Статистический временной анализатор нестационарных потоков сигналов Советский патент 1991 года по МПК G06F15/36 

ключей к выходу триггера 14, третий вход - к выходу элемента НЕ 12, а выход - к суммирующему входу счетчика 17 и информационному входу демультип- лекгора 25. Вход запуска анализатора через формирователь 2 соединен с входом установки единицы триггера 14, входами запуска преобразователей 23.1-23,k интервалов времени и входом элемента 26 задержки. Вход установки нуля триггера 14 через элемент ИЛИ 11 подключен к входу сброса анализатора и к выходу элемента 26 задержки, который через элемент 27 за- держки соединен с входом установки единицы триггера 15 и первым входом элемента И 7. Все, кроме старшего, информационные выходы счетчика 17 подключены поразрядно к адресному входу демультиплексора 25 и коммутатора 24, входам элемента ШШ 9 и входам дешифратора 20. Выход старшего разряда счетчика 17 соединен с входом элемента НЕ 12, выходы демультиплексора 25 соединены с входами соответствующих преобразователей 23.1-23.k интервала времени в код. Выход дешифратора 20 подключен к второму входу элемента И 7, третий вход которого соединен с выходом элемента НЕ 12. Выходы элемента ИЛИ 9 и элемента НЕ 12 соединены соответственно с первыми и вторыми входами элемента И-НЕ 13 и элемента И 5, третий вход которого подключен к выходу триггера 15, а выход - к управляющему входу генератора 3, Вы- ход элемента И 7 соединен с суммирующим входом счетчика 16, выходы которого подключены поразрядно к входам дешифратора 21, выход которого соединен с шиной сигнала конца измерений. Входы элемента И 6 подключены к выходам элемента И-НЕ 13 и триггера 15, а его выход через одновибратор 19 - к первому входу элемента ИЛИ 10, выход которого соединен с входами сброса преобразователей 23.1-23.k интервалов времени в код, счетчика 17, и триггера 15,

Информационные входы коммутатора 24 подключены к выходам лреобразова- (телей 23.1-23.k интервала времени в код, а выходы - поразрядно к входам дешифратора 22, выход генератора 3 соединен с вычитающим входом счетчика 17 и с вторыми входами И 8.1-8,k группы элементов. Кроме того, вход, сброса анализатора подключен к входам

I

25

. JQ 15 70

30

35

40

45

50

55

установки нуля триггера, второму входу элемента ИЛИ 10 и входам сброса канальных счетчиков группы 18.1-18.ri, выходы дешифратора 22 соединены с первыми входами соответствующих элементов И 8.1-S.n группы, а выходы указанных элементов И группы подключены к суммирующим входам соответствующих счетчиков группы 18.1-18,п.

В исходное состояние анализатор приводится сигналом сброса, которьй сбрасывает триггеры, счетчики и преобразователи интервала времени в код анализатора.

Импульсы запуска, соответствующие началам отдельных реализаций исследуемого процесса, поступают на формиро- ватель 2, обеспечивающий их стандартизацию, а с выхода формирователя подаются на входы запуска преобразователей интервала времени в код 23 и вход элемента 26 задержки для задания требуемого диапазона временного анализа, а также устанавливают в единичное состояние триггер 14. Сигналы анализируемого случайного потока, связанного с этим импульсом возбуждения, поступают на формирователь, которьй обеспечивает их стандартизацию. С выхода формирователя стоповые импульсы через элемент И 4, открытый на время анализа сигналом-триггера 14, подаются на демультиплексор 25 и на суммирующий вход счетчика 17. Последний управляет демультиплексором 25 и фиксирует количество стоповых импульсов, поступивших в диапазоне анализа. Переключение счетчика 17 осуществляется по спаду входного импульса. В результате первый из поступивших импульсов направляется демультиплексором на вход сброса первого преобразователя 23.1, второй импульс останавливает второй преобразователь 23,2 и так далее, до последнего преобразователя 22.k.

Емкость счетчика 17 выбирается в соответствии с числом событий, которые могут быть зарегистрированы в диапазоне анализа с добавлением еще одного старшего разряда. Установление в единичное состояние этого дополнительного разряда счетчика, фиксирует превышение числом поступивших событий установленного значения k, блокируя через элемент НЕ 12 элемент И 4 до окончания диапазона анализа.

