Способ измерения функции распределения случайного сигнала

Союз СоветскниСоцналисткческикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 765756Государствеииый комитет СССР во делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФУНКЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СЛУЧАЙНОГО СИГНАЛАИзобретение относится к радиотехнике и можетбыть использовано для радиотехнических измерений,Известен способ анализа распределения вероятностей стационарных случайных сигналов, облада 5юших зргодическим свойством, основанный наизмерении относительного времени пребываниямгновенного значения выше уровня анализа 1,Согласно этому способу общее суммарное вре.мя пребывания сигнала выше уровня анализа,отнесенное 1 ко всему интервалу наблюдения,представляет собой искомую оценку функциираспределения,Недостатком этого способа являетоя невозможность осуществления при его технической реализации "чистой" амплитудной селекции сиг. нала в области СВЧ, Отселектированный по ам. плитуде СВЧ сигнал неизбежно оказывается час. тично или полностью усредненным из.за инер. ционности селектора, обусловленной наличием конструктивных и паразитных емкостей, Получается наложение операций селектирования и усреднения, что недопустимо. С целью расширения частотного диапазона измерений в предлагаемом способе измерения функций распределения случайного сигнала, ос. кованном на детектировании с переменным порогом исследуемого сигнала, функционную зависимость среднего тока продетектированного сигнала от порога детектирования п-кратно дифференцируют и результат используют для оценки функции распределения.Способ поясняется фиг. 1, где приведена схема измерения зависимости= 1(ОП) и обозначено:Д - детекторный диод; Й Вз - резисторы детекторной цепи; С - усредняющий кон. денсатор; о А - микроампермвтр; Ч - вольтметр; РВ - регулируемый выпрямитель,Работа измерительной схемы заключается в том, что при подаче на ее вход исследуемо. го сигнала, он детектируется и регистрируется с помощью микроамперметра.При этом, изменяя регистрируемое вольтметром напряжение регулируемого выпрямителя, которое запирает диод, т,е. изменяя порог детектирования, можно снять зависимость сред 5 76575тывающего подается на второй вход регистратора.Таким образом, в течение хода разверткиизображение на регистраторе является функциейраспределения исследуемого сигнала, значениякоторой и уровни анализа могут быть отсчитаны при помощи соответствующих шкал регистра.тора.Физический смысл необходимости операциидифференцирования в предлагаемом способе 1 Оможно пояснить следующим образом,Пусть для простоты рассуждений детекторлинеен (и = 1). Средний ток детектора при пороге детектирования Оп пропорционален какдлительности так и амплитуде импульсов, на-, 1 Бходящихся выше порога детектирования (уровня анализа). Если бы ток был пропорционалентолько длительности импульсов, то его значение представляло бы собой суммарное времяпревышения сигнала над уровнем анализа и определяло бы функцию распределения. Однакозависимость тока еще и от амплитуды сигналаскрадывает эту взаимосвязь и не позволяет непосредственно использовать значение тока для определения функции распределения. Чтобы избавиться от этого "мешающего" влияния рассмотрим разность токов 1, и 1 при порогах детектирования Оп и Оп, как это показано нафиг. 3,Эта разность пропорциональна заштрихованной30плщади и определяется уже, только суммарнымвременем пребывания сигнала выше уровня анализа Оп Ь = Л 01 Е Ьт,так как амплитудавсех импульсов, создающйх разностный токЬ 1 = 1, - 1, постоянна и равна ЬОГ 1 = ОП -и п 2 35Оп. Суммарное время пребывания, опреде 6 6ляющее функцию распределения, выражается как отношение, стремящееся к производной от среднего тока по порогу детектирования.д а.д 1--- при дО - 03 ьоацЭто рассмотрение и особенно фиг. 3 наглядно показывают, что роль операции дифференцирования эквивалентна формированию последова . тельности прямоугольных импульсов с постоянной амплитудой ЬОП, как это делается в про. тотипе. Однако в отличие от прототипа для такого формирования" в действительности не требуется никаких реальных формирующих устройств и именно поэтому становится вОзмож. ным анализ сверхкратковременных" импульсов, таких, на, которые реальные формирующие устройства не в состоянии отреагировать. Эта особенность позволяет расширить частотный диапазон исследуемых сигналов на СВЧ.Формула изобретенияСпособ измерения функции распределения,случайного сигнала, основанный на детектиро.ванин с переменным порогом исследуемогосигнала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью расширения частотного диапазона измерений, функциональную зависимость среднеготока продетектированного сигнала от порогадетектирования и-кратно дифференцируютирезультат используют для оценки функции распределения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Мирский Г. Я. "Радиоэлектронные изме.рения", М., 1975, с. 477 - 491.76575 б ФД Ол авитель Л. Сорокинред М. Рейвес. Бахметьева Редакт рре 1019 аз 6502/43 одни сно ТиНИИПИ Государе по делам изобре 13035, Москва,а ССС твенного комит тений и открЖ, Раушска наб., д. 4/5 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна