Устройство для определения среднего гармонического значения случайного процесса

пц 669361 ДОполнительиое к авт, сеид-в явлено 2 Э.О 9.7 Я 2 Ц 21742 ОО 6 7/5 удбрст 66 нкьй кбетбт ССОР б Дблбм 6306 Р 6 т 6666 и 6 ткрбпкйлетень Ж 2 З бликования оп ниЯ 28,06.7 В. А, Добрыдень и пюнин арьковский институт радиоэпектроник Ц Заяви 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО АРМОНИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕС Изобретение относится к вычиспитепьной технике, к специапиэированным устройствам дпя опредепения статистических характеристик спучайных процессов, и предназначено дпя опредепения среднего гармонического значения поспедоватепьности ограниченного чиспа временных интервапов ограниченной дпитепьности.Известны устройства, определяющие раэпичные виды средних значений, например, среднее арифметическое ШИзвестно также устройство, позвопяющее определять среднее гармоническое значение спучайного процесса 12), Это устройство содержит первый и второй триггеры, счетчик входных сигнапов, первый и второй временные сенекторы, счетчик результата,. счетный вход которого подключен к выходу первого временного селектора, первый вход которого соединен с единичным выходом первого триггера, а второй вход подключен к выходу генератора импульсов, единичный вход второ,го триггера подкпючен к входу устройства и к первому входу второго временного сепектора, второй вход которого соединен с единичным выходом второго триггера, а выход подключен к счетному входу счетчика входных сигналов. Устройство обпадает ограниченными функционапьными возможностями, оно не позволяет, в частности, определять среднее гармоническое зна- чение интервалов импульсной последовательности.Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей устройства.Дпя этого в устройство дпя опредепения среднего гармонического значения случайного процесса введены дешифратор, хомпаратор, ингегратор, первый и второй эпементы ИЛИ, третий временной сепектор, й бпоков анализа интервапов импульсной пос педоватепьности, элемент И, бпок депения, источник опорного напряжения и коммутатор,при этом выходы дещифратора подключены к первым входам соответст-.вующих блоков анализа интервалов импульс ной последовательности, вторые входы ко669361 палов, счетчик 4 результата, первый, второй и третий времещще селекторы 5-7, генератор 8 импульсов, дещифратор О, компаратор 10, интегратор 11, первый и второй элементы ИЛИ 12 и 13, Ь блоков 14-1-14-й анализа интерваиов импульсной последовательности, элемент И 15, блок 16 деления, источник 17. опорного напряжения и коммутатор 18, Входная щина устройства обозначена "Вход.Каждый блок 14 содержит см. фиг,2) элемент И 19, счетчик 20 и цифровой управляемый резистор (БУР) 21.Счетчик 20 управляет величиной сопротивления К цифрового управляемого резистора 21 по следующему закону и при Гл;р припри 1 Ф 011 при щ =1 щего разряда где го - состояние старсчетчика 20;Ы - некоторое фикстивление;25Г - сопротивлениеЦУР;б - масщтабный коТаким образом,-йпри Т , Т преобраз30Т в пропорциональнуюсопротивления, включенновертым входом и первымпричем в исходном состояинтервала Т, а также в1 -й блок анализа обеспево ованное со азомкнут эффициент.