Статистический анализатор

. (22) Заявлено 01.04.81 (21)3267196/18-24 сприсоединением заявки Ио 153 М. Кл. С 06 Г 15/36(23) Приоритет Государственный комитет СССР ио дедам изобретений и отирьпийОпубликовано 300982, Бюллетень М 9 36 Дата опубликования описания 30.09.82(72) Авторыизобретения Зеленков и О.Г.Мирошниченко 71 ) Заявите Киевский ордена Трудового Красного институт инженеров гражданской а 4) СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТО ветственно на 1, 2.Р, Генератор импульсов должен иметь частотуповторения кратную Р . Это,в своюочередь, вызывает трудности в построении генератора импульсов с кварцевой стабилизацией. Особенно этитрудности будут сказываться при построении переключаемого многодиапазонного генератора импульсов дляанализатора, исследующего сигналыв широком спектре частот. Крометого, для осуществления коммутациивыходов делителя необходим коммута тор. числи испол ения К недостаткам от что при таком.постр ра число каналов (и точности измерений) оправданно большим числомносится и то оении аналиэатори достаточной получается не- и определяетсяд + 2 Е дС+.где Я25. ти Действительвыхода делител Изобретение относится к вы тельной технике и может быть ь зовано в устройствах для измер параметров случайных процессов,Известен анализатор длительностей выбросов случайных процессов, содер,жащий пороговое устройство, генератор импульсов, формирователи, элементы И, элемент ИЛИ, пересчетное устройство, регистр сдвига, дешифратор, канальные счетчики )1),Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является статистический анализатор, содержащий сумматор, пороговый блок и формирователь, схему сравнения, цифроаналоговыйпреобразователь и два дискриминатора, две схемы совпадения и реверсивный счетчик, генератор импульсов, делитель, имеющий Р выходов, коммутатор, накапливающий счетчик и дешифратор, канальные схемы совпадения и канальные счетчики 2)К недостаткам указанных устройств следует отнести наличие сложного .по реализации делителя, который должен иметь Р выходов Ьо количеству уровней квантования). В таком делителе должно осуществляться деление частоты повторения импульсов аоотмаксимально возможная плщадь выброса, определяемая исходя из априорныхсведений о спектре исследуемых процессов,но, каждый импульс ся через коммутаторпоступает, на вход накапливающего счетчика и переводит последний в следующее состояние, открывающее посредстном дешифратора следующий канал анализатора (схему совпадения), т.е, ширина дифференциальногс коридора получается излишне малой, Если предположить, что выбросы имеют треугольную форму (это справедливо на больиих уровнях анализатора), то1 10 Я. Ж 2 АТ, где А - амплитуда, а Т - 1 мОХ 2длительность выброса, Для анализато" ра имеемЯ х - Г Р Т1сю 2во 1 исКгде Р - максимальный уровень кнантонания,йсХТ- максимальная длительностьвыброса,ЮПри этом Р и т определяют точностьанализа, которая прямо пропорциональна этим величинам. Пусть, напримерР , 16, Г = 10 Гц, Т= 10 с,Тогда Я О = - 10 16.10 = 800 кв,ед.,2512а Я= 1 кн,ед т,е, число каналовдолжно быть равно 800, что совершенно неоправдано,Цель изобретния - упрощение устройства, 30Поставленная цель достигаетсятем, что в статистический анализатор,содержащий сумматор, первый вход которого объединен с первым входом порогового блока и является информационным входом анализатора, вторыевходы сумматора и порогового блокаобъединены и соединены с шиной нулевого потенциала, выход пороговогоблока соединен с входом формирователя импульсов, первый выход которогосоединен с входом сброса накопительного счетчика, выход которого подключен к входу дешифратора, разрядные выходы накопительного счетчикасоединены соответственно с информационными входами группы элементов И,выходы которых подключены к входамсоответствующих счетчиков, упранляющие входы элементов И группы объединены и подключены к второму выходу формирователя импульсов, приэтом выход сумматора соединен с первым входом схемы сравнения, второйвход которого подключен к первомувыходу цифро-аналогового преобразователя, вход которого подключен к выхо.ду реверсивного счетчика, суммирующий и вычитающий входы которого соединены соответственно с выходамипервого и второго элементов И, 60управляющие входы которых объединеныи подключены к выходу генератора импульсов, информационные входы элементов И подключены соответственно квыходам первого и второго дискримина- б 5 торов, входы которых объединены иподключены к выходу схемы сравнения;введены преобразователь напряженияв частоту и делитель частоты, выходкоторого соединен с информационнымвходом накопительного счетчика,управляющий вход - с вторым выходомформирователя импульсов, а информационный вход делителя частоты подключен к выходу преобразователя напряжения в частоту, вход которого соединен с вторым выходом цифро-аналогового преобразователя.