Устройство для определения начальных моментов случайной величины Советский патент 1987 года по МПК G06G7/52 

нала, формирователь 4 импульсов подсвета, счетчики 5, 11, 18, генератор 6 развертки, токозадающий резистор 7, усилитель 8 счи- таниого сигнала, элемент 9 задержки, преобразователь 10 амплитуда-время, переключатель 12, блок 13 возведения в степень, элемент ИЛИ 14, триггер 15, генератор 16 тактовых импульсов, блок 19 умножения, сумматор 20. Устройство работает в двух режимах; в режиме записи и в режиме воспроизведения. В режиме записи производится запись входного сигнала на мишени запоминающей электронно-лучевой трубки, при этом на поверхности мишени формируется полутоновый потенциальный рельеф,глубина которого пропорциональна времени пребывания электронного луча на диэлектрической поверхности мишени, т. е. плотности вероятности распределения случайной величины. В режиме воспроизведения, которое производится построчным сканированием по1

Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для определения начальных моментов заданного порядка случайной величины и может быть использовано в области измерительной техники.

Цель изобретения- повышение точности.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит запоминающую электронно-лучевую трубку 1, коммутатор 2. усилитель 3 входного сигнала, формирователь 4 импульсов подсвета, первый счетчик 5, генератор 6 развертки, токозадаюнхий резистор 7, усилитель 8 считанного сигнала, элемент 9 задержки, преобразователь 10 амплитуда-время, второй счетчик 11, переключатель 12, блоки 13-1, 13-2, 13-3 возведению в К-ю, /-Ю,. т-ю степень соответственно, элемент ИЛИ 14, триггер 15, генератор 16 тактовых импульсов, элемент И 17, третий счетчик 18, блок 19 умножения, сумматор 20.

Устройство работает следующим образом.

Устройство работает в двух режимах: в режиме записи и в режиме воспроизведения.

В режиме записи производится запись входного сигнала на мишени запоминающей электронно-лучевой трубки 1 (ЗЭЛТ). До начала процесса записи все цифровые устройства приводятся в нулевое состояние. Оператор устанавливает в заданное состояние первый счетчик 5, определяющий время записи, а также устанавливает переключатель 12 в положение, соответствующее поверхности мишени пучком быстрых электро- HOBt происходит формирование на поверхности мишени точечного потенциального рельефа, конфигурация которого соответствует плотности вероятности распределения случайной величины, при этом же в каждой строке считывания формируется в цифровом виде мгновенное значение случайной величины. Мгновенное значение плотности вероятности Р подсчитывается в счетчике 18, при этом формирование пачки импульсов для ра- боть счетчика 18 производится триггером 15, который, в свою очередь, управляется импульсами с усилителя 8 считанного сигнала и преобразователя 10 амплитуда- время. В блоке 19 умножения производится перемножение ХГ и Р,, а в сумматоре 20

подсчитывается сумма 2 Xi Р/, т. е. значеi i

ние начального момента порядка к случайной величине. 1 ил.

рядку определяемого момента. При записи на вход усилителя 3 входного сигнала поступает сигнал, сдвинутый во времени относительно синхроимпульсов, подаваемых на

синхронизирующий вход устройства. Синхроимпульсы запускают счетчик 5 и гепера- тор 6 развертки, последний запускает формирователь 4 и.мпульсов подсвета, который генерирует импульсное напряжение, по длительности равное длительности нрямого хода развертки. Коммутатор 2 при этом позволяет входному сигналу поступать на вертикально отклоняющие п.частины ЗЭЛТ 1, а на горизонтально отклоняющие пластины в это же время поступает пилообразпое напряжение развертки с выхода генератора 6 развертки. Электропный нрожектор записывающего луча ЗЭЛТ 1 открывается, и сфокусированный луч быстрых электронов, отклоняясь в электрических полях горизонтально отклоняющих пластин, коммутирует элементарные накопители мишени. На поверхности мишени формируется полутоновый потенциальный рельеф, «глубина которого пропорциональна времени пребывания электронного луча на диэлектрической поверхности

мишени, а следовательно, и плотности вероятности распределения случайной величины. При заполнении первого счетчика 5 на его выходе появляется импульс напряжения, переводящий устройство в режим считывания.

