Анализатор длительностей выбросов случайных процессов Советский патент 1985 года по МПК G06F17/18 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для оперативного определения плотности распределения длительностей выбросов случайных процессов.

Цель изобретения - упрощение анализатора длительностей выбросов случайных процессов.

На фиг. 1 представлена структурмая схема предлагаемого анализатора на фиг. 2 - эпюры, поясняющие его работу.

Анализатор содержит элементы 1 памяти, адресные входы которых объединены и подключены к выходу счетчика 2 интервалов, сче.тчик 3 и пороговый элемент 4, входы которого являются соответствующими входами анализатора, а выход соединен с входом формирователя 5 импульсов и одни из входов элемента И 6. Другой вход элемента И 6 подключен к выходу генератора 7 импульсов, а выход соединен с управляющим входом регистра 8 сдвига,, информационкьй вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ 9. Последний разрядный выход регистра 8 сдвига соединен с входом счетчика 2 интервалов и входом первого блока .10 задержки, выход которого подключен к одному из ,входов элементов ИЛИ 9, другой вход которого соединен с одним выходом формирователя 5 импульсов, другой выход форми рователя 5 импульсов соединен с входом второго блока 11.задержки входом элемента 12 задержки, выход которого соединен со счетным входом счетчика 3 и в.ходом элемента 13 зат держки. Выход элемента 13 задержки, являющийся выходом второго блока 11 задержки, соединен с объединенными входами управления записью - сч 1тыванием элементов 1 памяти. К входу записи счетчика 3 подключен один из выходов формирователя 5 импульсов. Разрядные выходы элементов 1 памяти объединены и подключены к с;оотве,тствующим информационным входам счетчика 3, .выходы которого подключены к объединенным информационным входам элементов 1 памяти, входы разрешения выборки которых соединены с соответствующими разрядными выходами регистра 8 сдвига.

Анализатор работает следующим образом.