блок анализа:ует величинуей величину го межд выходом четблока,начала нии - до случае чивает ргде О - чи Устройс зом. В исход а также сч счетчик 4 а счетчикиим обрагеры 1 и 2гналов и ном состоянии триг етчик 3 входных сирезультата установблоков анализа инт лены в нуль,ервалов имторых соединены с выходом третьего временного селектора, первый вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а второй вход подключен к единичному вы" ходу второго триггера, нулевой вход кото рого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, с единичным входом первого. ,триггера, с входом установки в нуль счетчйка результатов и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого О подключен к входу установки в нуль счетчика входных сигналов, к выходу компаратора и к третьим входам блоков анализа интервалов импульсной последовательности, первые выходы которых соединены с состветствующими входами первого элемента ИЛИ, а вторые выходы подключены к информационному входу блока деления, управляющие входы которого соединены с раз- Ярядными выходами счетчика входных сиг - 20 налов, а выход блока деления подключен к первому входу коммутатора, второй вход которого соединен с первым входом интегратора и с единичным выходом первого триггера, а выход коммутатора соединен с вторым входом интегратора, выход которого подключен к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения и четвертым входом блока анализа интервалов . импульсной последовательности, (И+ 1)-й вход первого элемента ИЛИ подключен к выходу элемента И, первый вход которого соединен с входом устройства, а второй вход подключен к и -му выходу дещифратора, входы которого подключены к разрядным выходам счетчика входных сигналов; каждый блок анализа интервалов имД пульсной последовательности содержит элемент И, первый и второй входы которого являются соответственно первым и вторым входами блока, а выход подключен к счетному входу счетчика, выход старщего разряда и вход установки в исходное состояние которого являются соответствен Т но первым выходоми третьим входом блока, один вход и выход цифрового управляемого резистора являются соответственно четвертым входом и вторым выходом блока, а управляющие входы цифрового управляемого резистора подключйны к разрядным выходам счетчика.На фиг. 1 дана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема блока анализа интервалов импульсной последова тельности; на фиг. 3 - временная диаграмма, иллюстрирующая работу устройства.Устройство содержит первый и второй триггеры 1 и 2, счетчик 3 входных сиг Т-й блок анализа генерируетс на втором выходеь1 -интервалы времени, среднеееское значение которых 7 необопределить;заранее фиксируемая положительстанта.ачение Ф определяется формулой( в состояние 1 11). Г 1 ри этом третий временной селектор закрыт, возбуждена только одна - первая - выходная щинадвщифратора 9, соединенная с вторымвходом первого блока 14-1 ацапиза импупьсной поспедоватепьности, т.е. со вторым (потенциапьным) входом его эпемента И 19; сопротивления БУР 21 бпокованализа интервапов импупьсцой поспедова- отепьности определяются при этом формулой 2)Первый импупьс, поступаюдий на входустройства, т.