Устройство для измерения плотности распределения экстремумов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 9) (И 1) С 06 Р 15/36 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г(1) Рязанский радиотехнический институт(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМУМОВ содержащее триггер, счетчик, первый регистр, дешифратор, блок элементов И, регистратор, вход которого соединен с выходом блока элементов И, первый вход которого подключен к выходу дешифратора, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены первый и второй формирователи импульсов, второй регистр, блок вычитания, компаратор, генератор импульсов, делитель частоты, интегратор, элемент И, элемент ИЛИ, первый и второй блоки сравнения, первые . входы которых объединены и являются входами устройства, вторые входы блоков сравнения подключены к выходу интегратора, вход которого соеди нен с выходом триггера, с первым входом элемента ИЛИ, входом записи второго регистра, входом первого формирователя импульсов и счетным входом счетчика, выход которого соединен с вторым входом блока элементов И, третий вход которого подключен к выходу второго формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом компаратора, вход которого подключен к выходу блока . вычитания, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго регистров, выход второго регистра подключен к информационному входу пер-ваго регистра и к входу дешифратора, вход записи первого регистра соединен с выходом второго блока сравнения, выход первого блока сравнения подклчюен к второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход элемента И подключен к выходу ,генератора импульсов, соединенному с входом делителя частоты, выход которого соединен со счетным входом триггера, выход элемента И подключен к информационному входу второго регистра, вход установки в нуль которого соединен с выходом гервого фор-мирователя импульсов.времени, когда реальные экстремумыотсутствуют, чта искажает искомуюплотность распределения.Цель изобретения - повышение тем что в устрсиство для измерения плотности распределения экстремумов, ;адержащее триггер. счетчик первьй регистр дешифратор, блок элементов И, регистратор, вход которого соединен с выходам блока элементов И, первый вход катсрога подключен к вьгходу дешифратора введены первый и второй Формирователи импульсов., в; арой регистр, блок вычигания, компаратср, генератор импульсов делитель частоты, иктегра;ар злсмскт Л,. элемент Юй, первыйб а(и сравнения первые вхадь каталГ объединены и являются входами устпсйства вторые вхопы блоков сравнения подключены к выхопен-с выходам триггера, с первымвходам элемента ИЛИ, входом записи входом счетчика вьгхсд которогосоединен с вторым гхадом блока элементов И третий ьхад которого подключен к вь.ходу второго Формирователя импуль"ав, вход которого соединен с выходам компаратара входкоторого подключен к выходу блокавычитания,. первый и второй входыкоторого соединены соответственнос выходами первого Н второго регистров выход второго регистра подключен к информационному входу первогорегистра и к входу дешифратсравход записи первого регистра соединен с выходом второго блока сравнения, выход первого блока сравненияподключен к второму входу элемента И 1 ГА, выход которого соединен спервым входам элемента И, второйвход элемента И подключен к выходу 1 1 01340 2Изобретение относится к статичес- мерно-квантованной ступек, ой крикому анализу и может быть исполвзо- вай возможны сбои ,за счет:;анечкойвано в информационно-измерительных чувствителькости дифферекциатара исистемах оперативной переработки подверженности ега действию помех),информации при создании измерительно-, т.е. погрешности как па амплитуде,вычислительных комплексов для так и гс .;оменту появления экстремупроведения вибрационных испытаний ма. Кроме того, в извес" ам анализадинамических объектов для обработ- торе при воздействии помех имеетки в системах проводной и радиотеле " места эффект возникновения "ложныхметрин с аналоговым представлением 1 б экстремумов, т,е, Фиксация в регистсигналов, а также в ряде других об-. раторе значений сигнала в моментыластей инФормационно-измерительнойи контрольной техники.Известен статический анализатор,содержащий сравнивающее устройствореверсивный счетчик, преобразова- точности измерения.тель код - аналог, потенциальныеПаставлекка:- це,ть дастига:тсяи импульсные схемы совпадения, линии задержки, ждущие мультивибраторы,. триггер, собирательную схему,дешифратор, канальные схемы совпадения, переключатель линейные индикаторные приборы, предказкаченкь 1 йдля определения функций распределения экстремумов случайных процессов 1.1 3.В данном анализаторе дрейфи гистерезис уровней срабатываниянуль-органа следящего преобразова-.