УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИСПЕРСИЙ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ Советский патент 1973 года по МПК G06G7/52 G06G7/20 

1

Изобретение относится к области специализироваиных средств вычислительной техники, предназначенных для аппаратурного определения характеристик случайных процессов.

Известно устройство для измерения условий и полной (безусловной) дисперсии случайного процесса, содержащее аналого-цифровой квадратор, реверсивный счетчик импульсов, схемы совпадений, схему сравнения, генератор импульсов опроса, собирательную схему, формирователь импульсов, амплитудно-импульсный модулятор, блок усреднения, делитель частоты, схему задержки, триггер и замыкающую кнопку с самовозвратом. Однако это устройство не измеряет дисперсии длительностей выбросов случайного процесса.

Цель изобретения - расширение функцио«альных возможностей устройства. Это достигается тем, что оно содержит формирователь выбросов, дифференцирующую цепочку и преобразователь длительности нмпульса в амплитуду с памятью, причем сигнальный вход формирователя выбросов подключен к входному устройства, управляющий вход его присоединен к входу аналого-цифрового квадратора, ВЫХОД соединен непосредст-венно с входом первой схемы совладений и входов блока усреднения, а через диффереицирующую цель-к входу второй схемы совпадений.

Преобразователь длительности в амплитуду включен между выходом первой схемы совпадений и входом собирательной схемы.

На чертеже представлева структурная схе5 ма предлагаемого устройства.

Она содержит входные зажимы / и 2 напряжений реализаций соответственно исследуемого и связанного с ним случайных процессов, формирователь выбросов 3 с сигнальным

0 входом 4 и управляющим входом 5, переключатель 6 с неподвижными контактами 7 и 8, схемы совпадений 9-13 со входами 14-23. преобразователь длительности импульса в амплитуду 24 с памятью, аналого-цифровой

5 квадратор 25 с сигнальным входом 26, управляющим входом 27и выходом импульса ШИЛ 28, реверсивный счетчик импульсов 29 с суммирующим входом 30 и вычитающим входом 31. Кроме того, устройство включает выключатель 32, собирательную схему 33 со входами 34 и 35, схему сравнения 36 со входами 37 ,и 38, переключатель 39 с неподвижными контактами 40-42, генератор импульсов опроса 43, формирователь импульсов 44, амтлитудно5 импульсный модулятор 45 с сигнальным входом 46 и входом стробирующего импульса 47, переключатель 48 с неподвижными контактами 49 и 50, блок усреднения импульсных последовательностей 51, схему задержки 52, де0 литель частоты 53, триггер 54, дифференцирующую цепочку 55, замыкающую кнопку 56 с самовозвратом.

При измерении условной дисперсии выключатель 32 замкнут, переключатель 6 замыкается на контакт 8, переключатель 39 - на контакт 41, переключатель 48-на контакт 49. Когда измеряется безусловная дисперсия, положения переключателей те же, за -исключением переключателя 39, который замыкается на контакт 42. Чтобы измерить дисперсию длительностей выбросов, нужно установить все переключатели в положения, указанные на чертеже: разомкнуть выключатель 32, замкнуть переключатель 6 на контакт 8, переключатель 48 - Ни контакт 50 и переключатель 39 - на контакт 40.

Устройство работает следующим образом.

Напрял ение реализации исследуемого процесса, подводимое к входному зажиму 1, поступает на сигнальный вход 4 формирователя выбросов 3. В последнем установлен заданный порог, относительно которого формируются прямоугольные импульсы постоянной амплитуды. Длительность импульса т равна длительности выброса, из которого сформирован импульс. Через схему совпадения 9 (при наличии разрешающего на пряжения на ее входе 15) импульс подает в преобразователь 24, где преобразуется в пропорциональное длительности т напряжение (коэффициент пропорциональности К), которое запоминается. Это напряжение подается через вход 34 собирательной схемы 33 на сигнальный вход 26 аналого-цифрового квадратора. Последний запускается коротким импульсом, который получается в результате дифференцирования среза прямоугольного импульса дифференцирующей цепью 55, и подводится к управляющему входу 27 через схему совпадений 10 (при наличии на ее входе 17 разрешающего напряжения). Квадратор 25 преобразует напряжение, поданное на вход 26, в импульсы, число которых пропорционально квадрату напряжения (коэффициент пропорциональности /Сз). Эти импульсы подводятся ко входу 18 схемы совпадения и и проходят через лее на суммирующий вход 30 реверсивного счетчика 29 (если триггер 54 находится в единичном положении). По окончании импульса ШИМ, формируемого при работе аналого-цифрового квадратора 25, со специального выхода 28 снимается короткий импульс (соответствующий срезу сигнала ШИМ), который подается на управляющий вход 5 формирователя 3 и подготавливает последний к формированию следующего выброса. После прохождення Л выбросов, т. е. носле N запусков квадратора 25, в счетчике 29 будет накоплено число А, пропорциональное оценке второго момента длительности выбросов, т. е. A KiK2iy T: - Для почучения прямого отсчета .

