УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ УСЛОВНЫХ ВЕРОЯТНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СЛУЧАЙНЫХПРОЦЕССОВ Советский патент 1971 года по МПК G06G7/52 

Изобретение относится к области измерения вероятностных характеристик в системах автоматического управления и радиотехнических установках.

Известен анализатор распределения вероятностей, состоящий из генератора импульсов, двух модуляторов, схемы совпадений, а.мплитудного дискриминатора, временного селектора, делителя частоты, многоканального амплитудного анализатора, двух триггеров и замыкающей кнопки с самовозвратом.

Известное устройство не позволяет одновременно определять нормированную функцию корреляции нормального случайного процесса.

Предложенное устройство отличается от известного тем, что к выходу генератора импульсов подключен узел регулируемой задержки и первый неподвижный контакт одной линии двухполюсного двухлинейного переключателя. Второй неподвижный контакт этой линии соединен с выходом узла задержки. Подвижный контакт этой линии подключен к первому модулятору, выход которого через схему совпадения соединен с многоканальным анализатором амплитуд. Один из неподвижных контактов второй линии нереключателя присоединен к входу второго модулятора, выход которого соединен с амплитудиым дискриминатором. Подвижный контакт второй линии переключателя соединен с входом первого модулятора.

Такое выполнение устройства позволяет одновременно производить измерение условных распределений вероятностей и корреляционной функции нормального случайного процесса. Па чертеже приведена блок-схема устройства.

Генератор импульсов / соединен с в.ходом модулятора 2. Другой модулятор подключен к входу схемы совпадения 4. Выход модулятора 2 через а.мплитудный дискриминатор 5 соединен с входом временного селектора 6. Выход селектора 6 подключен к входу делителя частоты 7. Выход схемы совпадения 4 соединен с входом многоканального амплитудного анализатора 8. Выход генератора импульсов / соединен с нулевым входом триггера 9, единичный вход триггера 9 подключен к выходу а.мплитудного дискриминатора 5. Выход делителя частоты 7 соединен с единичным входом триггера 10, нулевой вход трнггера 10 через замыкающую кнопку // с самовозвратом подключен к нулевому входу триггера 9. Выход генератора импульсов / соединен с входом узла регулируемой задержки 12. Входной

