УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ УСЛОВНОЙ ДИСПЕРСИИ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА Советский патент 1971 года по МПК G06G7/52 G06G7/20 

предлагаемое устройство относится к области специализированных средств вычислительной техники, предназначенной для аппаратурного определения характеристик случайных пропессов в системах автоматического управления и радиоэлектронных устройствахИзвестно устройство для измерения условной дисперсии случайного процесса, стационарно связанного с первым, содержащее аналого-цифровой преобразователь, аналогоцифровой квадратор, цифро-аналоговый квадратор, схемы совпадений, накопительный и реверсивный счетчики импульсов, схему сравнения, временной селектор, делитель частоты, схему задержки, триггер и замыкающую кнопку с самовозвратом.

Недостатком известного устройства является сложность схемы.

Предлагаемое устройство, решающее ту же задачу, содержит аналого-цифровой квадратор, схему сравнения, схему совпадений, реверсивный счетчик импульсов, формирователь импульсов, амплитудно-импульсный модулятор, блок усреднения, собирательную схему, схему задержки, делитель частоты, триггер и замыкающую кнопку с самовозвратом и отличается тем. что выход блока усреднения соединен через .первую схему совпадений, управляемую по, второму входу

единичным выходом триггера, и собирательную схему с входОМ аналого-цифрового квадратора, выход которого, связанный через вторую схему совпадений с суммирующим входом реверсивного счетчика, подключен также через третью схему совпадений, управляелпю по второму входу единичным выходом триггера, к вычитающему входу реверсивного счетчика.

0 Такое выполнение устройства позволяет существенно упростить его схему за счет исключения аналого-цифрового преобразователя.

На чертеже представлена функциональная

5 схема предлагаемого устройства.

