Устройство для определения распределений вероятностей параметров импульсных сигналов Советский патент 1988 года по МПК G06G7/52 

Од

со ю

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, предназначенным для измерения статистических характеристик случайных процессов, и может быть использовано при исследовании возмущений электромагнитного поля Земли, обусловленных разрядами молний„

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет определения распределений количества компонентов в отдельно взятом или . в нескольких случайны процессах.

На чертеже представлена структурная схема устройства,

Устройство содержит последовательно соединенные датчик 1 случайных сигналов, элемент И 2, блок 3 задержки, счетчик 4, цифроаналоговый преобразователь 5, амплитудно-импульсный модулятор 6, амплитудный анализатор 7, а также последовательно соединенные блок 8 формирования импульсов запуска и формирователь 9 импульсов, выход которого соединен с входом обнуления счетчика 4 и уп- равляющим входом модулятора 6. Вход блока 8 формирования импульсов запуска соединен с выходом датчика 1 случайных сигналов, а выход - с первым входом элемента И 2,

Устройство работает следующим образом.

Импульсный сигнал с выхода датчика 1 поступает одновременно на вход блока 8 и на второй вход элемента И 2. Когда величина входного сигнала превышает выбранный заранее пороговый уровень, на выходе блока В, в качестве которого может быть исполь зован одновибратор, появляется прямоугольный импульс, равный полной длительности исследуемого многокомпонентного сигнала молнии (1,5 с). Импульс с выхода блока 8 поступает на первый вход элемента И 2, Это позволяет всем импульсным сигналам, каждый из которых соответствует отдельному компоненту молнии, пройти с выхода датчика 1 на вход блока 3 задержки. Когда величина входного сигнала, поступающего на вход блока 3 задержки и соответствующего отдел ной компоненте молнии, превышает выбранный заранее пороговый уровень на выходе блока 3, в качестве которого может быть использован одновиб0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ратор, появляется прямоугольный импульс, равный полной длительности одного компонента молнии (5 мс). Причем порог срабатывания блока 3 задержки следует выбирать несколько ниже, чем порог срабатывания блока 8 формирования импульсов запуска, чтобы сигналы от всех компонентов молнии привели к запуску блока 3 задержки, поскольку, как правило, сигналы от последующих компонентов молнии оказываются меньшими по амплитуде, чем от первого компонента.

Число импульсов, вырабатываемых в течение молнии блоком 3, каждый из которых соответствует ее отдельному компоненту, подсчитывается счетчиком 4, В результате этого на выходе преобразователя 5 появляется аналоговый сигнал, величина которого пропорцио- нальна числу компонентов, имевших место в данной молнии. Этот сигнал поступает на информационный вход модулятора 6.

По окончании времени, отведенного для анализа числа компонентов отдельной молнии (1,5 с), импульс на блока 8 заканчивается и элемент И 2 закрывается по первому входу. .Задним фронтом импульса, вырабатываемого блоком 8, запускается формирователь 9 импульсов, который вырабатывает нормализующий импульс, поступающий на управляющий вход модулятора 6. При этом на вход модулятора 6 с. выхода преобразователя 5 подается постоянное напряжение, величина которого пропорциональна числу компонентов, имеющих место в данной молнии. Таким образом, на выходе модулятора 6 появляется нормализованный импульс с амплитудой, пропорциональной числу компонентов в исследуемой молнии. Этот импульс регистрируется в соответствующем канале многоканального анализатора 7. Задним фронтом импульса, вырабатываемого формирователем 9, счетчик 4 (импульсов) возвращается в исходное положение (обнуляется).

Анализ числа компонентов в каждой последующей полнии происходит аналогично. По окончании процессе из-, мерения количество импульсов в каждом канале анализатора 7 оказыкается щ)опорциональным вероятности появления соответствующего числа компонентов молнии. Например, в первом канале - однокомпонентным молниям, во

втором канале - двухкомпонентным и т.д.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает возможность Получения распределения .количества компонентов молнии в грозе. Получаемая с помощью прибора информация необходима для понимания физических процессов, происходящих в облаке во время грозы, и может быть использована для выполнения детальных расчетов молниезащиты наиболее ответственных объектов народного хозяйства.