Устройство для определения функции интенсивности

Союз СоветсккнСоциалистическимиРеспублик К АВТ ОРСК СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1) Дополнительное к( 06 Р 15/36 Ркударстюний комитет 23) Приор СССРделам изобретений н открытий Опубликоваио 3 Дата опублико 10,81. Бюллетень4 ния описания 30.10.81 ДК 681,3088.8) М(71) Заявитель Рязанский адиоте еский инсти(54) УСТРОЙ Я ы-з евысокаяная наличипульсного Изобретение относится к измерениям вероятностных характеристик случайных процессов и может быть использовано в информационных системах оперативного анализд, при создании адаптивных статистических анализаторов, в измерительно-в числительных комплексах, а также в автоматизированных системах контроля и управления,Известное устройство для измерения10 функции интенсивностй случайных процессов содержит два компаратора; блок не- равнозначности, две схемы И, генератор импульсов заполнения, реверсивный счетчик, управляемый генератор импульсов 1311В указанном устройстве конечный результат процесса измерения представляется в виде средних частот двух последовательностей импульсов. Для вычисления собственно значения функции интенсивности необходимо предварительно измерить эти частоты и вычислить их отношение, что в системах оперативной обработки информации неприемлемо. ЕНИЯ ФУНКЦИИ ИНТЕНСИВНОСТИ Наиболее близким к предлагаемому я ляется измеритель функции интенсивностислучайного сигнала, в состав которого входят модулятор АИМ, генератор импульсов опроса, два амплитудных селектора,две схемы совпадения, триггер, делительчастоты, реверсивный счетчик импульсов 23.Обшим недостатком указанных уст ройств является относительно н точность измерения, обусловлен ем аналогового амплитудно-им преобразования сигналов.Цель изобретения - повышение точнос ти измерений.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения функции интенсивности, содержашее блок индикации, счетчики, блок задания опорных уровней, триггер, выход которого нодключен к входу синхронизатора, содержит дискриминатор разности, преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный, переюпэчатепь, блок вычитания и аналого-цифроМ (Х): -- ,3 вой преобразователь, информационный в 1 одкоторого является входом устройства,синхронизируюший вход соединен с первымвыходом синхронизатора, а выход аналого-цифрового преобразователя соединенс первым входом блока вычитания, второйвход которого подключен к первому выходу блока задания опорных уровней, второйвыход которого соединен с первым информационным входом дискриминатора разности, второй информационный вход которогоподключен к выходу блока вычитания, асинхронизируюший вход дискриминатораразности соединен со вторым выходом синхронизатора, первый выход дискриминатора разности соединен с первым контактомпервой группы и со вторым контакгомвторой группы контактов переключателя,а второй выход дискриминатора разностисоединен со вторым контактом первой группы и первым контактом второй группЫ неподвижных контактов переключателя, подвижные контакты которого подключены квходам соответственно первого и второгосчетчиков, при этом выход первого счетчика соединен с входом триггера, а выходвторого счетчика через преобразовательдвоичного кода в двоично-десятичный кодподключен к входу блока индикации.На чертеже изображена структурная Зосхема устройства,В состав устройства входят аналогоцифровой преобразователь 1, блок 2 вычитания, блок 3 задания опорных уровней,дискриминатор 4 разности, переключатель5, счетчики 6 и .7, преобразователь 8двоичного кода в двоично-десятичный, блок9 индикации, триггер 10 и синхронизатор11, включающий генератор 12 импульсов,ключ 13 и элемент 14 задержки. Источник исследуемого сигнала подключен к аналого-цифровому преобразователю 1, выходы которого соединены с одними входами блока 2 вычитания, другими вхо,дами подключенного к блоку 3 задания 45 опорных уровней, причем выходы блоков 2 и 3 подсоединены к дискриминатору 4 разности, Выходы последнего через переключатель 5 подключены к счетчикам 6 и 7. Выходы счетчика 7 через преобра зователь 8 соединены с блоком 9 индика. ции, а выход счетчика 6 через триггер 10 подключен к синхронизатору 11 причем выходы последнего подсоединены к аналого-цифровому преобразователю 1 и 55 цискриминатору 4 разностиУстройство работает следующим образом. 4 По определению функция интенсивности представляет собой отношение%(Х) Жх)ф(")= 1-Р) = Р)Фгде ЩХ) и Г(Х) - соответственно плотность и функция распределения случайногопроцесса.При измерении указанных величин методом дискретных выборок получают их оценки где т - число случаев превышения процессом Х уровня Х,- число случаев попадания процесса в интервал Х-(Х+);Й - общее число выборок за времяанализа;- ширина дифференциального коридора.Тогда оценка функции интенсивности имеет вид:у (Х)= -0п Ы Если выбрать е: 2", где и - 1,2, 3 , - целое число, то,О- (Х)= -- ит.