Устройство для определения характеристик выбросов случайных процессов Советский патент 1986 года по МПК G06G7/52 

Изобретение относится к вьтисли- тельной технике и является дополнительным к авт. св. № 815732,

По основному авт. ев № 815732 известно устройство для определения характеристик выбросов случайньпс процессов, содержащее амплитудный дискриминатор и интеграторы, электроннолучевую тр убку политрон, регулируемые потенциометры, инвертор и пере- ключатель, при этом вход электроннолучевой трубки политрон объединен с подвижным контактом переключателя и является входом устройства, один из неподвижных контактов переключателя подклю ен к входу инвертора, выход которого объединен с другим неподвижным контактом переключателя и соединен с входом амплитудного дискриминатора, каждый i-и выход которого через соответствующий управляемый потенциометр подключен к входам интеграторов, с первого по 1-й выходы которых подключены к соответствующим управляющим входам электронно-луче- вой трубки политрон, выход которой является выходом устройства.

Целью изобретения является распш- рение функциональных возможяостей за счет определения распределений амплитуд выбросов.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Схема включает переключатель 1, инвертор 2, амплитудный дискриминатор 3, электронно-лучевую трубку.4 политрон (универсальный функциональ- ньй преобразователь, он может быть выполнен на базе ЭЛТ ЛФ9П политрон2) регулируемые потенциометры 5 (масшта бирукнцие элементы МЭ), интеграторы 6, счетчики 7, дополнительную элект- роино-лу 1евую трубку 8 политрон.

Вход устройства объединен с входами первой и второй трубок 4 и 8 и с подвижным контактом переключателя 1, Один из неподвижных контактов переключателя 1 подключен к входу инвертора 2, выход которого объединен с вторым неподвижным контактом переключателя 1 и соединен с входом дискриминатора 3. Каждый тй выход дискриминатора 3 через i -и потенциометра 5 подключен к входам интеграторов 6 и через 1-й счетчик 7 - к соответствующим управляющим входам второй электронно-лучевой трубки 8 политрон. Выходы интеграторов 6 связаны с соответствуюпщми управляющими

входами первой трубки 4, выход которой служит первым выходом устройства, а выход второй электронно-лучевой трубки политрон служит вторым выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый процесс через переключатель 1 подается либо непосредственно на амплитудный дискриминатор 3 (при измерении распределения длительностей выбросов или площадей выбросов), либо на инвертор 2, после инвертирования - на вход амплитудного дискриминатора 3 (при изменении распределений длительности провалов). Амплитудный дискриминатор 3 представляет собой электронно-лучевую трубку типа политрон 4. В обычном включении политрон представляет собой функциональный преобразователь (именно так включена ЭЛТ политрон).

На управляющих-входах функциональных пластин политрона (на схеме не показаны) выставляется вид функционального преобразования Y(X), где X(t) - выходное напряжение, подаваемое на считывающий вход политрона. Как правило X(t) - линейно нарастающее напряжение. ЭЛТ политрон вьтолне- на таким образом, что в зависимости от потенциала, приложенного к считывающим пластинам, электронный считывающий пучок попадает под ту или иную пару функциональных пластин и потенциалом на данной паре функциональных пластин определяется уровень вькодного напряжения. Для .использования и качестве амплитудного дискриминатора считывающий пучок в политроне смещен корректируюпрши пластинами с выходных коллекторов на функциональные пластины. Поэтому в зависимости от входного напряжения (напряжение на считывающем входе) считывающий луч смещается на ту или иную функц яональную пластину, наводя на ней тон, и находится там в зависимости от того, сколько находится входное напряжение в данном интервале потенциалов. Таким образом, подав на считьшающий вход амплитудного дискриминатора 3 ЭЛТ политрон подлежащий анализу случайный процесс X(t), с функциональных пластин (выходов дискриминатора 3) снимаются следукнцие сигналы: с первой функциональной пластииы - сигнал, пропорцио- .нальш й длительности пребывания

процесса X(t) в интервале (О, X) со второй - в интервале (Х, Х), с десятой (у ЭЛТ политрон - 10 пар функциональных пластин) - в интервале (Хд, ). Выбор случайного процесса для уровня соответствуют сигналы со всех функциональных пластин по- литрона 3, кроме первой, выбросу для уровня Хд - сигнал с десятой функциональной пластины Сигналы с выходов амплитудного дискриминатора 3 через регулируемые потенциометры 5 (при измерении распределений длительностей выбросов и провалов коэффициенты на всех потенциометрах одинаковы) поступают на входы соответст- вукицих интеграторов 6,

Следовательно, при подаче на вход процесса X(t) на интеграторах 6 накапливаются величины, пропорциональные вероятностям длительностей выбросов для соответствующих уровней (на интеграторе 6-1 - для уровня X,, для интегратора 6-2 - длл уровня Х и т.д.). Тогда при подаче на вход ЭЖ 4 попитрон линейно изменяющегося напряжения с выхода политрона (и всего устройства в целом) считывается непрерывная функция распределения длительностей выбросов процесса X(t) для случая последовательного перебора уровней Х. Если на вход ЭЛТ 4 политрона подается сам процесс X(t) с выхода политрона будет снята непрерывная функция распредел« ний длительностей выбросов ЛЯ случая перебора интервалов Xi, соответствующих реальному изменению процесса X(t).

