Анализатор выбросов случайных процессов Советский патент 1987 года по МПК G06F17/18 

Изобретение относится к вы шсли- тельной технике и может быть использовано в системах контроля параметров технических и биологических объек

ТОВо

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет возможности определения распределения выбросов по периоду следования случайного процесса за заданную до- пусковую область о

На чертеже представлена структурная схема.предлагаемого анализатора

Анализатор содержит пороговый элемент 1, элементы И 2 и 3, генератор А тактовых импульсов, делитель 5 частоты, первый формирователь 6 им- пульсов, элемент 7 задержки, второй :формирователь 8 импульсов, дополнительный элемент 9 задержки, дополнительный формирователь 10 импульсов, регистр 11 сдвига, группа элементов И 12-14, счетчики 15-19 и переключатели 20.

Анализатор работает следующим образом

В режиме измерения Т исследуемый процесс f(t), представленный в виде электрического напряжения, ограничивается на фиксированном уровне в пороговом элементе., . и формируется прямоугольный импульс, длительность ty которого равна длительности выброса за этот уровень о Сформированный импульс через элемент И 2 попадает на элемент 7 .задержки, который формирует импульс длительностью t из пришедшего Сформированный импульс длительностью t своим отрицательным фронтом открывает элемент И 3 и дает разрешение на прохождение тактовых импульсов на делитель частоты Прошедшие импульсы через делитель 5 (определяющий ширину дифференциального коридора анализа по длительное ти) попадают на тактовый вход регистра 11 сдвига„ Одновременно на вход регистра 11 подается и шyльc начала выброса, сформированный формирователем 6, при этом в первом разряде регистра 11 записывается . Под действием импульсов сдвига эта единица сдвигается до некоторого разряДа регистра 11, номер которого определяется числом импульсов сдвига, поступивших с момента отрицательного перепада импул15са t, до начала сле10

15

20

25

30

35

40

45

3, и тактовые импульсы с делителя 5 на тактоет элемент И не поступают вый вход регистра 11 сдвига, В перв разряде регистра 11 фиксируется дли тельность Т., периода, удовлетворяющая условию Т ром разряде TV

.Зм

2kT

+ t

эм

m + t

ВО ВТОtn ° °

т. nkT,.. + t.

n-M старшем разряде . - - где k - коэффициент деления делител 5; п 1,2,3„.„ - число разрядов ре

эм

tg задержки, ем t - t,

- период следования им50

55

гистра; пульсов.

Измеренные периоды Т -Т записы ваются в счетчики 15-19 следующим образом. Элемент задержки 9с времене определяемым соотношени .J . tj, где tft - время диск ретности построения гистограммы; t время, ограниченное быстродействием применяемых микросхем., запускается передним фронтом импульса, сформиро ванного в пороговом элементе 1 Импульс с элемента 9 задержки поступа ет на формирователь 10, который фор мирует короткий импульс обнуления регистра И В момент времени tj на соответствующий элемент И группы из последовательности элементов 12- 14 воздействуют два импульса; один длительностью t. , сформированный в блоке 1, а второй .гщительностью tj , определяемый временем обнуления из регистра 11, и соответствующий какому либо измеренному Т,, Элемент И группы с номером п открывается, и импульс проходит на соответствуюшяй п-й счетчик группы. Затем через вре- мя tj в регистр 11 сдвига поступает импульс обнуления, который стирает информацию в регистре 11, тем самым исключается возможность появления ложной информации. С приходом следующего цикл повторяется, В сче чик 18 записываются импульсы перепол нения регистра, т.е,. каждый импульс соответствующий (п + 1)-му разряду, что соответствует числу случайных процессов, длительность которых соо ветствует Т nkT,« +t. По заполнеэм т

НИИ счетчика 19 время анализа истекает, элемент И 2 закрывается |И в счетчиках 15-17 фиксируется информация, позволяющая-построить гистограмму распределения выбросов случайного процесса по периоду повторения Т без дополнительных расчетов, В режиме измереш t исследуемый

-тц / (I

дующего импульса t,, который запира- процесс fvtj, представленный в виде

3, и тактовые импульсы с делителя 5 на тактоет элемент И не поступают вый вход регистра 11 сдвига, В первом разряде регистра 11 фиксируется длительность Т., периода, удовлетворяющая условию Т ром разряде TV

.Зм

2kT

+ t

эм

m + t

ВО ВТОtn ° °

т. nkT,.. + t.

n-M старшем разряде . - - где k - коэффициент деления делителя 5; п 1,2,3„.„ - число разрядов ре5

0

5

0

5

0

45

эм

tg задержки, ем t - t,

- период следования им50

55

гистра; пульсов.

Измеренные периоды Т -Т записываются в счетчики 15-19 следующим образом. Элемент задержки 9с временем определяемым соотношени- .J . tj, где tft - время дискретности построения гистограммы; t - время, ограниченное быстродействием- применяемых микросхем., запускается передним фронтом импульса, сформированного в пороговом элементе 1 Импульс с элемента 9 задержки поступает на формирователь 10, который формирует короткий импульс обнуления регистра И В момент времени tj на соответствующий элемент И группы из последовательности элементов 12- 14 воздействуют два импульса; один длительностью t. , сформированный в блоке 1, а второй .гщительностью tj , определяемый временем обнуления из регистра 11, и соответствующий какому- либо измеренному Т,, Элемент И группы с номером п открывается, и импульс проходит на соответствуюшяй п-й счетчик группы. Затем через вре- мя tj в регистр 11 сдвига поступает импульс обнуления, который стирает информацию в регистре 11, тем самым исключается возможность появления ложной информации. С приходом следующего цикл повторяется, В счетчик 18 записываются импульсы переполнения регистра, т.е,. каждый импульс, соответствующий (п + 1)-му разряду, что соответствует числу случайных процессов, длительность которых соответствует Т nkT,« +t. По заполнеэм т