На чертеже показана блок-схемаанализатора,Анализатор содержит сумматор 1,схему 2 сравнения, цифро-аналоговыйпреобразователь 3, дискриминаторы4 и 5, первый б и второй 7 элементыИ, генератор 8 импульсов, ренерсивный счетчик 9, преобразователь 10напряжения н частоту, делитель 11частоты, накопительный счетчик 12,пороговый блок 13, формирователь 14импульсов, дешиФратор 15, группуэлементов И 16, счетчики 17,Принцип работы анализатора основан на равномерном квантовании поуровнюамплитуды выброса, при этомплощадь. выброса определяется какЯ = У Ьй Ф Б ЬС++Ь абдттак как при равномерном квантованииБ = ДУ, У = 2 ЛБ и т.д., где ЬБуронень квантования, тоБь = Ь 0 Ье + 2 ЬУ Ь 1.3 +++ К Ьй ) =И,Анализатор работает следующим образом.Мгновенное значение напряжения вы. броса с выхода сумматора 1 поступает на схему 2 сравнения, на нторой вход которой подается напряжение с выхода цифро-аналогового преобразователя 3, В зависимости от знака разности этих напряжений срабатывает один из дискриминаторов 4 или 5, открывая при этом либо элемент И 6 либо элемент И 7. Импульсы генератора 8 будут проходить либо на суммирующий, либо на вычитающий входы реверсивного счетчика 9 до тех пор, пока напряжения, подаваемые на схему 2 сраннеьия,не сравняются. В этом случае закрываются оба элемейта И 6 и 7. Таким образом, на выходе цифро-аналогового преобразователя 3 получается ступенчатое напряжение (величина ступеньки - 4 Я, пеаторяющее форму выброса, Далее ступенчатое напряжение с ныхода преобразователя 3 поступает.навход преобразователя 10 напряжения вчастоту, который должен обеспечитьлинейное преобразование входногосигнала в диапазоне уровней от АУдо р ЬБ в частоту .импульсовИмпульсы, частота повторения которых пропорциональна квантованному сигналу,поступают на вход делителя 11, коэффициент деления которого определяется как К = Б,в/14, где М - числоканалов анализатора. Для рассмотренного ранее примера и для М = 32 имеем, что К = 800/32 = 25. Видно, чтокоэффициент деления К делителяможно легко изменять например, переключателем) в случае построения цифрового анализатора с переключаемымидиапазонами частот исследуемых сигналов.Если в какой-то момент времениамплитуда напряжения на выходе цифро-аналогового преобразователя 3равна, например, 1 ЬУ, то частотаповторения импульсов с выхода преобразователя 10 будет равна 1 Г,Эти.импульсы будут поступать черезделитель 11 на вход накопительногосчетчика 12 в течение времени Ьйи т,д.Таким образом, общее количествоимпульсов, поступившее на вход накопительного счетчика 12, за времядействия выброса будет пропорциоНально площади выброса 58. При этомна. выходе порогового блока 13 формируется импульс, длительность которого равна длительности выброса,По заднему фронту этого выбросаформирователь 14 импульсов вырабаты-.вает:короткий имнульс, который пройдет черезоткрытый дешифратором 15соответствующий элемент И 16 группы йа вход соответствующего счетчика17. Одновременно этот импульс сбросит делитель 11 в исходное состояние;Накопительный счетчик 12 сбрасывается в исходное состояние импульсом спервого выхода формирователя 14,Временное положение этого импульсасоответствует переднему фронту импульса. с выхода порогового блока 13,т.е. моменту появления очередноговыброса.ПО истечении необходимогО временианализа в счетчиках.17 будут накоп"лены ординаты оценки плотности распределения площадей выбросов,Предлагаемый анализатор прощеизвестного и дает возможность построения простого многодиапазонного ана лизатора для исследования сигналовв широком спектре частот,Формула изобретения щий входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, управляющие входыкоторых объединены и подключены квыходу генератора импульсов, информационные входы элементов И подключены соответственно к выходам первого и второго дискриминаторов, входыкоторых объединены и подключены квыходу схемы сравнения, о т л и ао ч а ю щ и й с я тем, что, с цЕльюупрощения, он содержит преобразователь напряжения в частоту и делительчастоты, выход которого соединен синформационным входом накопительногосчетчика, управляющий вход - с вторым выходом Формирователя импульсов,а информационный вход делителя частоты подключен к выходу преобразователя напряжения в частоту, вход которого соединен с вторым выходом циф ро-аналогового преобразователя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское, свидетельство СССР9734718, кл, 6 06 Г 15/36, 1977.2. Авторское свидетельство СССР9741276, кл. С 06 Р 15/36, 1978(прототип) . 5 Статистический анализатор, содержащий сумматор, первый вход которого объединен с первым входом порогового блока и является информационным входом анализатора, вторые входы 1 О .сумматора и порогового блока объединены и соединены с шиной нулевогопотенциала, выход порогового блока,соединен с входом формирователя импульсов, первый выход которого соединен с входом сброса накопительного счетчика, выход которого подключен к входу дешифратора, разрядныевыходы накопительного счетчика соединены соответственно с информационными входами группы элементов И., выхо"ды которых подключены к входам соответствующих счетчиков,. управляющиевходы элементов И группы объединеныи подключены к второму выходу формирователя импульсов, при этом выходсумматора соединен с первым входомсхемы сравнения, второй вход которойподключен к первому выходу цифро.аналогового преобразователя, входкоторого подключен к выходу реверсив- ЗО ного счетчика, суммирующий и вычитаю.