Она содержит входные зажимы / и 2 напряжений реализации соответственно первого и второго случайных процессов, схемы совпадений 3-7 со входами 8-17, аналого-цифровой квадратор 18 с сигнальным входом 19 и управляющим входом 20, реверсивный счетчик 21 импульсов с суммиоующим II вычитающим входами 22 и 23. собирательную схему 24 с входами 25 и 26, схему сравне5 НИН 27 с входами 28 и 29 наппяжентш реализации второго случайного пооиесса и постоянного напряжения, соответственно, формирователь импульсов 30, амплитудно-импульсный модулятор 5/ с сигнальным и стробиусреднения 34 импульсной последовательности, схему задерлски 35, делитель частоты 36, триггер 37 и замыкающую кнопку 38 с самовозвратом. Работает устройство следующим образом. Напряжение реализации y(t) первого случайного -процесса, .подводимое к зажиму 1, поступает через схему совпадений 3, выполняющую функцию стробирующей схемы, и через схему совпадений на сигнальный вход 19 аналого-цифрового квадратора 18, а также иа сигнальный вход 32 амплитудноимпульсного модулятора 31. При каждом запуске, производимом выходнычМ импульсом схемы сравнения 27, который Подается через схему совпадений 4 на управляющий ВХОД 20, квадратор 18 преобразует напряжение реализации y(t) в импульсы. Число импульсов пролорционально квадратору 18 нанряжения в момент его запуска («оэффициент пропорциональности 10). Эти импульсы подводятся .ко входу 12 схемы совнадений 5 и проходят через нее на суммирующий вход 22 реверсивного счетчика 21 (если триггер 37 находится в единичном полол ении). По истечении Л выборокзапусков аналого-цифрового квадратора 18 в счетчике 2} будет накоплено число А, прооорциональное оценке второго условного момента, т. е. Л 10 NM I Y/j.. Напряжение реализации x(t) второго случайного процесса, стационарно связанного с первым, подводится через 2 ко входу 28 схемы сравнения 27, на вход 29 которой подается от специального источника (не показанного на чертеже) напрял ение х, относительно которого определяется условная дисперсия. Когда выполняется условие x(t) х, еа выходе схемы сравнения 27 иоявляется имлульс. который проходит через схему совладений 4 (при наличии разрещающего потенциала на ее входе 11) на управляющий вход 20 аналого-цифрового «вадратора J8 и в формирователь импульсов 30. Последний формирует стандартный стробирующий сигнал - прямоугольный имиульс с определенными длительностью и амплитудой. Этот сигнал подводится к управляюще1му входу 33 модулятора 31, на сигнальном входе 32 iKOTOporo имеется напряжение реализации y(t). На выходе модулятора образуется импульс с амплитудой, пропорциональной значению напряжения реализации y(t} в момент подачи стробирующего сигнала на вход 33 модулятора 31. Так как случаи x(t)x многократно повторяются, то на блок усреднения -34 ноступает последовательность прямоугольных .импульсов, которая усредняется. В конце цикла измерения, определяемого .количеством выборок-импульсов, возникающих на выходе схемы сравнения, выходное напряжение блока усреднения 34 пропорционально оценке условного математического ожидания (коэффициент пропорциональности 10), Количество выборок задается устройством, состоящим из схемы совпадений 4, делителя частоты (нересчетной схемы) 36, триггера 37 и .кнопки 38- До начала измерений триггер 37 находится в нулевом иоложении. При этом на входы 9, 11, 13 схем совпадений 3-5 подается «за1прещающий потенциал. После нажатия кнопки 38 первый выходной импульс схемы сравнения 27 очищает делитель частоты 36 .и перебрасывает триггер 37 в единичное положение, вследствие чего на выходы 9, 11, 13 схем совпадений 3-5 поступает «разрещающее нанряжение. С этого момента создается возможность передачи через схе.му совнадений 3 нанряжения реализа.ции y(t} на вход 32 модулятора 31 и через собирательную схему 24-иа вход 19 апалого-цифрово.го квадратора 18, а также прохоладения выходных импульсов квадратора 18 на суммирующий вход 22 счетчика 21. Пока триггер 37 пребывает в единичном полол ении, имнульсы, образующиеся на выходе схемы сравнения 27, иостунают через схему совпадений 4 в делитель частоты 36, представляющий собой пересчетную схему, коэффициент пересчета которой выбран для получения непосредственного отсчета. После Поступления имнульсов на выходе делителя частоты 36 возникает импульс, перебрасывающий триггер 37 в нулевое положение. В результате этого запираются схемы совнадений 3-5, а на входы 15 и 17 схем совпадений 6 и 7 подается «разрешающий потенциал. После отпирания схемы совпадений 7 выходное нанряжение блока усреднения 34 передается через нее и схему 24 на вход 19 аналого-цифрового квадратора 18, который запускается выходным импульсом делителя частоты 36, задерл анным схемой задерл ки 35 на короткий нромежуток времени (достаточный для нереброса триггера). На выходе аналого-цифро.вого преобразователя образуются импульсы, число которых составит В 10° . Эти импульсы поступают через открытую схему совпадений 6 на вычитающий вход реверсивного счетчика 21. Так как общее число выборок N задано равным 10, то входной залсим реверсивного счетчика 21 соединяется со входом (k - Ь декады (соединяющий переключатель на чертеже не показан). Тогда из числа А : 10 ./И , накопленного в счетчике за N 10 выборок, вычитается число В - (Ж , и показание реверсивного счетчика - В непосредственно дает оценку условной дисперсии, причем число определяет нолол ение занятой- На этом цикл измерений при данном значении х закапчивается. Предмет изобретения значении второго случайного процесса, стаиюнарно связанного с первым, содержащее и1алого-цифрозой квадратор, схему сравне1ИЯ, схемы совпадений, реверсивный счетчик 1мнульсо-в, формироватеоть импульсов, амтлитудно-ИМлульсный модулятор, блок усред1еиия, собирательную схему, делитель часто.ы, триггер, схему задержки и замыкающую снопку с самовозвратом, отличающееся тем, гго, с целью упрощения устройства, в нем ыход блока усреднения через первую схему ювпадений, связанную вторым входом с единичным выходом триггера, и через собирательную схему соединен с входом аналогоцифрового квадратора, выход которого подключен через вторую схему совпадений к суммирующему входу реверсивного счетчика, а через третью схему совпадений связан с вычитающим входом реверсивного счетчика, причем управляющие входы второй и третьей схем совпадений подключены соответственно к нулевому и единичному выходам триггера.