Анализатор случайного сигнала

О П И С А Н И Е192277.1ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ Союз СоветсникСоциалистическиеРеспублик(5)М. Кл. 6 06 Г 15/36 3 Ъеударетенивй кеннтет С С СР не делаю неебретеннй н етермтнй(088,8) Опубликовано 23,04.82. Бюллетень М 15 Дата опубликования описания 23.04.82(71) Заявитель Уральский автомобильный завод(54) АНАЛИЗАТОР СЛУЧАЙНОГО СИГНАЛА Изобретение относится к специализированным средствам вычислительнойтехники, предназначенным для аппа. ратурного определения характеристикслучайных процессов и может быть ис/ йпользовано в различных областях техники, связанных с обработкой информации о случайных процессах.Известен многоканальный дифферен- .циальый амплитудный анализатор соф тедержащий пороговые устройства и диодные селекторы уровня. В основу егоработы положено аппаратурное сравнение - компарирование сигнала анализируемого параметра с тем или иным35фиксируемым уровнем его и выдача информации в импульсной форме во .времяпребывания сигнала в интервале со"седних уровней или в момент превышения (пересечения) того или иногоуровня 11,Однако неточность работы диодныхселекторов уровней в этом анализаторе обусловливает погрешность ана лиза, а невозможность получения вы шеназванной информации одновременно, т.е. недостаточность функциональных возможностей анализатора, требует повторения эксперимента.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является статистический анализатор, содержащий общий информационный выход, соединенный с выходок генератора импульсов, и группу аппаратурах каналов, каждый иэ которых содержит компаратор уровня с имнульсщем щасодом;вход которого соединен с выходом генератора импульсов, элемент "Запрет" (частотиовычитающий блок) с информационным выходом (счетчик) и двумявходами, один иэ которых соединен с выходом компаратора уровня данного канала, другой - с выходом компаратора уровня последующего канала, триггер с инФормационным выходом и двумя входами, причем один вход триггера соединен с выходом элемен92277 3та "Запрет" данного канала, а другой - с выходом элемента "Запрет"предыдущего канала 12 ,Однако известный анализатор одинаково реагирует.на оба направлениясигнала относительно фиксируемыхкомпараторами уровней анализа и поэтому не позволяет исследовать случайный процесс, рабочий характеркоторого однонаправлен относительноэтих уровней (другое направление -не рабочее ).Цель изобретения - расширение, функциональных возможностей анализатораза счет обеспечения анализа толькорабочего направления случайных процессов.Поставленная цель достигается тем,что в анализатор случайного сигнала,содержащий группу измерительных каналов, в каждом из которых выход схемы сравнения соединен с информационг.ным входом элемента "Запрет", выход,которого подключен к первому входутриггера, управляющий вход элемента"Запрет" предыдущего измерительногоканала соединен с выходом схемы сравнения последующего измерительногоканала, первые ходы всех схем сравнения объединены и подключены к ин. формационному входу анапизатора, выход триггера в каждом измерительномканале является первым выходом этого измерительного канала, дополнительно введены общий элемент "Запрет", а в каждом измерительном ка 3нале элемент И, причем первый входэлемента И соединен с выходом эле-фмента "Запрет" своего измерительного канала, а второй вход элементаИ подключен к выходу триггера последующего измерительного канала,выход элемента И является вторым вы-ходом измерительного канала, информационный вход общего элемента"Запрет" и вторые входы всех схемсравнения соединены с синхронизирующим входом анализатора, управляю"щий вход общего, элемента "Запретподключен к выходу схемы сравненияпервого измерительного канала, авыход - ко второму входу триггерапервого измерительного канала, вто-.рые входы триггеров измерительныхканалов, кроме первого, соединенычерез переключатель с выходом общего элемента "Запрет" или а выходом элемента "Запрет" предыдущегоизмерительного канала,4На чертеже изображена структурная схема анализатора.Устройство содержит информационный 1 и синхронизирующий 2 входы, общий элемент "Запрет" 3, группу измерительных каналов 4, в которые входях схема 5 сравнения, элемент 6 "Запрет", триггер 7, элемент И 8, переключатель 9.Анализатор работает следующим образом.С превышением сигналом уровня сравнения - уровня анализа, зафиксированного той или иной. схемой сравнения, импульсы частоты опроса появятся на выходе этой схемы сравнения, Поэтому с превышением уровня, зафиксированного, например, схемой сравнения канала 4, 1 , т.е, с переходом анааизи" руемого параметра в интервал между. предыдущим и соседним последующим уровнем анализа, на выходе схемы 5 сравнения появятся импульсы частоты опроса, которые поступят на один из входов элемента "Запрет" 6 этого канала, а с выхода этого элемента - на первый вход триггера 7, информационный вход элемента И 8 этого же канала и при указанном на схеме положении переключатеюя 9 - на второй вход триггера 7 последукщего капала. Триггер 7 канала 4 перейдя от действия по- ступивших импульсов в одно из устойчивых состояний, сформирует на своем информационном выходе единичный импульс. Триггер 7 канала 4,+1, перейдя от действия тех же импульсов в другое устойчивое состояние, откроет элемент И 8, обеспечивая тем самым прохождение импульсов частоты опросав на выход элемента И 8 канала 4,.Импульсы на выходе элемента И 8 канала 4, 1 будут иметь место, пока не наступит превышение уровня анализа, фиксируемого схемой 5 сравнения, последующего канала, т.е. переход анализируемого параметра в последующий интервал уровней.