.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР по заявкеУ 2449357/18 - 24, кл, О 06 Е 15/36, 1977,2. Авторское свидетельство СССР Яф 436359,кл, б 06 Р 15/36, 1973,По истечении времени первого цикла таймер 14 выдает импульс для осуществления регистра. ции информации счетчиков (на фиг. 1 не показано) и для перевода коммутатора 7 в другое положение, при коором на его выход проходят импульсы со второго выхода счетчика-делителя 6. Коэффициент деления счетчика 6 по второму выходу равен РВ этом случае анализируются только те импульсы, для которых д 1 1сь 1 2, Работа анализатора при этом происходит так же, как и в предыдущем случае, Если же с выхода порогового элемента 1 поступает, например, выброс :д 1 ЯР то еще до окончания его действия счетчик 10 переполняется и элемент 5 И закрывается, По окончании Г формирователь 2 сбрасывает соответствующие счетчики и триггеры в исходное состояние. Если же с выхода порогорого элемента поступает импульс тдМто на втором выходе счетчика-делителя 6 импульс не возникает и элемент 5 И остается закрытым, По окончании действия этого импульса формирователь 2 сбрасывает счетчик-делитель 6 в исходное состояние. Таким образом, по истечении второго цикла измерения в Р каналах анализатора накапливают,"я вторые Р ординат закона распределения длительностей выбросов, для которых выполняется д 1 1 Тд 1 21 После регистрации этих ординат таймер 14 переводит коммутатор 7 в следующее положение и тд. Следует отметить, что таймер 14 должен зада. вать время измерения Т в каждом цикле достаточно большим, чтобы за зто время проявились статистические свойства исследуемой 10 15 20 25 30 55 40 45 50 Формула изобретенияайаг Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная аказ 1510/23 731443 краж 75 Подписно