зажим 13 подключен к входу модулятора 3 и подвижному контакту двухлинейного двухполюсного переключателя 14, второй подвилсный контакт переключателя 14 подведен к входу модулятора 3. Входной зажим 15 присоедиконтакту первой линип переключателя 14. Неподвижный контакт 16 второй линии переключателя 14 подключен к выходу узла регулируемой задержки 12. Выходы триггеров 9 и 10 соедннены с входами 17 н 18 схемы совпаде- 5 ния 4. Вход узла регулируемой задержки 12 нодключен к ненодвнжному контакту 19 второй линнн иереключателя 14. Вход 18 схемы совиадення 4 соединен с входом 20 временного селектора 6. Работа схемы при нзмеренни условной плотности распределения вероятностей (подвижный контакт 21 первой лннин переключателя 14 и неподвижный контакт 22 разомкнуты, подвижный контакт 23 второй линии переклю- 15 чателя замкнут иа контакт 19} заключается в следующем. Напрял ение реализации у (/) исследуемого случайного процесса У t, нодаваемого на зажим 13, ностунает в модулятор 3, где преобра- 20 зуется в импульсы, амплитуды которых изменяются соответственно напряжению исследуемой реализации. Полученные нмнульсы подводятся к входу 24 схемы совпадения 4 н могут нроходить через нее в многоканальный ам- 25 плитудный анализатор 8, если на входы 17 и 18 поданы «разрещающие нанряжения с триггеров 9 и 10, что имеет место, когда оба триггера находятся в положении «1. Исходное положение обоих триггеров - «О. 30 При этом на входах 17 и 18 схемы совпадения 4 действуют «запрещающие напряжения. Напрял :ение реализации х (/) случайного процесса X(t), стационарно связанного с исследуемым процессом F (/), подводится через зажим 15 к модулятору 2, который работает от того же генератора импульсов /, что и модулятор 3. Образующиеся на выходе модулятора 2 импульсы поступают на амплитудный дискриминатор 5. в котором установлены уро- 40 вень анализа X и щнрина дифференциального коридора Д. Если выполняется условие X- -(0 + f выходе амплитудного дискриминатора 5 появляется импульс, перебрасывающий триггер 9 в положение «1. Это создает возможность нрохождения импульсов через схему совпадения 4 в течение времени, пока и триггер 10 находится в 50 ноложении «1. Амплитуды выходных имиульсов модулятора 2, поступающих через схему совпадения 4 в многоканальный амплитудный анализатор 8, сохраняют закон изменения исследуемого сигнала. Продолжительность измерения или число выборок задается устройством, состоящим из временного селектора 6, делителя частоты 7, триггера 10 н кнопки /Л До начала измерений триггер 10 находится 60 в положение «О. При этом на вход 18 схемы совпадения 4 н на вход 20 временного селектора 6 подается «запрещающий потенциал. После нажатия кнопки 11 нервый пмнульс генератора перебрасывает триггер 10 в положе- 65 10 45 55 ;кение на вход 18 ехемы совпадения 4 и вход 20 временного селектора 6 поступает «разрежающее напряжение. С этого момента создается возможность нередачи через схему совпадення 4 импульсов с выхода модулятора 2 на многоканальный амплитудный аналнзатор 8. Пока триггер 10 пребывает о положении «1, импульсы, образующиеся на выходе амнлнтудного дискриминатора 5, нроходят через временной селектор 6 на делитель частоты 7, нредставляющнй собой нерасчетную схему, коэффициент пересчета С которой выбран рав1НЫМ для получения непосредственного отсчета (где b - нелое число изменяется переключателем, который на схеме не иоказан; ДУ - щирина дифференциального корндора амплитудного анализатора). После иодачи С импульсов на вход делителя частоты 7 на его выходе возникает импульс, возвращающий триггер 10 в исходное положение «О. В результате снимается «разрещающее напряженне со схемы совпадения 4 и временного селектора 6. С этого момента схема совпадення 4 и временной селектор 6 не нропускают импульсы, поступающие на их входы 24 и 20. На этом цикл измерений нри данном значении X заканчивается. Многоканальный амплитудный анализатор 8 нредставляет собой устройство, состоящее из т каналов. В зависимости от амплитуды импульсов они могут проходит в тот или другой канал и регистрироваться в нем. Например, в f-OM канале будут зарегистрированы импульДКсы при выполнении условия Уг У(0 Fi + а при условии, что они „. пройдут через схему совпадения 4. За весь цикл измерений в г-ом каиале будет зарегистрировано импульсов. Отнощение числа импульсов, зарегистрированных в i-OM канале многоканального амнлитудного анализатора§за интервал измерения, к числу импульсов, возникщих на выходе амилитудного дискриминатора 5 в течение того же интервала, дает оценку определяемой условной плотности вероятности. Поскольку число импульсов, возникщих на выходе амилитудного дискримииатора за интервал измерения, равно коэффициенту пересчета С делителя частоты 7, создается возможность нолучения непосредственного отсчета. Для онределения нормированной функции корреляции P.V (т) необходимо перевести переключатель 14 в положение, указанное на чертеже, т. е. замкнуть контакты 21 и 22, а также контакты 23 и 16, установить в амилитудном дискримииаторе 5 определенный уровень анализа, в узле регулируемой задержки 12 - сдвиг т, после чего подать напряженне реализации х (t) нормального случайного процесса X (i) на любой из входных зажимов прибора ( 13 или 15). При таких соединениях на выходе модуля)ра 3 нолучается периодическая последова;льность импульсов у (t) kx (tTo + t), сдви/тая на интервал т, относительно периоди2СКОЙ последовательности выходных импульзв kx (iTo) + а модулятора 2. Следова;льно, многоканальный анализатор 8 онредеит условную ллотность распределения сигнаа kx (iTo + т) + а относительно уровня анаиза X d. Она представляет собой плотность ормального закона с модой М (т) тх + - (d - nix) рх (г). В приборе M q&.y, где - номер канала, соответствующего максиальному наказанию многоканального аналиатора амплитуд. Так как постоянная составяющая сигнала, поступающего с выхода моулятора 3 на вход анализатора амплитуд, /Пх-, ТО нормированная функция корреляИИ при данном сдвиге определится из равенгвар Предмет изобретения Устройство для измерения условных вероятостных характеристик случайных процессов, содерл- ащее генератор импульсов, два модулятора, схему совпадений, амплитудный дискриминатор, многокаиальный амплитудный анализатор, временной селектор, делитель частоты, два триггера и замыкающую кнопку с самовозвратом, отличающееся тем, что, с целью одновременного измерения условных распределений вероятностей и корреляционной функции нормального случайного процесса, к выходу генератора импульсов подключен узел регулируемой задержки и один из ненодвижных контактов одной линии двухполюсноро двухлинейного переключателя, другой неподвижный контакт этой линии соединен с задержки, подвижный контакт этой линии подключен к первому модулятору, выход которого через схему совпадения соединен с многоканальным анализатором амплитуд, один из неподвижных контактов другой линии переключателя присоединен к входу второго модулятора, выход которого соединен с амплитудным дискриминатором, подвижный контакт упомянутой линии переключателя соединен с входом первого модулятора.

2/i 14

п w

Г