Режим считывания. Упомянутый импульс

с выхода счетчика 5 открывает по первому

входу усилитель 8 считанного сигнала, изменяет режим работы генератора 6 развертки, при этом состояние коммутатора 2 изменяется так, что обеспечивается прохождение пилообразного напряжения кадровой развертки на вертикальные, а напряжения строчной развертки - на горизонтальные отклоняюи1,ие пластины ЗЭЛТ 1. При этом импульс, соответствующий началу строчной развертки с выхода генератора 6 развертки, поступает на входы установки в нуль блоков 13-1, 13-2, 13-3, счетчика 18 и блока 19 умножения, сбрасывая эти блоки в нулевое состояние, а импульс, соответствующий началу кадровой развертки, с выхода генератора 6 развертки поступает на входы установки в нуль счетчика 11, сумматора 20, устанавливая их в нулевое состояние. Формирователь 4 импульсов подсвета, запускаясь строчными синхроимпульсами генератора б развертки, открывает аналогично режиму записи электронный прожектор запоминающей электронно-лучевой трубки. В результате электронный луч быстрых электронов, разворачиваясь в электрических полях вертикальных и горизонтальных отклоняющих пластин, сканирует всю диэлектрическую поверхность мишени ЗЭЛТ 1 и пересекает ранее нан.есенный полутоновый потенциальный рельеф. При этом на нагрузке мишени возникают импульсы-отметки, амплитуды которых пропорциональны вероятности распределения случайной величины. В усилителе 8 считанного сигнала эти импульсы устанавливаются, нормируются по длительности, после чего поступают на второй вход формирователя 4, который прекращает формирование импульса подсвета, и одновременно поступают на вход элемента 9 задержки, где осуществляется задержка считанного сигнала на величину, обеспечивающую смещение точечного потенциального рельефа относительно ранее записанного полутонового потенциального рельефа. Задержанные и нормированные по длительности импульсы-отметки, амплитуды которых соответствуют «глубине полутонового потенциального рельефа, поступают в преобразователь 10, который формирует последовательность нормированных по длительности и амплитуде и.мпульсов, временное положение каждого из которых относительно «своего импульса-отметки пропорционально амплитудному напряжению последней.

Импульсное напряжение, снимаемое с выхода преобразователя 10 амплитуда-время, запускает по третьему входу формирователь 4 импульсов подсвета, который в данном режиме формирует короткие импульсы подсвета и открывает электронный прожектор запоминающей электронно-лучевой трубки 1. В результате на диэлектрической поверхности мищени формируется точечный потенциальный рельеф, конфигурация которого соответствует плотности вероятности распределения случайной величины. Визуальное наблюдение рельефа осуществляется нри облучении ми1пени электронным лучом медленных электронов, который формируется воспроизводящим прожектором запомипающей электронно-лучевой трубки 1.

Одновременно с началом сканирования поверхности ми1пени ЗЭЛТ I считывающим лучом импульс с выхода генератора 6 раз0 вертки запускает счетчик II, на счетный вход которого поступает серия тактовых импульсов с выхода генератора 16 тактовых импульсов. Счетчик ведет подсчет указанных импульсов до момента пересечения считывающим лучом нанесенного в режиме за писи потенциального рельефа. В момент пересечения потенциального рельефа, формируется импульс-отметка, который через усилитель 8 считанного сигнала носту- пает на третий вход второго счетчика 11

Q и останавливает его. При этом показание счетчика соответствует мгновенному значению случайной величины А,- в данной строке считывания. Это показание но заднему фронту импульса-отметки с выхода усилителя 8 считанного сигнала переписывает5 ся в блоки 13-1, 13-2, 13-3, где происходит возведение в заданную степень (в зависимости от заданного порядка определяемого момента) мгновенного значения случайной величины. Выбор требуемой степени нро- изводится с помощью переключателя 12. Ес ли необходимо вычислить момент нервого порядка случайной величины, переключатель 12 устанавливают в такое положение, при котором показание второго счетчика 1 1 через элемент ИЛИ 14 поступает сразу на вход блока 19 умножения.

Мгновенное значение плотности вероятности случайной величины в каждой строке считывания формируется следующим образом.