е+ 1значение 3 прямо пропорционально значению функции интенсивности, а показатель степени и определяет положение запятой в числе 3;Работа устройства зависит от положения переключателя 5. В положении б переключателя измеряется функция интенсивности, При этом аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 1 осуществляется преобразование мгновенных значений исследуемого процесса Х в параллельный двоичный код с периодом выборки, определяемым синхронизатором 11. Последова тельность кодовых значений поступает на блок 2 вычитания, на вторые входы которого от блока 3 задания опорных уровней подается код, пропорциональный уровню анализа Х Следовательно, на выходе блока 2 вычитания после каждого преобразования действует значение раэностий 1-"ХЬ;)-ХКоды разности с блока 2, а также код, соответствующий ширине дифференциального коридора Ь, снимаемый с блока 3 задания опорных уровней, поступают на дискриминатор 4 разности, который стробируется импульсами с второго выхода синхронизатора 11, Моменты стробирования аналого-цифрового преобразования разнесены во времени (для исключения вли5 8775яния переходных процессов), Дискриминатор 4 разности работает по следующему правилу: если Я) О, что соответствует выполнению неравенства Н(Ц ) Н (измерение функции 11(Н) распределения), то 5ф о р м у л а и э о б р е т е н и я сигнал появляется на первом выходе дискриминатора. Если же 0 (1;(и, что соответствует случаюН(х(Ц(Н+Ь (измерениеплотности %(Н) распределения), то сигнал появляется на втором выходе дискри оминатора 4, Выходные импульсы дискриминатора 4 разности через переключатель5 поступают на счетчики 6 и 7. Емкостьсчетчика 6 выбрана равной а = 2", В момент переполнения счетчика 6 с его выхода снимается сигнал, изменяющий состояние триггера 10 (цепи установки исходного состояния триггера 10 для упрошения не показаны), при этом синхронизатор11 прекрашает вырабатывать тактовые им пульсы,и анализ заканчивается, В счетчике 7 за время анализа накапливается число 3, характеризующее функцию интенсивности в интервале уровней ХЬфЬ) й (Х)=4 МВ преобразователе 8 осуществляется преобразование двоичного кода счетчика 7 в двоично-десятичный код. Послеэтого число 1 представляется для визуального наблюдения на цифровых индикаторах блока 9 индикации, 3В положении а переключателя 5 выходы дискримнатора 4 разности меняютсяместами. При этом измеряется величина,обратная функции интенсивности, называемая отношением Милла35 61 6гут быть выведены любому потребителю, и отображена на цифровых индикаторах. 50Изменяя значение. Н на выходе блока 40 3 задания опорных уровней от О до К(К - число дифференциальных коридоров), можно получить все К значений функции интенсивности (отношения Милла) и пос гроить соответствующие кривые.Таким образом, использование операций сравнения значений процесса, представленных кодами, позволяет повысить точность определения функции интенсивности случайного сигнала (отношения Милла), Кроме того, конечная информация представлена также кодовыми значениями, которые моУстройство для определения функцииинтенсивности, содержащее блок индикации, счетчики, блок задания опорных уровней, триггер, выход которого подключенк входу синхронизатора, о т л и ч аю ш е е с я гем, что, с цепью повышения точности, оно содержит дискриминатор разности, преобразователь двоичногокода в цвоично-десятичный, переключатель,блок вычитания и аналого-цифровой преобразователь, информапионный вход которого.является входом устройства, синхронизируюший вход соединен с первым выходомсинхронизатора, а выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первымвходом блока вычитания, второй вход которого подключен к первому выходу блоказадания опорных уровней, второй выход которого соединен с первым информационнымвходом дискриминатора разности, второйинформационный вход которого подключенк выходу блока вычитания, а синхрониэи руюший вход дискриминатора разности соединен с вторым выходом синхронизатора,первый выход дискриминатора разностисоединен с первым контактом первой группы и с вторым контактом второй группыконтактов переключателя, а второй выходдискриминатора разности соединен с вторым контактом первой группы и первымконтактом второй группы неподвижных контактов переключателя, подвижные контакты которого подключены к входам соответственно первого и второго счетчиков,приэтом выход первого счетчика соединенс входом триггера, а выход второго счетчика через преобразовательдвоичного кода в двоично-десятичный подключен к входу блока индикации.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИо 496566, кл. С 06 Р 15/36, 1974.2. Авторское свидетельство СССРМо 208026, кл, 6 06 Р 15/36, 1967877561 Составитель Э, СечиТехред Ж.Кастелев Редактор В. П ж 748 . Подписноеосударственного комитета СССРам изобретений, и открытийква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 илиал ППП фПатент г, Ужгород, у ктна з 9617/74 ВН 1130