Выходной импульс элемента 26 задержки, фиксирукщий окончание диапазо

на анализа, через элемент ИЛИ 11 сбрасывает триггер 14, который блокирует поступление импульсов через элемент И 4 на счетчик 17 и демультиплек сор 25. Состояние всех, кроме старшего, разрядов счетчика 17 анализируется элементом РШИ 9 и дешифратором 20. Высокий потенциал на выходе элемента 9 фиксирует, что в диапазоне анализа вообще проходит события. Дешифратор 20 формирует на выходе низкий потенциал в том случае, когда содержимое счетчика равно к, т.е. в диапазоне анализа поступило ровно k импульсов.

Если в диапазоне анализа поступило меньше k импульсов (старший разряд счетчика 17 сброшен, а на выходе дешифратора 20 имеется -высокий потенциал) з импульс с выхода элемента 27 задержки через элемент И 7 поступает на счетчик 16, который фиксирует число реализаций процесса с меньшим, чем k числом событий. После окончания этих операций по заднему фронту выход ного сигнала элемента 2/ задержки устанавливается в единичное состояние триггер 15. Если в диапазоне анализа произошло переполнение счетчика, т.е. старший разряд счетчика 17 устанавли- вается в единичное состояние,или вообще нет поступления сигналов и на выходе элемента ИЛИ 9 остается низкий потенциал, то через элемент И 6, включенный триггером 15 и элементом И-НЕ 13, запускается одновибратор 19, который вырабатывает импульс сброса анализатора в исходное состояние готовности к новому циклу измерений. Если события в диапазоне анализа произошли и их число не превышает k, то через элемент И 5 включается генерато импульсов 3, который формирует .управляющие сигналы для записи информации в канальные счетчики 18.1-18.П, обеспечивающие накопление гистограммы результатов измерений.

Коммутатор 24, управляемый счетчиком 17, подключает при этом к входам дешифратора 22 выходы последнего из сработавших преобразователей 23. Выходной код указанного преобразователя дешифрируется дешифратором 20, с одного из выходов которого подается разрешающий потенциал на соответствующий канальный элемент И 8.1-S.n группы. Поэтому первый импульс генератора 3 через выбранный канальный элемент И поступает на соответствующий

рений

канальный счетчик группы I8.1-I8.it, производя добавление единицы к его содержимому.

Но спаду импульса генератора 3 содержимое счетчика 17 уменьшается и через коммутатор 24 к входам дешифратора 22 подключаются выходы сработавшего- предпоследним преобразователя из группы 23. Следующий импульс генератора производит аналогичным образом запись информации в один из счетчиков 18 в соответствии с выходным кодом следующего преобразователя временных интервалов в код, а также поступает на вычитающий вход счетчика 17. Обнуление последнего свидетельстР

5 0 рений

5

0

5

0

5

вует о том, что считывание информации со всех сработавших преобразователей окончено. При этом низким потенциалом с выхода элемента ИЛИ 9 через элемент И 5 выключается генератор 3S а через элементы 13 и 6 включается одновибратор 19, формирующий сигнал сброса. Циклы измерений повторяются Д1 тех пор, пока содержимое счетчика 16 достииает некоторого установленного значения Ы, которое фиксирует дешифратор 21, формируя сигнал Конец измеРегистрируемая данным анализатором гистограмма полностью отражает форму функции изменения по диапазону анализа интенсивности исследуемого сигнального потока. При этом для получения абсолютных значений интенсивности достаточно разделить содержимое отдельных канальных счетчиков на число Ы и величину шага квантования временной шкалы преобразователями временных интервалов в код. Для упрощения этих вычислений значение Ы выбирают таким образом, чтобы его произведение на величину шага квантования временных интервалов давало целую степень двух, если преобразование выполнялось в двоичном коде, и степень десяти - при двоично-десятичном кодировании. В этом случае операция деления сводится к сдвигу запятой в накопленных в канальных счетчиках цифровых кодах.

Число регистрируемых в диапазоне анализа событий, т.е. число используемых преобразователей временных интервалов в код также выбирают равным целой степени двух, так как это позволяет использовать стандартные двоичные счтечики 17 числа событий и де- мультиплексор 25. Однако, указанное

число может быть и любым другим, даже равным единице.