е. фиксирующий момент начала первого интервапа 7; импульснойпоследовательности (см, фиг. За), устанавливает триггер 2 в единичное состояние; через эпемент И 15 и второй временной сепектор 6 этот импульс не проходит,так как в момент его поступпеция на ихвторых входах единичный потенциал отсутствует.После опрокидывания триггера 2 второй и третий временные сепекторы 6 и 725открываются. Импульсы с выхода генератора 8 импупьсов начинают поступать цавход первого блока 14 - 1 ацапиза интервапов импульсной поспедоватепьности, т.е.первый (импупьсный) вход его эпемецтаЗОИ 19. Так как т, ( Т, ввиду этого импульс ца втором выходе первого блокаанапиза (т.е, на соответствующем входепервого эпемента ИЛИ 12) еще не появится, когда придет второй импупьс навходную щину устройства, фиксирую 1 дий35окончание интервапа Т и, возможно, начало интервала Т (может оказаться,что 6 = 1, т.е. первый ицтервап Г явпяется и поспедним - это произойдет, ес 40ли в течение времени Т ца входную щину не поступит третий импульс),Зтот второй импупьс, не изменяя стояния триггера 2, проходит через откры-, тый теперь временной селектор 6, фиксируя на счетчике 3 число поступивших на вход устройства ицтервапов импупьсной последовательности (в данном спучае - единицу). В резупьтате, возбужденной50 оказывается вторая шина дещифратора, и импульсы с выхода генератора 8 начинают поступать на вход счетчика второго блока 14-2 анапиза, Ясно, что из счетчике первого бпока анализа остается зафиксированным число ,Ф, пропорциоцапьцое лпитепьности интервааа 7 , т.е. сопротивпецие Р БУР 21 первого блока 14-1 пропорционально теперь вепичине Т. Р = О 1; 6.Еспи для 1 всегда выпопняется усповие (2), то для Т возможны два случая:( Т, т.е. интервап 1,возмож- но, не поспедний;Т, т,е. интервал Х уже не принадлежит импупьсцой последоватепьности,те, и 1.В первом спучае схема работает анапогично описанному; в момент окончания Т, т.е. в момент поступпения третьего импупьса ца входн 5 ю щину устройства, возбуждается спедующая, третья, выходная шина дещпфратора 9, при этом оказывается Е = 01 а, импульсы с выхода генератора 8 начинают поступать на счетчик третьего бпока 14-3 анализа ицтервапов импупьсной поспедоватепьпости и т.д. Если же после достижения равенства = Т (когда счетчик 20 второго блока 14-2 анапиза установпен в состояние О 1 1 1) очередной импупьс на выходе генератора 8 вознпкает раньше, чем третий импупьс на входной шине устройства, т.е. 1Т, счетчик 20 переходит в состояние 1 О О О, при этом возникает импульс ца выходе бпока 14-2 анализа, свидетельствую,ций о том, что предществующнй ( в данном спучае первый) интервац Ъ 1 был последним интеваном импупьсной поспедоватепьностп, т.е. и =1.Ясно, что в спучае Т ( Т будет совершено аналогично описанному проанализирован интервал ь 5 и т.д., до тех пор, пока це будет выпопнено одно из двух усповий:Т, 1 (/К т.е, Н = 1-1 (этот спучай проиппюстрирован ца фиг. 3, гдеГ 5 ) Т); или1=3, Т; ( Т.