УСТРОЙСТВО для РЕГИСТРАЦИИ ФУНКЦИИ и плотности Советский патент 1972 года по МПК G06F17/18 

Предлагаемое устройство относится к области измерений цифровыми методами статистических характеристик случайных процессов, представленных клиппированным потоком случайных импульсов.

Устройство может быть использовано как для исследования распределения длительностей импульсов (интервалов между ними) случайного потока, так и для анализа распределения мгновенных значений случайного процесса путем измерения относительного времени пребывания реализации его выше заданного уровня (в интервале уровней).

Одной из важнейших задач, стоящ,их перед устройствами регистрации законов распределения цифровыми методами, является уменьшение методической погрешности, обусловленной дискретным характером измерения временных отрезков. Известные устройства уменьшают указанную погрешность, повышая точность измерения длительностей импульсов либо путем уменьшения периода следования счетных импульсов, либо кодированием остаточного интервала и квантованием его по нескольким уровням. Однако в любом случае существующая неточность измерения длительностей импульсов приводит к накоплению абсолютной ошибки измерения суммарного времени пребывания реализации случайного процесса выше заданного уровня (в коридоре

уровней). Пр.н этом устройства сложны и громоздки.

Для упрощения устройств при одновременном улучшении качественных показателей, позволяющих свести указанную методическую погрешность к нулю, в предлагаемое устройство введены блоки, осуществляющие учет знаков ошибок измерения длительностей импульсов путем округления кода временного

интервала с кодированием остаточного временного интервала по двум уровням. При этом округлению измеряемой длительности импульсов в меньшую сторону соответствует введение отрицательного знака ошибки измерения и, наоборот, округление длительности импульса в большую сторону соответствует введению положительной ошибки .измерения.

Обычно число измеряемых импульсов, длительности которых пропорциональны времени пребывания выбросов случайного процесса выше заданного уровня (в коридоре уровней) достаточно велико за время единичного эксперимента, поэтому распределение величин ошибок подчиняется нормальному закону. Отсюда, очевидно, симметричность распределения ошибок и их знаковость позволяют считать с высокой степенью точности абсолютную ошибку измерения суммарной длительности импульсов равной нулю. На чертеже изображена блок-схема устройства. Она содержит преобразователь 1 случайной величины; цифровой хронометр 2, схему формирования 3 пилообразного напряжения; по-5 роговую схему 4 сравнения напряжений; схему совпадения 5, схему «ИЛИ 6 и регистратор 7. Устройство работает следующим образом. Исследуемая случайная функция преобра-ю зуется узлом 1 (преобразователем случайной величины) в последовательность прямоугольных импульсов стандартной амплитуды с длительностями, пропорционалньыми соответствующим выбросом случайной функции надis заданньш уровнем анализа. Импульсы поступают на входы узлов 2 и 5 цифрового хронометра. Цифровой хронометр под действием этих импульсов генерирует серии коротких импульсов, называемых счетными. Частота20 счетных импульсов строго постоянна. Число их в сериях пропорционально длительностям запускающих импульсов. Счетные импульсы из цифрового хронометра 2 следуют на входы узлов 5 и б (схем фюрмирования пилообраз-25 ных напряжений и схему «ИЛИ). Последняя пропускает импульсы цифрового хронометра в регистратор 7 для записи. Таким образом осуществляется грубая оценка длительностей измеряемых импульсов. Совокуп-зо ность узлов 3-5 решает задачу округления длительностей. Узел 3 в промежутках счетных импульсов формирует пилообразное напряжение и подает его на вход узла 4. Пилообразное напряжение сравнивается на входе узла 435 с постоянным напряжением. В момент равенства этих напряжений в узле 4 формируется импульс, длительность которого определяется временем пребывания пилообразного напряжения над постоянным. Величины сравнивае-40 мых напряжений выбираются таким образом, чтобы момент их равенства ириходился строго на середину интервалов следования счетных импульсов. Далее импульсы подаются на вход схемы совпадеиий узла 5. Если задний фронт измеряемого импульса попадает в зону действия импульса, поступающего из узла 4, узел 5 выдает в регистратор импульс записи, ф.иксируя тем самым тяготение длительности измеряемого импульса к большему значению. Если же импульсы измеряемый и поступающий из узла 4 не перекрываются, регистратор 7 записывает только импульсы узла 2. Таким образом устройство автоматически округляет длительности измеряемых импульсов в обе стороны в зависимости от «веса их остаточных интервалов. При этом суммарная длительность измеренных за единичный эксперимент импульсов считывается непосредственно со счетчика с вероятностью ошибки измерения, стремящейся к нулю при увеличении длительности исследуемой реализации случайного процесса. Предмет изобретения Устройство для регистрации функции и плотности распределения вероятностей случайных процессов, содерл ащее преобразователь, соединенный одним выходом с цифровым хронометром, и регистраторГ отличшощееся тем, что, с целью повышения точности измерения, устройство дополнительно содержит схему «ИЛИ и последовательно соединенные схему формирования, пилообразного напряжения, пороговую схему сравнения, схему совпадения, один выход цифрового хронометра соединен со схемой «ИЛИ, другой выход - со схемой формирования пилообразного напряжения, другой выход преобразователя через схему совпадения подключен к схеме «ИЛИ, соединенной с регистратором.