При этом импульсы с выхода схемы 5 сравнения и, следовательно, выхо" да элемента 6 "Запрет" последующего канала, поступят .соответственно на второй - запрещащций вход элемента 6 "Запрет" предыдущего канала, первый вход триггера 7 и один из входов элемента И 8 своего канала.Первое из этих поступлений приведет к исчезновению импульсов частоты опроса на выходе элемента 6"Запрет" и, следовательно, на выходеэлемента И 8 предыдущего канала,а остальные - к появлению импульсовопроса на выходе элемента И 8 последующего канала, опрокидыванию триггера 7 этого канала в первоначальное устойчивое состояние, т,е, единичному импульсу на информационномвыходе этого триггера, и под действием этого импульса, закрытию эле- фмента И 8 предыдущего канала.С понижением сигнала ниже уровня, фиксируемого схемой 5 сравненияпоследующего канала, т,е, с переходом анализируемого параметра в пре"дыдущий интервал уровней при обратном рабочем направлении этого параметра относительно уровней анализаисчезнут импульсы частоты опроса на,выходе схемы 5 сравнения этого канала, а значит, и на запрещающем входе элемента "Запрет" б предыдущего канала и, следовательно,вновь появятся импульсы частоты опроса на выходе этого. элемента. Поступая вновь на один кз входов триг- .гера 7, один из входов элемента И 8и на другой вход триггера 7 последующего канала, эти импульсы снова появятся на выходе элемента И предыдущего канала что и требуется в дан".ном случае.Импульсы частоты опроса имеют .место на выходе элемента И на про-межутке времени пребывания сигнала,35т.е, анализируемого параметра, в фиксируемом интервале уровней, На общейшине синхронизации 2 импульсы той жечастоты имеют место все время анализа,Таким образом, обеспечивается получение статистической информации одифференциальном расцределенни уровней анализируемого параметра, а таккак с превышением того или иного уровня имеет место единичный импульс наинформационном выходе соответствую"щего триггера, то обеспечивается иполучение информации о количестве.переходов (пересечений) того или иного уровня.50Описанная работа анализатора относится к случайному процессу, рабо,чий характер которого разнонаправленотносительно фиксируемых уровней анализа, Когда же имеющий место сигналдругого направления относительно этихуровней не является рабочим, анализатор работает при другом положениисодержащихся во всех каналах, кроме 1 6начального, переключателей. До превышения сигналом уровня, фиксируемогосхемой 5 сравнения начального канала, на выходе общего элемента "Запрет" 3 существуют импульсы частотыопроса. Поэтому, при другом положении перекпючателей, эти импульсы,поступая на вторые входы триггероввсех каналов, устанавливают их водно иэ устойчивых состояний, при котором элементы И становятся открытыми.С превышением сигналом начального уровня анализа, фиксируемогосхемой 5 сравнения начального канала, появятся импульсы на ее выходе,а, значит, и на запрещающем входеобщего элемента "Запрет", и, следовательно, исчезнет воздействие этого элемента на триггеры., Т,кпри таком положении переключателей воздействие на триггеры состороны предыдущего канала отсутствует, то наличие импульсов на информационных выходах каналов будетсоответствовать только одному направлению сигнала относительно фиксируемых уровней анализа, например,только от предыдущего к последукщему,Таким образом, по сравнению с известным, предлагаемый анализаторпозволяет получать информацию о дифференциальном. распределении уровнейисследуемого параметра и о количестве его переходов через тот или инойуровень и для разнохарактерных случайных процессов. Анализатор случайного сигнала, содержащий группу измерительных каналов, в каждом из которых выход схемы сравнения соединен с информационным входом элемента "Запрет", выход которого подключен к первому входу триггера, управляющий вход элемента "Запрет" предыдущего измерительного канала соединен с выходом схемы сравнения последукщего измерительно" го канала, первые входы всех схем сравнения объединены и подключены к информационному входу анализатора, выход триггера в каждом измерительном канапе является первым выходом этого измерительного канала, о т - л и ч а ю щ и й с я, тем, что, с цеИИПИ Заказ 2583/65 Тираж 732 Подписи ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,йл 7 922771 8лью расширения Функциональных возмож- ния первого измерительного канала, ностей анализатора за счет обеспече- а выход - к второму входу триггетриггера ния анализа только рабочего направле- первого измерительного канала, вторые ния случайных процессов, он содержит входы триггеров измерительных кана" общий элемент Запрет, а в каждом из лов, кроме первого, соединены через мерительном канале элемент И, причем переключатель с выходом общего элепервый вход элемента И каждого из- мента Запрет или с выходом элемента мерительного канала соединен с выхо- Запрет предыдущего измерительного кадом элемента Запрет своего измеритель- нала.ного канала а второй вход элемента 10И подключен к выходу триггера после- . Источники инФормации,дующего измерительного канала, выход принятые во внимание при экспертизе элемента И является вторым выходом 1. Приборы и методы статнстичесизмерительного канала, инФормационный кого анализа для исследования авто- вход общего элемента Запрет и вторые 15 мобиля. Труды .НАМИ вып. 90, ОНТИ, входы всех схем сравнения соединены 1967, с. 54-66.с синхронизирующнм входом анализатора, 2, Авторское свидетельство СССР управляющий вход общего элемента За- В 742953, кл, 6 06 Г 15/36, 1976 прет подключен к выходу схемы сравне- (прототип).