НИИ счетчика 19 время анализа истекает, элемент И 2 закрывается |И в счетчиках 15-17 фиксируется информация, позволяющая-построить гистограмму распределения выбросов случайного процесса по периоду повторения Т без дополнительных расчетов, В режиме измереш t исследуемый

/ (I

процесс fvtj, представленный в виде

1

напряжения, ограничивается на фиксированном уровне в пороговом блоке 1 и формируется прямоугольный импульс |длительность которого равна длительности выброса за этот уровень, Тое„ t о Этот импульс через элемент И 2 попадает на элемент ИЗ, формирователь 6 и формирователь 8, Элемент . Л 3 дает разрешение на прохождение квантующих импульсов на делитель 5 Формирователь 6 формирует короткий импульс, соответствующий началу выброса, а формирователь 8 формирует короткий импульс, соответствукшщй концу выброса. Импульсы с генератора 4, пройдя через делитель 5, определяющий ширину дифференциального коридора анализа по длительности, подаются на тактовый вход регистра 11 сдвига. Одновременно на вход регистра 11 подают импульс начала выброса - импульс с формирователя 6, Под действием импульсов, поступающих во время выброса с делителя 5, эта единица сдвигается до некоторого разряда регистра 11, номер которого определяется числом импульсов сдвига, поступивших с начала действия очередного выброса, т.е. длитель- ностью последнего, В первом разряде фиксируется число импульсов, длительность которых соответствует во втором - kTg...; в Н-м (старшем)разряде - t зм По- тенциал триггера разряда, содержащего единицу, открывает один соответствующий ему элемент И 1 2-14 и импульс конца выброса, вьщаваемый формирователем 8 и задержанный в элементе 7 задержки на время переходных процессов в регистре 11, поступает через этот элемент И в один из счетчиков 15-17, В счетчик 18 записываются импульсы переполнения регистра. Одновременно импульс с элемента 7 задержки попадает на элемент 9 задержки и, задержавшись на tj (где tj t , t y - временной интервал между выбросами), через формиро- ватель 10 попадает на вход обнуления регистра I1, Регистр сдвига возвращается в исходное состояние-j и в счетчик 19 записывается соответствующее число импульсов. Таким образом, получается статистическая информация о длительности ty импульсов, позволяющая построить гистограмму выбро- сов случайного процесса по дли60 .

тельности за заданную допусконую область.

Формула изобретения

Анализатор выбросов случайных процессов, содержащий пороговый элемент два элемента И, генератор тактовых импульсов, элемент задержки, делитель частоты, два формирователя импулсов, регистр сдвига, группу элементов И, два счетчика и группу счетчиков, причем вход порогового элемента является входом .анализатора, вход порогового элемента соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого счетчика, выход генератора тактовых импульсов соединен с первым входом второго элемента И, выход котрого соединен с входом делителя частоты, выход которого соединен с тактовым входом регистра сдвига, информационный вход которого соединен выходом первого формирователя импульсов, выход регистра сдвига соединен со счетным входом второго счетчика, разрядные выходы регистра сдвига соединены с первыми входами соответствующих элементов И группы, выходы которых соединены со счетными входами соответствующих счетчиков группы, вторые входы элементов И группы соединены со счетным входом первого счетчика, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет возмож- ности определения распределения выб- росов по периоду следования, в него введены пять переключателей, дополнительный формирователь импульсов и дополнительный элемент задержки, причем размыкающий контакт первого пе- реклю чатёля соединен с вторым входом второго элемента И и подвижным кон(

тактом второго пе.реключателя, замыкающий контакт которого соединен с .замыкающим контактом первого переключателя, подвижным контактом третьего переключателя, выходом первого элемента И и входом второго формирователя импульсов, выход которого соединен с замыкающим контактом четвертого переключателя, .размыт кающий контакт которого соединен с размыкакнцим контактом третьего переключателя, со счетным входом первого счетчика, с -входом дополнительного элемента задержки, замыкающим

51334160

контактом пятого переключателя,вижный контакт первого переключателя раэмыкакяций контакт которого соедигсоединен с входом первого формнрова- нен с размыкающнм контактом второготеля импульсов, выход дополнитель- переключателя , подвижный контактного элемента задержки через допол- четвертого переключателя через эле-нительный формирователь импульсов мент задержки соединен с подвижнымсоединен с входом установки в О контактом пятого переключателя, под-регистра сдвига.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах контроля парамет- ров технических и биологических объектов,, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет определени:я распределения выбросов по периоду следования за заданную допусковую область„ Анализатор содержит пороговый элемент 1, элементы И 2,3, генератор 4 тактовых импульсов, делитель 5 частоты, формирователи 6,8,10 импульсов, элементы 7,9 задержки, регистр 11 сдвига, элементы И 12-14 группы, счет- ,чики 15-19,. переключатели 20, Введенные переключатели позволяют использовать анализатор в двух режимах определения распределения выбросов по длительности и по периоду, при этом за счет возвращения регистра, сдвига в исходное состояние после регистрации каждого выброса исключается появление ложных выбросов,1 ил. ш (Л со со 4 05