теля аналог - код определяют стг 3 обпльнастью ширины дифференциальныхкоридоров и тем самым ограничиваютдостижимую точность анализа.Наиболее близким к изобретениюявляется статический анализатор, ду интегратора, вход каторсга соедисодержащий преобразователь напряжение - число импульсов, двоичныйсчетчик, линию задержки, ключи пере- второго регистра, входом первогописи кода, запоминающий регистр, Формирователя импульсов и счетнымпреобразователь код - аналог, дифЯференцирующий блок, триггер, дешифратор, канальные схемы И, регистратор. В указанном анализаторе выделение экстремумов основано на реализации алгоритма: аналого-циФровое45преобразование сигнала, цифроаналоговое преобразование, аналоговоедифференцирование ступенчато-квактаванной кривой 2 .Поскольку в устройстве осуществГляется равномерная дискретизациясигнала па времени, то по уровнюквантование оказывается неравномер-ным. При этом самые малые значенияимеют уровни квантования как раэ эобласти экстремума (вблизи экстрему." .мов скорость изменения сигнала наименьшая). В результате при реализации метода дифференцирования неравноТаким образом, использование длявыделения экстремумов случайного процесса метода численного дифференцирования, при котором осуществляетсясравнение значений, представленныхкодами, позволяет исключить эффектвозникновения -".ложных" экстремумов,значительно повысить надежность иточность определения реальных экстремальных значений и, следовательно,точность измерения плотности распределения экстремумов. Заданная допустимая погрешность анализа обеспечивается соответствующим выбором отношения гастот треугольного и входногонапряжений (число отсчетов на период55исследуемого сигнала),.х( ) =К ( г "а) =К 15 =Каэ где К - коэффициент преобразойаыия; К = -- постоянный коэффициент.ка 13 апВ момент равенства напряжения входного сигнала хИ) и напряжения интегратора х (т.е. в момент ) схема 2эсравнения вырабатывает импульс (фиг. 2 в), который обеспечивает/ перепись значения кода Из из регистра 9 в буферный регистр 10, после чего регистр 9 продолжает накопление импульсов до окончания положительной ветви треугольного напряжения, т.е. до момента с . В момент временина выходе триггера 4 формируется отрицательный Фронт,при этом регистр 9 переключается н режим вычитания, а элемент И открыт за счет положительного потенциала схемы 1 сравнения, так как х рх(1). Следовательно, н промежуток времени от момента С до момента равенства треугольного и входного напряжений (г.з), регистр 9 вычитает импульсы (фиг. 2 д), Как только треугольное напряжение становится меньше входного, схема 1 сравнения переводится в состояние, при котором элемент И 8 закрывается. Совершенно очевидно, что оставшееся значение кода регистра 9а(газ ) пропорционально значению входного напряжения н момент г т.е. х(г. ) =К И за . Значение кодов И 5, хранящееся в рассматриваемыйамомент в регистре, и Из, хранящееся н регистре, поступают на блок 11 вычитания, который осуществляети определение их разности 3 И=И -И, пропорциональной первой конечной разности сигнала, т.е. дх=КОЬИ. Полученная разность анализируется компаратором 12.Если исследуемый сигнал монотонно возрастает, то г 1 сегда выполняется условие дВ,ъО, если убывает, то наоборот - аИ,сО. При изменении знака разности с "+" на "-" исследуемый сигнал переходит через максимум и компаратор Формирует логический перепад напряжения из единицы в нуль, при изменении знака разности с "-" на "+" сигнал переходит через минимум и компаратор формирует логический перепад из нуля в единицу. По этим ;.репадамнапряжения Формирователь 13 импульсов вырабатывает сигналы в моментыа,а и , , которыми открываетсяЮ 1 н5 блок элементов И 14. При этом кодыэкстремальных значений И(,а,) илиИ(Г.,), которые хранятся и указанные моменты в регистре 9, сортируются дешифратором 15 по каналам и за писываются в регистратор 1 б.С началом каждого положительногополупериода импульса триггера запускается. формирователь 17 импульсов,который вырабатывает сигнал установ ки регистра 9 в нулевое состояние,после чего цикл измерений текущейконечной разности повторяется и т.д. Количество периодов прямоугольных 20 импульсов, вырабатываемых триггером,подсчитывается счетчиком 18. При наборе заданного объекта статистикисигналом переполнения счетчика 18блок элементов И 14 закрывается и ;5 анализ на этом заканчивается.Перед началом измерения необходимоосуществить установку схемы н исходное состояние. Для этого регистры 9и 10, счетчик 18, а также регистразо тор 16 обнуляются (с целью упрощениячертежа цепи установки исходного состояния на схеме условно не показаны).В результате анализа н многоканальном регистраторе 1 б накапливается информация о плотности распределения.максимумов У(х ), минимумон И(х .) либо их совместное распределение Ы(хнах 11) .