Импульс-отметка с выхода усилителя 8

0 поступает на вход установки в единицу триггера 15, последний устанавливается в единичное состояние, при этом высокий уровень напряжения с единичного выхода триггера 15 открывает элемент И 17 для прохождения тактовых импульсов с выхода

5 генератора 16 тактовых импульсов на счетный вход третьего счетчика 18. В нулевое состояние триггер 15 устанавливается импульсом с выхода преобразователя 10 амплитуда-время. Таким образом, пачка импульсов, сформированная на выходе элемен та И 17, соответствует по величине значению плотности вероятности распределения случайной величины в данной точке пересечения потенциального рельефа и считывающего луча. Это мгновенное значение

с плотности вероятности подсчитывается третьим счетчиком 18 и поступает на вход блок 19 умножения, где по сигналу, соответствующему концу строчной развертки с

выхода генератора б развертки, перемножается с мгновенным значением случайной величины X, возведенным в необходимую заданную степень. Сумма произведений определяется в сумматоре 20. На выходе сумматора 20 формируется значение 2Х;Р, начального момента заданного порядка к случайной величине.

Формула изобретения

Устройство для определения начальных моментов случайной величины, содержащее запоминающую электронно-лучевую трубку, коммутатор, усилитель входного сигнала, формирователь импульсов подсвета, первый счетчик, генератор развертки, токозадающий резистор, усилитель считанного сигнала, элемент задержки, преобразователь амплитуда- время, причем вход усилителя входного сигнала является информационным входом устройства, а выход соединен с первым информационным входом коммутатора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми пластинами вертикально и горизонтально отклоняющих пар пластин запоминающей электронно-лучевой трубки, тактовый вход генератора развертки соединен с входом первого счетчика и является синхронизирующим входом устройства, выход первого счетчика соединен с входом разрешения усилителя-считанных импульсов и входом задания режима работы генератора развертки, выход пилообразного напряжения и выход начала кадровой развертки которого соединены соответственно с вторым информационным входом и управляющим входом коммутатора, вторые пластины вертикально и горизонтально отклоняющих пар пластин подключены к щине нулевого потенциала, выход строчных синхроимпульсов генератора развертки соединен с входом запуска формирователя импульсов подсвета, выход которого соединен с модулирующим электродом запоминающей электронно-лучевой трубки, мишень которой через токозадающий резистор соединена с шиной нулевого потенциала и инфopмaц oнным входом уси; ите5

ля считанного сигнала, выход которого соединен с входами останова формирователя импульсов подсвета и через элемент задержки с информационным входом преобразователя амплитуда-время, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй счетчик, переключатель, блоки возведения в К-ю, 1-ю и т-ю степени (К, I, т - порядок начальных моментов, натуральные числа), элемент ИЛИ, триггер,

генератор тактовых импульсов, элемент И, третий счетчик, блок умножения, накапливающий сумматор, причем выход начала строчной развертки генератора развертки содинен с в: одами установки в- ноль блоков возведения в К-ю, /-ю, т-ю степени, третьего счетчика и блока умножения и с входом запуска второго счетчика, вход останова которого соединен с входом установки в единицу триггера и выходом усилителя считанного сигнала, вход установки в

Q ноль триггера соединен с выходом преобразователя амплитуда - время и входом запуска формирователя импульсов подсвета, выход геператора тактовых импульсов соединен со счетным входом второго счетчика и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера, а выход - со счетным входом третьего счетчика, выход которого соединен с первым входо.м блока умножения, выход второго счетчика соединен с входом переключателя, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с входами блоков возведения в К-ю, 1-ю и т-ю степень и первым входом элемента ИЛИ, второй, третий и четвертый входы которого соединены с выхода.ми блоков возведения в К-ю, 1-ю и степень, а выход-с вторым входом блока умножения, вход разрешения выдачи результата которого соединен с входом пилообразного напряжения генератора развертки, а выход - с входом накапливающего сум.матора, вход установки в ноль которого соединен с входом установки в ноль второго счетчика и выходом начала кадровой развертки генератора развертки, а выход является выходом устройства.

5

0

5

0

Изобретение относится к измерительной технике, иредназначено для оиредоле- ния начальны.х моментов заданного порядка случайной величины. Цель изобретения - иовын1ение точности. Устройство содержит заноминающую электронно-лу 1евую трубку 1, коммутатор 2, уси,питель 3 в.ходного (Л СО о х о СП 4