Устройство для определения ха-рактеристик случайных процессов

Сфвз Сфветскни Социавктнчезиз Республик(51)М, Кл,з 6 06 6 7/52 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ Изобретение относится к импульс-ной технике и предназначено для использования в аппаратуре, определяющей вероятностные характеристики обнаружения импульсных сигналов, выделяемых на фоне помех приемнымитрактами систем наблюдения, связи,телеметрии и т.п,Известны устройства, позволяющиеопределять закон распределения вероятностей случайных процессов1),Недостаток данных устройств заключается в том, что они предназначены только для определения законовраспределения вероятностей непрерывных случайных процессов и не могутбыть использованы для исследованияхарактеристик обнаружения импульсныхсигналов,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для определения характеристик случайных процессов 21.Недостатком его является наличиеслучайной ошибки в определении вероятностей обнаружения сигналов и ложных.срабатываний, что является следствием нормировки сигналов порогового устройства.по длительности, Принормировке длительность выходного сигнала не равна длительности выброса на выходе порогового элемента и,следовательно, возможна ситуация,когда длительность выходного сигналаменьше длительности выброса на выходе порогового элемента, причем задний фронт последнего по времени совпадает с сигналом генератора, а выходной сигнал ПУ не совпадает, В этом 0 случае прибором зафиксируется тольколожное срабатывание исследуемой схемы, несмотря на то, что выброс навыходе порогового элемента фактически попадает в строб и должен быть 5 зафиксирован как обнаруженный. Наряду с этим возможна ошибка, заключающаяся в пропуске ложного срабатывания, если интервал между двумя соседними ложными срабатываниями, т.е.20 выбросами на выходе порогового элемента меньше, чем длительность выходного сигнала ПУ Учитывая малый устанавливаемый уровень вероятности ложных срабатываний, за время наблюде ния счетчиком Фиксируется в среднем10-15 ложных срабатываний. Поэтому2-3 импульса, ошибочно зафиксированные как ложные или, наоборот, пропущенные, могут существенно исказить 30 результаты эксперимента, т.е. точность регистрации в данном случае недостаточна.Для обеспечения необходимой точности нужно произвести несколько, ,порядка 8-10 независимых серий яме рений, что значительно увеличивает время регистрации.Цель изобретения - повышение точности и быстродействия работы устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее формирователь строба, первый выход которого соединен со счетчиком общего числа сигналов, пороговый блок, первый выход которого подключен к счетчику числа срабатываний порогового блока и к первому входу блока ключей, выход которого соединен со счетчиком обнаруженных сигналов, дополнительно введены формирователь случайной задержки длительности строба и элемент ИЛИ, выход которого соединен с вторым управляющим входом блока ключей, первый вход подключен к первому выходу формирователя стро - ба, а второй - к выходу формирователя случайной задержки длительности строба, первый вход которого соединен с вторым выходом формирователя строба второй вход - с вторым выходом порогового блока, а третий вход - с выходом блока ключей.Кроме того, формирователь случайной задержки длительности строба выполнен в виде последовательно соединенных дифференцирующего звена, второго блока ключей и триггера.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - блок-схема формирователя случайной задержки длительности строба; на фиг. 3 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства.Устройство содержит пороговую схему 1, выполненную, например, в виде триггера Шмитта, на одном из выходовкоторого включено дифференцирующее звено с целью ограничения импульсов переднего фронта," формирователь 2 строба, выполненный, например, в виде ждущего мультивибратора.; схему ИЛИ 3, один из входов которой соединен с первым выходом формирователя2 строба; ключевую схему 4, управля ющий вход которой соединен с выходом схемы ИПИ 3, счетчик 5 общего числа сигналов, вход которого соеди нен с первым выходом формирователя 2 строба, счетчик 6 обнаруженныхсигналов, вход которогсь,соединен с выходом ключевой схемы 4; счетчик7 числа срабатываний пороговой схемы 1, вход которого соединен с сигнальным входом ключевой схемы 4 и одним из.выходов пороговой схемы 1, формирователь 8 случайной затяжки длительности строба, выполненный, .например, в виде последовательно соеВ момент, когда на вход исследуемой схемы поступает сигнал, на вход Формирователя 2 строба от генерато ра радиоимпульсов (не показан) поступает контрольный сигнал, по переднему фронту которого формирователь 2 строба запускается (Фиг. 3, диаграмма в), в результате чего с одного 5 О иэ его выходов сигнал через охемуИЛИ 3 поступает на управляющий вход ключевой схемы 4, которая открывается. Длительность импульса формирователя 2 устанавливается в зависимости от длительности импульсного сигнала и ширины полосы пропускания исследуемого приемного тракта Если импульс с второго выхода пороговой схемы 1 совпадает .с импульсом формирователя 2, то через открытую клю чевую схему 4 (Фиг. 3., диаграмма е)он проходит на вход счетчика б обнаруженных сигналов (фиг. 3, диаграмма ж), а каждый. сигнал формирователя 2 Фиксируется счетчиком 5, подсчитывающим общее число сигналов. 5 О 5 20 25 У 30 35 40 диненных дифференцирующего звена 9,ключевой схемы 10 и триггера 11, причем вход запуска формирователя 8(вход дифференцирующего звена 9 ) соединен с вторым выходом формирователя 2, управляющий вход (управляющийвход ключевой схемы 10) - с другим,выходом пороговой схемы 1, вход сброса(вход сброса триггера 11) - свыходом ключевой схемы 11,выходформирователя 8 (выход триггера 11)соединен с вторым входом схемы ИЛИ 3.