Способ статистического временного анализа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ И,ГОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Белорусский ордена ТрудовогоКрасного Знамени государственныйуниверситет им. В.И.Ленина(56) Володько Л,В., Лемчук М.ИСевченко А.И., Зажогин А.П., Черкавский А.Ф. Исследование статистического метода регистрации законоввысвечивания люминесценции, - Журналприкладной спектроскопии. 1972,т. 16, вып. 6, с. 1001-1007,Большаков Н.А. Статистическиепроблемы выделения, потока сигналовиз шума. - М,: Советское радио,1969, с, 464.Авторское свидетельство СССР(54) СПОСОБ СТАТИСТИЧЕСКОГО ВРЕМЕННОГО АНАЛИЗА(57) Изобретение относится к информационно-измерительной технике и предназначено для статистической регистрации распределений моментов наступления событий различных физическихпроцессов, вызываемых периодическимиимпульсами возбуждения, Цель изобретения - расширение области применеЯО 1265677 А 1(зр 4 С О И 21/64 С О 4 Е 10/00 ния способа, увеличение диапазонаизменения интенсивности анализируемых потоков и повьппение скорости сбора экспериментальных данных при высокой интенсивности этих псУгоков, Поставленная цель реализуется за счетприменения следующего способаФормируют последовательность стартовыхимпульсов, синхронизированных с моментами генерации сигналов возбуждения исследуемого процесса. Формируютреализации этого процесса, представляющие собой последовательность стоповых импульсов, синхронизированныхс моментами появления событий исследуемого процесса, вызванных отдельными сигналами возбуждений. Задаютвременной диапазон проведения анализаи подсчитывают количество поступивших в нем стоповых импульсов. Измеряют в этом же диапазоне одиночныевременные интервалы между стартовыми стоповым импульсами для отдельныхреализаций. В запоминающем устройстве гистограммирующего типа накапливают цифровые коды результатов измерений до получения их некоторого за-данного количества. Рассматриваемыйспособ обеспечивает проведение временного анализа моментов появлениясобытий в потоках произвольного вида;1 ил.Изобретение относится к информационно-измерительной технике и преднаэначейо для статистической регистрациираспределений моментов наступления событий различных физических процессов, вызываемых периодическими импульсами возбуждения, например, в импульсной флуориметрии, ядерно-физических исследованиях, выполняемых по время-пролетной методике, и т.д. 1 О Цель изобретения - расширение области применения способа за счет обеспечения регистрации распределений моментов наступления событий Произвольных сигнальных потоков, атакже увеличение диапазона изменения интенсивности анализируемых потоков и повышение скорости сбора экспериментальных данных при высокой интенсивности этих потоков.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу статистического многоканального временного ана лиза, заключающемуся в формировании последовательности стартовых электрических импульсов, синхронизированных с моментами генерации сигналов воз буждения исследуемого физического процесса, формирования реализаций исследуе. - мого процесса, которые представляют собой последовательности стоповых электрических импульсов, синхронизированных смоментами появления, вызванных отдельными сигналами возбуждения событий исследуемого процесса, задания временного диапазона проведения анализа путем формирования временных интервалов определенной длительности, начало которых связано со стартовыми импульсами, подсчете количества стоповых импульсов, поступивших в диапазоне анализа, измерении в сотдельных реализациях процесса одиночных временных интервалов между стартовым 45 и стоповым импульсами, поступившими в диапазоне анализа., накоплении цифровых кодов результатов измерений в запоминающем устройстве гистограммирующего типа до получения их некоторого наперед заданного количества, запоминают число К поступивших в диапазоне анализа стоповыхимпульсов в первой реализации процесса, или, если в первой реализации таких импульсов нет, в ближайшей из последующих реализаций, имеющей хотя бы один импульс в заданном временном диапазоне, в ближайшей иэ следунпцих далее реализаций исследуемого процесса, имеющей не менее К импульсов в диапазоне анализа, выделяют К-й поступивший в этом диапазоне импульс и измеряют временной интервал между стартовым данной реализации и выделенным, стоповым импульсами, затем уменьшают число К на единицу и в дальнейших реализациях процесса проводят следующий цикл измерений интервала между стартовым.