При поступлении новых значений процесса X(t) или новых его реализации функции распределения автоматических корректируются. При измерении распределений длительностей провалов случайного процесса X(t) переключатель 1 переводится в другое положение, на вход дискриминатора 3 подается инвертированный процесс X(t) и те значения, что раньше соответствова-- ли выбросам, теперь будут соответствовать провалам. В остальном устройство работает совершенно аналогично.

При измерении распределений площа™ дей -выбросов следует принять во внимание, что как правило, вычисляя 55 площадь выброса, форма выброса аппроксимируется треугольником и площадь определяется по формуле

2

AT

(1)

fO

15

20

25

30

35

0

5

0

5

где А - амплитуда выброса,

t - длительность выброса. При измерении распределения площадей выбросов переключатель 1 находится в положении, показанном на чертеже. Измерение проводится идентично измерению распределения длительностей выбросов за исключением коэффициентов на регулируемых потенциометрах 5„ Для того, чтобы производить вычисления по формуле (1), необходимо измерить амплитуду А выб- роса. Однако амплитудный дискримина- тор 3 обеспечивает автоматическое разделение выбросов по уровням. С первой функциональной пластины (первого выхода дискриминатора 3) снимается сигнал в том случае, если амгьпи- туда А выброса меньше уровня Х, со второго выхода дискриминатора 3 - если амплитуда выброса меньше уровня Xj и т.д. Значит, сигналу с каждо- .го I -го выхода дискриминатора 3 со- . ответствует своя амплитуда выброса АО. Следовательно, при накапливании этих сигналов на интеграторах 6 следует лишь учесть веса сигналов с каждого выхода дискриминатора 3, для чего предназначены регулируемые потенциометры 5 (на потенциометре 5-1 выставляется коэффициент 1/2А , на потенциометре 5-2,- коэффициент 1/2А и т.д.),

Измерение плотностей вероятностей выбросов и провалов осуществляется следующим образом.

При попадании очередного значения случайного процесса в -и интервал и появлении сигнала на i -м выходе дискриминатора 3 происходит фиксация этого факта i-м счетчиком 7-, В результате после предъявления на- вход устройства очередной реализации случайного процесса на всех счетчиках 7-1 ( i 1, .о., 10) будет наполнена информация о числе попаданий значений случайного процесса в соот- ветствуюрд1е амплитудные интервалы. Эта информация поступает на управляющие входы второй ЭЛТ 8 политрон, на считьтающий вход которой подается исследуемый процесс X(t). С выхода ЭЛТ 8 политрон будет сниматься функция плотности вероятности амплитуд выбросов (или провалов). Причем устройство является адаптивным, С поступления на вход новых реализаций процесса происходит изменение показаний счетчика 7-i в,зависимости от появления сигналов на соответст- вукнцих -X выходах дискриминатора 3, т.е. коррекция функции плотности вероятности выбросов {или провалов).

Формула изобретения

Устройство для определения характеристик выбросов случайных процессов по авт. св. № 815732, отличающееся тем, что, с целью

Редактор М.Келемеш Заказ 2653/53

Составитель Э.Сечина

Техред Л.Олейник Корректор М.Пожо

Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г„ Ужгород, ул. Проектная, 4

расширения функциональных возможностей за счет определения распределений амплитуд выбросов, оно содержит группу счетчиков и дополнительную электронно-лучевую трубку политрон, выход которой является дополнительным выходом устройства, информационный вход подключен к входу устройства, а управлянмцие входы дополнительной электронно-лучевой трубки политрон соединены соответственно с выходами счетчиков группы, вХоды которых подключены соответственно к -выходам амплитудного дискриминатора.

Изобретение относится к вычислительной и радиоизмерительной технике и является дополнительным к авт. св. № 815732. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет определения распределений амплитуд выбросов. Цель изобретения достигается введением в устройство группы счетчиков, дополнительной ЭЛТ политрон и соответствунжщх связей. На группе счетчиков происходит фиксация попадания очередного значения слзгчай- ного процесса в i-и интервал. После Яоступления на вход устройства очередной реализации на выходах группы счетчиков содержится информация о числе попаданий значений процесса в соответствующий амплитудный интервал, которая поступает на управляющие входы дополнительной ЭЛТ политрон, на считьшакмдий вход которой подается исследуемый процесс. С выхода ЭЛТ будет сниматься функция плотности вероятности амплитуд выбросов (провалов) . Устройство является адаптивным, в нем происходит коррекция функции плотности вероятности выбросов (провалов). 1 ил. I W с ND РО тяЛ СП ГС