В исходном состоянии во все ячейки элементов 1 памяти, во все разряды регистра 8 сдвига и счетчика 2 интервалов записываются нули. На структурной схеме цепи, обеспечивающие установку исходного состояния элементов 1, 2 и 8, не показаны, поскольку они являются общеизвестными, а их изображение усложняет схему Исследуемый случайный процесс X(t) поступает на вход порогового элемента 4, на второй вход которого подается напряжение U ., соответствующее уровню анализа При выбросе случайного процесса X(t), превышающем уровень анализа U,. на выходе порогового элемента 4 формируется прямоугольный импульс ,,, длительность ь ц которого равна длительности выброса (фиг. 2б). Импульсы с выхода порогового элемента 4 поступают на вход элемента И 6 и заполняются импульсами генератора 7 импульсов. На переднем фронте импульса длительностью cg , на первом выходе формирователя 5 импульсов появляется импульс (фиг. 2в) который, пройдя через элемент ИЛИ 9, записывает единицу в первый разряд регистра 8 сдвига. Импульсы с выхода элемента И 6 поступают на управляющий вход регистра 9 сдвига и сдвига ют единицу вправо. Если длительность выброса 1 (где ut. - период импульсов генератора 7 импульсов, 1 - количество разрядов регистра 8 сдвига), то импульс, соответст.вующий концу выброса, с второго выхода формирователя 5 импульсов (фиг. Зг), поступая на вход записи счетчика 3, осуществляет запись в него информации, поступающей на его информационные входы с выхода i-ro элемента 1 памяти, причем адрес (номер) ячейки, из которой происходит считывание информации, определяется состоянием счетчика 2 интервалов. Тот же импуль с второго выхода формирователя 5 импульсов (фиг. 2г),,пройдя через элемент 12 задержки, поступает на счетньм вход счетчюса 3 и добавляют к содержимому счетчика 3 единицу. Затем через интервал времени, определяемый элементом 13 задержки, на выходе этого элемента появляется сигнал, производящий запись информации с выхода счетчика 3 в тот же элемент 1 памяти и в ту же ячейку памяти, из которой была записана ин31формация в счетчик 3. При этом элемент памяти, с которого записывается информация в счетчик 3 и в который записывается новая информация со счетчика 3, определяется состоянием регистра 8 сдвига, и выбирается с помощью сигнала с i-ro выхода регистра 8 сдвига (i 1, 2,..,, 1), поступающего на вход разрешения выборки i-ro элемента 1 памяти. Если j}g5ut 1, то единица сдвигается до последнего разрядного выхода регистра 8 сдвига и на заднем фронте сигнала с последнего разрядного выхода регистра 8 сдвига к содержимому счетчика 2 интервалов добавляется единица, а через интервал времени, определяемый первым блоком 10 задержки, импульс с выхода первого блока 10 задержки через элемент ИЛИ 9 проходит на информационный вход регистра 8 сдвига, осуществляя повторую запись единицы в первый разряд. Затем сноба импульсами с выхода элемента И 6 единица из первого разряда регистра 8 сдвига двигается вправо и, если ь Q 2 i t -I, к содеря мому счетчика 2 интервалов снова доб -вится единица, а через интервал врем ни, определяемый первым блоком 10 за держки, произойдет запись единицы в первый разряд регистра 8 сдвига. Это процесс происходит до тех пор, пока не закончится выброс случайного процесса X(t) . На заднем фронте импульс Сц формируется импульс на втором выходе формирователя 5 импульсов (фиг.2г 9 которыч осуществляет запись в счетчик 3 информации с выхода i-ro элемента 1 памяти, причем адрес ячейки памяти, из которой происходит считывание информаилИ; определяется состоянием счетчика 2 интервалов. После этого по снгяалу с выхода элемента 12 задержки к содержимому счетчика 3 приближается единица, а по сигналу с элемента 13 задержки производится запись информации с выхода счетчика 3 в ячейку памяти i-ro элемента 1 памяти, определяемую состоянием счетчика 2 интервалов и регистра 8 сдвига. К приходу каждого нового импульса Се регистр 8 сдвига и счетчик 2 интервалов устанавливаются в исходное состояние установки исходного состояния (не показаны). После анализа длительностей N выбросов случайного процесса в соответствующих ячейках элементов 1 памяти накапливается информация, необходимая для построения гистограммы значений длительностей выбросов исследуе мого случайного процесса X(t). Статистическая оценка плотности распределения вероятностей длительностей выбросов W,-: в каждом из интервалов длительностью ut определяется по формуле Д м содержимое j-й ячейки памяти (,2,...,1) i-ro элемента 1 памяти - j 1,2,...k.

АНАЛИЗАТОР ДЛИТЕЛЬНОСТЕЙ ВЫБРОСОВ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ, содержащий счетчик, пороговый элемент, первьй и второй входь которого являются соответственно информационным входом и входом задания уровня анализатора а выход порогового элемента подключен к первому входу элемента И и входу формирователя импульсов, первьй выход которого соединен с входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого блока задержки, вход которого объединен с входом счетчика интервалов и подключен к выходу последнего разряда регистра сдвига, информационньй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а управляющий вход - с выходом элемента И, второй вход которого подключенК выходу генератора импульсов, выход счетчика интервалов подключен к адресным входам элементов памяти, входы управления записью - считыванием которых объединены и подключены к выходу второго блока задержки, вход которого соединен с вторым выходом формирователя импульсов, отличающийся тем, что, с целью упрощения анализатора, второй блок задержки состоит из двух последовательно соединенных элементов (Л задержки, выход первого из которых подключен к счетному входу счетчика, вход разрешения записи которого соединен с вторым выходом формирователя импульсов, а информационньй вход счетчика подключен к объединенным выходам элементов памяти,выходы о: разрешения выборки которых подключе00 ны соответственно к разрядным высо ходам, кроме выхода последнего разряда, регистра сдвига, а информацио: онные входы элементов памяти объеди ;о нены и подключены к выходу счетчика.

Фиг.2