и (К)-м выделенным стоповым импульсами, повторяя указанные процедуры до получения К=1 и измерения временного интервала между стартовым и первым стоповым импульсами текущей реализации процесса, после чего определяют новое значение К подсчетом числа поступивших в диапазоне анализа стоповых импульсов в последующей реализации исследуемого процесса, имеющей такие импульсы.На чертеже показана временная диаграмма одного цикла анализа.Процесс выполнения статистического многоканального временного анализаможет быть разбит на ряд повторяющихся циклов измерений, каждый иэ которых выполняется за несколько последовательных реализаций исследуемого физического процесса.Сформировав синхронизированные с моментами появления соответственно сигналов возбуждения и событий исследуемого процесса стартовые и стоповые электрические импульсы, генерируют также временной интервал, задающий диапазон анализа. В первой реализации процесса подсчитывают количество стоповых сигналов, поступивших в заданном временном диапазоне, Если в ответ на первый сигнал возбуждения в рассматриваемом диапазоне импульсов процесса не поступило, циклы повторяют до получения первого ненулевого значения. В следующей реализации процесса из последовательности стоповых сигналов выбирают тот по счету, номер которого совпадает с полученным на предыдущем этапе, Еслй такого импульса в реализации нет ,(т.е. в диапазоне анализа поступило меньшее количество импульсов) (реализация 2), циклы возбуждения повторяют до генерации реализации потока с такрм импульсом и проводят, измерение временного интервала от1265677 Сравнивая полученные формулы видно,что интенсивности нового и исходногопотока совпадают Й (С)=К(С) .40Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным, прим"- нимым только для пуассоновских случайных потоков, обеспечивает проведение временного анализа моментов 45появления событий в потоках произвольного вида. Кроме того, способ позволяет выполнять измерения в потокахслучайных событий такой интенсивности, что среденее число импульсов, 50поступающих в рабочем диапазоне анализа, превьппает единицу. В то жевремя в известном способе при среднем. числе импульсов в диапазоне измеренийболее одного резко, возрастает интен сивность блокировки процесса накопления информации, что ведет к пропорциональному увеличению времени набораэкспериментальных данных до получестарта до этого импульса (реализация 3). Полученный результат запоминают, а в следующей реализации выделяют импульс, номер которого на единицу меньше, чем при предыдущем измерении 5 (реализации 4-6) . Указанные операции повторяют до тех пор, пока из последовательности не выделится первый импульс и измерится .временной интервал до него .(реализация 6), Рассмот О ренная последовательность действий и составляет один цикл регистрации, Такие циклы повторяют до тех пор, пока в запоминающем устройстве не будет накоплено требуемое количество 15 результатов измерений, после чего процесс анализа оканчивается.Покажем, что при таком способе временного анализа для произвольных потоков отсутствуют искажения формы регистрируемых временных спектров.Обозначают черезЯ =ТС Т 1 рабочий диапазон регистрации стоп-импульсов относительно задающего старт-импульса. Вводят в рассмотрение систе му плотностей параметрического задания потока 1 а; ( ;), 1=1,2 таких, что а; (1 й;) ., ДС, Й - вероятность наступления на Р не менеесобытий, первые ь из ко-. ЗО торых попали в интервалы (й; -Й, СД 1=1,2, ,д. Обозначают Е(С) интенсивность исходного потока стоп- импульсов. Так как Е(й)дй совпадает с вероятностью попадания импульса в интервал (С-Йй, й, т,е. равна сумме вероятностей попадания первого, второГо импульса исходного потока в указанный интервал, токс)= Д / , (сс. .