В первом спучае будет аналогично описанному сформирован импульс на выходе 1 -го бпока анапиза интервалов импульсной поспедоватепьности. Во втором случае входной импупьс устройства, фиксирующий момент окончания П -го интервапа импупьсной поспедоватепьности, проходит не топько через временной селектор 6 на счетный вход счетчика 3, но и через эпьмент И 15 на вход эпемента ИЛИ 12, так как поспедняя О -ная выходная шина дещифратора 9 соединена не топько с первым входом и -го блока ацапиза, ио и со вторым (потенциапьным) входом эпемента И 15,Таким образом, в обоих спучаях возникает импупьс на выходе первого эпемента ИЛИ 12.Х этому моменту на счетчике:,хо, к=.хсигналов будет зафиксировано уэанялизированкых интерВеуовБЯ фиг. 3 у4, т,е. проводимость ,фБУР блока 16 деления будет при этомпропорциональной й, е сопротивго щяЙ БУР блоков 14-1-14 ху енапизе будутпропорционапьны величинам 7прио,ибесконечны (разрыв цепи) прх." в о 1 1 ээкэтОМ чЩэнжение НЯ Выходе блоке 1 6 д 1 эЛЭНИЯ ИмпууЕ с выхода уоу утл 1 у ходит через эпемент И.уИ 33 ня Выходи;хо шину устройства; Возвреупеет тэиГГеуэ Р: В НУХЬ И ОХРОУ"ИЩВо Д ХУК РУ ЧХХоП 1 ЭИ ЭТОМВО ПЭРВЬХХ. ВО ЕМ ВЦПЕ СЕЕКт О,. ры 6 и захч 1 роо Г ;,ол. :.. - .5.:о.ЛЭКТОР .З ОТКРЬХВЯЕТСЯВО УЭ.О 1 ЭЬХХУ.Э"- татор 1 Ь соединяет Оабочпй втоэо, .-,Хо.;, ХХХ 5 гоатора 1с ро ооо б, ке6ПЭБИЯ Е СЕМ И 81 Р Я УР оЩЭ ЕВР П 7;" с; РЕЖИМ ИХ:.ТЕГОИРОВЕИЯлп"лзт-: ВЭЕМ;. ПОСЛЗ НЕЧЯДЯ ИНХЕГОХХРОл.".ЦВг, ,ЕПРЯ;КЕХИЕ Ф не выходе интеграторе будет равноХ ",уоГДЕ КОЭфйХПХХЕХХТ0 ХРЕДЕПЯЕТСЯ УЕРЕ.:лЭг .ПРЕМНЯХ ИНТ 8 ГОЕТОРЕ УНТЕГОХООВЕКУЕ УУЭССД"Жаео,СЯ ДО МОМЕНТЯ; ДОбтиКЕКУХЯ ОЯВЕНСТВВ1,л,.Из выраэкений 4: - -6 имееми35( ) " о оо- .,- ., ХЭ ) ВОЗХХХ, Ел;Н ПУ С ЧУ ; лЭП,- л .ратора 1,ВхнхОоукхохих слелч.цХяоа у улан ВИСХОДл Е ОЭор-;.(,СчетХХХга , ВХ ОДН Ых И как, о1б/ устаноВка В исходное ,нуухевое,МВННОГО СЭДЕТООХо 5 И ХУТЕВЭД уХЕГЭЯГу,.ра 11 В исходноо состояние у,вхэд ЗЯземухен через ком.утатор 18, Вьп.одной с: - :наух явен ухупо;ВУ УСТЯЧОХЯ В Х,КХОУНО -. Т.,ЯКХ.,бноков 14-1-14" у Яххаухиза хйтервалов иЯЩСХХОй ПегПЕрСВТЕу Осоти,оуО СууХ, - ,дпя пер ухх б хокОВ 5 Ос ауьххь 8ССНН У87) О;: лУВЕДИСЬ Р оХОДкоеХолсл- СТО ЧХХИ И РГ) фоомирование имххупься ня Выходееу 8 рххта у 1 3 Ис О рххупьсгье. и ступивхих не сетхый вход сеетчика 4 ;эезу: тете за Время Т, равно И = ф 1 ";: ",.Нм обрезом, интервал Я; между импульсами не выходнойуине устройства выход эууе:ленте ИЛИ 13) и число, зафиксированное не счетчике 4 результата, будут с коэффициентами ф и 1 у соответственно пропорциональны среднему гермоничеКХЭМу ЗНЕЧЕХИО ИнгврВЯХОВ 7"ХИМПууЬСлт НЭЛ: ПОСЛЕДОВЯТЕЛЬНОСТИ,ля определекия среднего гармониче- СКОГО ЗНЕЧЕНИЯ ЕНЯЛОГОВОГО СПУЧЯЙНОГО процесса до-. Геточно преобразовать значе,у;.и этого процессе, взятые в раздичньхе у-еухты времени, в поспедоватепьность хропорпхонауьудхх этим значениям времен.л .Х, КНТЕУЭВЕУОВ УХЯПРИМЕУЭ, С ПОМОХДЬХЭ ".,Хронного время-импульсного преобраЗелеа 8 ПЯ РЕЗл;ЭТЬХВЕЭУ ЭХО У ИПаор 1 эмупе изобретенияЭСТЭЭЙСТВО ДУПЯ ОХР 8 ДЕПЕКИЯ СРВДН 8";- еэ, .к:-олохо - зуе 87 я уучейколо процессе, содеэжанее перВый и Второй р.