Последовательность прямоугольных им пульсов-выбросов, поступающая на преобразователь 24, параллельно подается в блок усреднения 51, где усредняется. По истечении V

выбросов выходное напряжение блока усреднения пропорционально (коэффициент цропорциональности Ki) оценке математического ожидания длительности выбросов .

Число N обрабатываемых выбросов, задается устройством, состоящим из схемы совпадений 10, делителя частоты 53, триггера 54 и кнопочного выключателя 56. До Н1ачал а измерений триггер 54 находится в нулевом положении. При этом на входы 15, 17, 19 схемы совпадений 9, 10, 11 подается запрещающий потенциал. После нажатия кнопки 56 первый выходной импульс дифференцирующей цепи очищает делитель частоты 55 и перебрасывает триггер 54 в единичное положение, вследствие чего ва входы 15, 16, 17, 19 схем совпадений 9, 10, 11 поступает разрешающее напряжение. С этого момента создается возможность передачи прямоугольных импульсов через схему совпадений 9 в преобразователь 24 .и блок усреднения 51, прохождения импульсов с выхода дифференцирующей цепи 55 на управляющий вход 27 квадратора 55 и в делитель частоты 53, а также поступления выходных импульсов квадратора 25 на суммирующий вход 30 реверсивного счетчика 29.

Делитель частоты 55 представляет собой пересчетеую схему, коэффициент пересчета которой выбран для получения прямого отсчета. После поступления Л импульсов на выходе делителя частоты 53 возникает импульс, перебрасывающий триггер 54 в нулевое положение. В результате этого запираются схемы совпадений 9, 10 и 11, а на входы 21

и 23 схемы совпадений 12 и 13 подается разрещающий потенциал. После оттирания схемы совпадений 13 выходное напряжение блока усреднения 51 передается через иее и собирательную схему 33 на вход 26 аналого-цифрового квадратора 25, который запускается выходным импульсным делителем частоты 55, задержанным схемой задержки 52 на короткий промежуток времени (достаточный для переброса триггера). На выходе аналого-цифрового квадратора 25 образуются импульсы, число которых

В.К, 10/ММ И1Эти импульсы поступают через отпертую схему совпадений 12 на вычитающий вход 31 реверсивного счетчика 29. Входной зажим 31 соединен со входом q- декады (соединяющий переключатель на чертеже не показан). Поэтому число В вычитается из числа Л , а оценка измеряемой дисперсии связана с показанием реверсивного счетчика соотнощением (число /7 онределяет положение запятой в показании С).

Предмет изобрете HI и я

Устройство для измерения дисперсий случайных процессов, содержащее схемы совпадения, аналого-цифровой квадратор, соединенный через первую схему совпадения с реверсивным счетчиком, схему сравнения, генератор импульсов опроса, формирователь импульсов, связанный с амплитудно-импульсным модулятором, блок усреднения, собирательную схему, делитель частоты, подключенный к триггеру, схему задержки и замыкающую кнопку с самовозвратом, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно содержит формирователь выбросов, дифференцирующую цепочку и преобразователь длительности импульса в ампдитуду с памятью, причем, сигнальный вход формирователя выбросов подключен к входному зажиму устройства, управляющий его

вход соединен с одним из входов аналого-цифрового квадратора, а выход подключен через первую схему совпадения к входам блока усреднения и к преобразователю длительности импульса в амплитуду, и через дифференцирующую цепочку - ко входу второй схемы совпадений, соединенной -с делителем частоты и формирователем импульсов, входы собирательной схемы подключены к третьей схеме совпадений и к выходу преобразователя длительности импульса в амплитуду, ее выход соединен с одним из входов аналого-цифрового квадратора.