Формула изобретения Статистический временной анализатор нестационарных потоков сигналов, содержащий первый преобразователь интервала времени в код, два счетчика, JQ первый дешифратор группу элементов И, группу канальных счетчиков, первый ормирователь импульсов и первый элемент задержки, выход первого дешифратора соединен с первыми входами эле- 5 ентов И группы, выходы которых содинены со счетными входами канальных счетчиков группы соответственно, о т - ичающиися тем,что, с целью овышения точности, в него введены 0 второй формирователь импульсов, четые элемента И, второй элемент задержи, генератор импульсов, элемент НЕ, эпемент И-НЕ, два триггера, три элемента ИЛИ, второй и третий дешифрато- 25 ы, демультиплексор, п-1 преобразователей интервалов времени в код, где ,..,,n, an- количество анализируемых входных чисел, коммутатор ч од новибратор. причем информационный входЗО анализатора через первый формирователь импульсов соединен с первым вхо дом первого элемента И, второй вход Которого подключен к прямому выходу первого триггера, третий вход к выхо- ду элемента НЕ, а выход - к суммирующему входу первого счетчика и к информационному входу демультиплексора, Вход запуска анализатора через второй формирователь импульсов соединен с 0 входом установки единицы первого триггера, входами запуски первого и второго преобразователей времени в код и входом первого элемента задержки, вход установки нуля первого триггера 45 соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с входом сброра анализатора, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом первого элемента .задержки и с CQ входом второго элемента задержки, выход которого соединен с входом установки в 1 второго триггера и первым

входом, второго элемента И, информационные выходы, кроме старшего разряда, первого счетчика подключены поразрядно к адресному входу демультиплексора, входам второго элемента ИЛИ и входам первого дешифратора, выход старшего разряда первого счетчика соединен с входом элемента НЕ, группа выходов демультиплексора соединена с входами преобразователей интервалов времени в Код, выход первого дешифратора подключен к второму входу второго элемента И, третий вход которого соединен с выходом элемента НЕ, выход второго элемента ИЛИ соединен с первыми входами элемента И-НЕ и третьего элемента И, выход элемента НЕ соединен с вторыми входами элемента И-НЕ и третьего элемента И, третий вход которого подключен к прямому выходу второго триггера, выход третьего элемента И подключен к входу запуска генератора импульсов, выход второго элемента И соединен с суммирующим входом второго счетчика, вход сброса которого подключен к входу сброса анализатора, а выход - к входам второго дешифратора, выход которого соединен с выходом сигнала конца измерений анализатора, первый и второй входы четвертого элемента И подключены к выходам элемента И-НЕ и второго триггера соответственно, а выход четвертого элемента И соединен с входом одновибратора, первый и второй входы третьего элемента ИЛИ соединены с выходом одновибратора и входом сброса анализатора соответственно, выход третьего элемента ИЛИ соединен с входами сброса преобразователей интервалов времени в код, входом сброса первого счетчика и входом второго триггера, информационные входы демультиплексора подключены к выходам преобразователей интервалов времени в код, а выходы - к входам второго дешифратораs выход генератора импульсов соединен с вычитающим входом первого счетчика и с вторыми входами элементов И группы, входы сброса канальных счетчиков группы подключены к входу сброса анализатора.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике. Цель Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может использоваться при определении функций измерения во времени интенсивнос- тей различных физических процессов, вызываемых периодическими импульсами возбуждения. Цель изобретения - повышение точности . На чертеже представлена функциональная схема статистического временного анализатора. Статистический временной анализатор нестационарных потоков сигналов изобретения - повышение точности измерения функции изменения. Поставленная цель достигается тем, что в статистический анализатор, содержащий первый преобразователь интервала времени в код, два счетчика,первый дешифратор, группу элементов И, группу канальных счетчиков, первый формирователь импульсов и первый элемент задержки, введены второй формирователь импульсов, четыре элемента И, второй элемент задержки, генератор импульсов, элемент НЕ, элемент И-НЕ, два триггера, три элемента ИЛИ, второй и третий дешифраторы, демультиплексор, п-1 преобразователей интервалов времени в код, где ...,n, an- количество анализируемых входных чисел, коммутатор и одновибратор. Предлагаемое устройство позволяет измерять функции изменяющихся во времени интенсивнос- тей различных физических процессов. 1 ил. i содержит формирователи 1 и 2 импуль-1 ров, генератор 3 импульсов, элементы И 4 - 7,,группу элементов И 8, элементы ИЛИ 9-11, элемент НЕ 12, элемент И-НЕ 13, триггеры 14 и 15, счетчики 16 и 17, группу канальных счетчиков 18, одновибратор 19, дешифраторы 20 - 22, преобразователи 23 интервалов времени в код, коммутатор 24, де- мультиплексор 25, элементы 26 и 27 задержки . Вход анализатора через формирователь 1 соединен с первым входом элемента И 4, второй вход которого подО) L а СП Јь оо с а