Работает устройство следующимобразом,В исходном положении ключеваясхема 4 закрыта С выхода исследуемого приемного тракта (не показан)на вход пороговой схемы 1 поступаетпроцесс в виде смеси помехи и импульсного сигнала. При превышении этимпроцессом порога схемы 1, на одномиз выходов последней формируетсясигнал в виде прямоугольного импульса стандартной амплитуды, длительность которого случайна и равна времени пребывания процесса выше порога схемы 1 (фиг. 3 диаграмма а),а на втором - остроконечный импульс,соответствующий заднему фронту импульса на первом выходе (Фиг. 3, диаграмма б) . С второго выхода схемы1 импульсы поступают на сигнальныйвход ключевой схемы 4 и на вход счетчика 7 числа срабатываний пороговойсхемы 1 (Фиг, 3, диаграмма б, моментыс ,и т). Поскольку импульсы свторого выхода схемы 1 имеют малуюдлительность, соизмеримую с длительностью заднего фронта импульса пороговой схемы 1, возможность пропускаодного из несколькик последовательных срабатываний пороговой схемы 1исключена.798899 р ЯН1 тнаби. /фее Предлагаемое устройство наряду сповышением точности регистрации данных эксперимента, позволяет сократить 5время исследований.(Таким образом, ввиду укаэанногосхемо-технического построения удалось не только повысить точностьрегистрации данных, но и обеспечитьсокращение времени эксперимента по 20 определению вероятностных характеристик обнаружения сигналов,Формула изобретения 251. Устройство для определенияхарактеристик случайных процессов,содержащее формирователь строба,первый выход которого соединен с счетчиком общего числа сигналов, пороговый блок, первый выход которогоподключен к счетчику числа срабатываний порогового блока и к первомувходу блока ключей, выход которогосоединен с счетчиком обнаруженныхсигналов, отличающеесятем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, внего введены формирователь случайной задержки длительности строба и40 элемент ИЛИ, выход которого соединен с вторым управляющим входомблока ключей, первый вход подключен .к первому выходу формирователя строба, а второй в .к выходу формирова 4 теля. случайной задержки длительности строба, первый вход которогосоединен с вторым выходом формирователя строба, второй вход ч: вторым выходом порогового блока, а третий вход - с выходом блока ключей.2. Устройство по и. 1, о т л и;- ч а ю щ е е С я тем, что формирователь случайной задержки длительности строба выполнен в виде последовательно соединенных дифференцирующего звена, второго блока ключей и триггера.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР60 Р 402028, кл. 6 06 К 3/00, 1972..2. Вестник Киевского политехнического института. Сер. "Радиотехника",1966, вып. Р 3, с. 162 -169 (прототип),В случае, если сигналы пороговойсхемы в момент с совпадают по времени с импульсами формирователя 2строба, но больше последних по длительности (фиг. 3, диаграммы а и б:,момент с), т.е. импульс второго вы-хода пороговой схемы 1 не попадает в5строб, работа устройства протекаетследующим образом. При срабатываниипороговой схемы 1, сигнал с ее первого выхода поступает на управляющий вход формирователя 8 случайнойзатяжки длительности строба (на входуправления ключевой схемы 10). Ключевая схема 10 открывается и формирователь 8 подготавливается к работе.С второго выхода формирователя 2строба импульс отрицательной полярности (фиг. 3, диаграмма в) поступает на вход запуска формирователя 8(вход дифференцирующего звена 9)На выходе дифференцирующего звена 9формируется остроконечный импульс,соответствующий заднему фронту импульса формирователя 2 (фиг. 3, диаграмма г). Еслив этот момент по -роговая схема 1 взведена (т,е. порог превышен), то импульс с выходадифференцирующего звена 9 через открытую ключевую схему 10 проходитна вход запуска триггера 11. Последний перебрасывается в верхнее положение (фиг. 3, диаграмма в), в ре-:зультате чего на управляющий входключевой схемы 4 через схему ИЛИ 3с выхода формирователя 8 (выходатриггера 11) поступает сигнал, поддерживающий ключевую схему 4 в открытом .состоянии. Схема устройства, несмотря на окончание импульса форми -рователя 2 строба, остается в первомрежиме - регистрации обнаруженныхсигналов и срабатываний пороговойсхемы 1. При этом импульс с второговыхода пороговой схемы 1 проходитна вход счетчика б обнаруженныхсигналов (фиг. 3, диаграммы а, б иж, момент с). В результате этогоисключается ошибка, возникающая приработе известного устройства из -занесовпадения нормированного импульса пороговой схемы с импульсом строба,Импульс, поступающий на вход .счетчика б, одновременно поступает навход сброса формирователя 8 (входброса триггера 11), Триггер 11 возвра-.щается в исходное положение (фиг. 3диаграмма б), в .результате чего закрывается ключевая схема 4 (фиг. 3,диаграмма 6 , момент ) и схема уст-ройства возвращается в исходное положение.За время наблюдения Тнс счетчика-ми 5-7 соответственно фиксируются:общее число сигналов й, следующихс интервалом с, число обнаруженныхсигналов пон.и число срабатываний пС роговой схемы ис. Тогда вероятностьобнаружения сигналов О и вероятностьпожных срабатываний Е определяют повыражениям798899 фиЛ иг а Составитель Е. Олейниченкоктор Л. Кеви Техред М.Голинка Корректс иницкая 6 Подписноеного комитета СССРтений и открытийаущская наб., д. 4/5 Заказ 10060/70 ВНИИПТираж 7 государстве делам изобр ква, Ж,3035,илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,