Гх еры, счетчик Входных сигнелОВ п 8 р ВЫЙ И ВТОЭОЙ ВРЕ 8 ХНЬХЕ СВПВКТОРЫСЧ 8 Х чик резухьтате счетный вход которого хэи уэчек к выходу первого временного с. - ;хек"оре, первый вход которого соеди- ПЕУ С Е УХИХЩ Х ", ВЫХОДОМ ПЕРВОГО ТРИГ оео, ре, е Второй ВхОд пОдкпхочен к Выходу Г 8 К 8 РЯТОРЯ ХУМХХУХП:СОВЕДИНИЧНЫЙ ВХОД ВТО рога триггера подклхочен к входу устрой стве н к первому входу второго временного -ЕЧ УТОРЕВтаООИ ВХОД КОТОРОГО СОЕДИНЕН Э ЕДИКИЧУХЬХМ ВЫХОДОМ ВТОЦОГО ТРИГГЭРЯ Я тк;и;Унеиок К СЧЕЭКО,ВХОДУ СЧЕфЧИТЭ 1 ЧТО. С ХХЕУХЬХО РЕСУХХУР ЕНИЯ ФУНК пиокепькых возмоуккостей устройстве, в нее 1 Е Ено ДЕНИОУЭЯХЭР КОМХПЯРЯТ ОР ИнооеГ ретс;":-рвьхй и второй эпементы ИПИр -,Оетий ;эл меннон сепекхОуэ о бххоков Яна, РЗЕ ПЕ;,ЭЕЯУОВ ИХУУУЬСХУОЙ ПОСЛЕДОВЯТВЛЬ НОСТИ, ЭПЕМВНТ И бПОК ДЕЛ 8 ккял ИСТОЧНИК опорного ххепряжекия и коммутетов при :, о; ВУ,ХХ".Д-. ДЕХниРЕТОРЕ ПОДИХГОЧЕНЫ К - Ереупу В -ДЕМ.ООТВЕТСТВуоещИХ ОПОКОВ ЕНР ЧЭ,Л У:оЕЭЛ ЯЛОВ ХУУУПУУХЬСНОЙ ПОЗ ДЕД У, Ветеууькости, вторые Входы кОторых соеди- ХЕНЫ С ВЬкодо тЭЕТЬЕХО ВЕМЕКЬХОГО СЕ,.УХЭКТЗРД, ПЕОВЬХИ ВХОД КОТОУЭОГО СоедЩЭН С"ХлДОГен ЭРЕооо л ", У ХХоУЬСОВ а ВТОРОЙ ВХОД ПОДКПХОчец и Едннтокуому ВЬХХО у Вто рого триггера, хулевой Вход которого соединен с выходом пеэв.о элемента ИЛИс единичным входом первого триггерасвходом установки в нуль счетчика резунтатов и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключенк входу установки в нуль счетчика входных сигналов, к выходу компаратора и ктретьим входам блоков анализа интервалов импульсной последовательности, первые выходы которых соединены с соответ.ствующими входами первого элемента ИЛИ,1 Оа вторые выходы подключены к информационному входу блока деления, управля 1 ощие входы которого соединены с разрядными выходами счетчика входных сигналов, а выход блока деления подключен к 15первому входу коммутатора, второй входкоторого соединен с первым входом интегратора и с единичным выходом первого триггера, а выход коммутатора соединен с вторым входом интегратора, выход 20которого подключен к первому входу компаратора, второй вход которого соединенс выходом источника опорного напряженияи четвертым входом блока анализа интервалов импульсной последовательпостп,(П+ 1)-й вход первого элемента ИЛИподключен к выходу элемента И, первый вход которого соединен с входом устройства, а второй вход подключен к и -му выходу дещифратора, вхо " которого подключены к разрядным выходам счетчика входных сигналов.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что блок анализа -интервалов импульсной последовательности содержит элемент И, первый и второй входы которого являются соответственно первым и вторым входами блока, а выход подключен к счетному входу счетчика, выход сарщего разряда и вход установки в исходное состояние которого являются соответственно первым выходом и третьим входом блока, один вход и выход цифрового управляемого резистора являются соответственно четвертым входом и вторым выходом блока, а управпюощие входы цифрового управляемого резистора подключены к разрядным выходам счетчика.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 308432, кл. С 06 Е 15/36, 1971.2. Авторское свидетельство СССР л:о 269631, кл. С 06 О 7/52, 1970.пиал ППП Патент", г., Ужгород, уне Проектная, 4 Составитель Вданеор Л. Гребенннноаа Техред Н. А6 еназ 6661/41 Тираж 779БНИИПИ Государственного копо дедам иэобретений и113035, Москва, Ж, Раущск обры день йчук Корректор М. Пока Подписно итета СССР открытий набор д. 4/5 не