с)ь=1 Тт, ,у С Рассматривают случайный потоккаждая реализация которого представ. -ляет собой совокупность импульсов,выделенных по приведенным правиламиз числа поступивших в интервалеЯстоповых импульсов исходного потоказа один цикл регистрации (реализа- ,ция 1). Этот поток новый, находятего интенсивность, учитывая, .что.всеимпульсы потока фиксируются без потерь,Пусть Р - вероятность появленияв новом .потоке реализаций содержанщих ровно 2. импульсов, а Г,(й) - интенсивности условных потоков, каждый из которых составлен из реализаций, содержащих ровноимпульсов (2.=1, 2) тогда, интенсивность нового потока Г (Е) = Р; Г (Е) .Как следует из рассмотренной последовательности действий, Р, совпадает с вероятностью поступления в интервале Я,- импульсов исходного потокаР =А -Ад=1,2 где А;=+с У У у1ГсЙС - вероятность поступления в Я не менееимпульсов исходного потока, Так как Г, Й совпадает с сум-, мой вероятностей попадания первого второго 1-го импульса исходного потока в интервал (с-де й, тос 1, с12656773нйя заданной статистической точности,Кроме того, в тех сЛучаях, когда интенсивность потока настолько велика, что в диапазоне анализа постоянно поступает два и более стоповых импульса, регистрация временных спектров по известному способу становится вообще невозможной. 1 О Формула изобретения Способ статистического временного анализа, при котором формируют последовательность стартовых электрических импульсов, синхронизированных с моментами генерации сигналов возбуждения исследуемого физического процесса, формируют представляющие собой отдельные реализации этого процесса последовательности стоповых электрических импульсов, синхронизированных с моментами поступления событий исследуемого процесса, появление которых вызвано текущими сигналами возбуждения, задают временной диапазон проведения анализа путем формирования временных интервалов определенной длительности, начало которых связано со стартовыми импульсами, подсчитывают количество стоповых импульсов, поступающих в диапазоне анализа, измеряют в данных реализациях процесса одиночные временные35 интервалы между стартовым и стоповым импульсами, поступившими в диапазоне анализа, а в гистограммирующем запоминающем устройства накапливают гистограмму результатов измерений, о т -Ьл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения способа за счет обеспечения регистрации распределения моментов наступления событий произвольных сигнальных потоков, а также увеличения диапазона изменения интенсивности ана- . лизируемых потоков и повышения скорости сбора экспериментальных данныхпри высокой интенсивности этих потоков, запоминают число К поступившихв диапазоне анализа стоповых импульсов в первой реализации процесса,если в первой реализации таких импульсов нет, в ближайшей из последующих реализацийимеющей хотя бы одинимпульс в заданном временном диапазоне, а в ближайшей из следующих далее реализаций исследуемого процессаимеющей не менее К импульсов в диапазоне анализа, выделяют К-й поступивший в этом диапазоне импульс и измеряют временной интервал между стартовым импульсом данной реализации ивыделенньм .стоповым импульсом,затем уменьшант число К на единицуи в дальнейших реализациях процессапроводят следующий цикл измеренийинтервала между стартовым и К-мвыделенным в реализации стоповым импульсами, повторяют указанные процедуры до получения К=1 и измеряютвременной интервал между стартовыми первым стоповым импульсами текущейреализации процесса, после чего определяют новое значение К подсчетомчисла поступивших. в диапазоне анализа стоповых импульсов в последующейреализации исследуемого процесса,имеющей такие импульсы.12 б 5677 Стар Яиапл аалюа юаня апизац Реалии,7 аци 0 еаиацив Ргапюац Составитель В.ВеличкинТехред И,Попович Корректор Л. Пиллнпенк Гуньк дак проектная,роизводственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгор 1 юизаиия 1 Рализаци 59/42 Тираж ВНИИПИ Государств по делам изо 113035, Москва, Ж778 Подписенного комитета СССРретений и открытий Раушская наб., д. 4/