МНОГОКАНАЛЬНЫЙ СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТЕЙ ИЛ\ПУЛЬСНЫХ Советский патент 1973 года по МПК G06F17/18 

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике, предназначенной для статистического анализа случайных процессов. Устройство представляет собой многоканальный статистический анализатор (СА) для исследования как непрерывных, так и дискретных случайных процессов методом дискретных выборок,в частности, для исследования искажений телеграфных сигналов в технике связи. Известны многоканальные статистические анализаторы распределения длительностей импульсных сигналов, содержащие распределитель временных интервалов, логические элементы, регистры, счетчики и систему индикации. Описываемое устройство дает возможность при сравнительно небольших выборках и заданной точности измерений получить на координатном табло гистограмму плотности распределения непосредственно в процессе эксперимента, а также осуществить периодическое, а при исследовании нестационарных процессов - непрерывное считывание накопленных значений оценок интегрального и дифференциального законов распределения без разрущения поступающей и хранящейся в памяти СА информации, с целью регистрации на перфоленте или непосредственного ввода в ЭВМ. Построение подобных статистических анаизаторов на перспективных микрокомплеках позволит выполнить их достаточно комактными и с высоким быстродействием. Оценки плотности распределения вычис.11Ятся в схемах, дающих максимальную веротность того, что оценки плотности распредеения в узловых точках за период измереий Т при.мут некоторые значения, определяемые равенством -(х,&х; (,, } . л1 при ЭТОМ , - , где Xi - случайная величина; ДА- - дифференциальный коридор; /о - период накопления единичной выборки;т-максимальный объем единичной выборки;N - количество выборок за период измерения;ki - число выборочных значений; F - частота опроса; п - число каналов. Исходя из гипотезы о возможности кусочно-линейной аппроксимации плотности расиределения в интервалах между точками по оценкам плотности на координатном табло формируется гистограмма плотности распределения анализируемого нроцесса.

Оценки интегрального закона распределения вычисляются в анализаторе путем подсчета значений оценок плотности.

Значение оценок законов распределения н их точность определяются величиной максимального объема единичной выборки; при этом оценки плотности распределения получают равные ему максимальные значения, а оценки интегрального закона распределения определяются суммарным числом выборок, хранящихся в .памяти анализатора, Усреднение оценок плотности раснределения происходит в накопителях анализатора, имеющих ограниченный объем, поэтому период измерения Т - величина случайная, зависящая от закона распределения, дисперсии и корреляциониых характеристик процесса.

При изменении временного масштаба . по оси абсцисс на координатном табло устройства можно получить максимальную величину отношения среднеквадратичного отклопення (СКО) измеряемого процесса к СКО погрешности измерений, обеспечив тем самым максимальное значение информационного критерия оценки измерений законов распределений их отношений.

Описываемый анализатор отличается от известных тем, что, с целью считывания информации без ее разрушения в процессе наколления, он содержит блок построения интегрального закона раснределения, подключенный к блоку кодирования и формирования, второй вход которого соединен с выходом первого элемента «ИЛИ, подключенного входами к выходам второй группы канальных элементов выходы счетчиков соединены с распределителем считывания оценок, подключенным ко второму элементу ИЛИ, подключенному выходами КО второй группе канальных элементов выходы регистров подключены к третьему элементу «ИЛИ, выход которого соединен с регистрами и входом первой группы канальных элементов «И.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Анализатор содержит входной усилитель 1, распределитель временных интервалов 2, логические элементы «И 3, графопостроитель плотности распределения 4, логичеекие элементы «ИЛИ 5 и 6, распределитель считывания оцено|К 7, блок построения оценок интегрального закона 8, блок кодирования и формирования 9, Координатное табло 10, канальный регистр 11, первую и вторую группы канальных элементов «И 12 и 13, счетчик 14, интегрирующий делитель 15, элемент «ИЛИ обратной связи 16.

Случайный дроцесс, представленный в виде импульсов постоянной амплитуды и случайной длительности, подается на вход временного селектора (блоки 1-3), 1выходы которого

подключены ко входам графопостроителя 4, содержащего ряд канальных измерителей оценок плотности распределения (блоки 11 -14), охваченпых обратной связью через элемент «ИЛИ 16 по цепям сброса.

Сигналы, проходяшие по цепи обратной связи, определяют моменты окончания выборок. Они следуют через заданные интервалы времени, за которые счетные регистры 11 накапливают выборки случайной величины.

В момент поступления в любой из регистров 11 ш-ной выборки е последней ячейки этого регистра вырабатывается импульс, сбрасываюпип через цепь обратной связи накопленные в регнстрах 1 значения выборок и опрашивающий схемы сравнения выборок через элементы 12. Последние сравнивают выборочные 3Ha4eiiHH, накопленные в регистрах 11, со средней суммой выборочных значений, накопленных в реверсивных счетчиках 14, но признаку «больше - меньше.

С целью сглаживания автокорреляционной функции входного процесса н исключения редких его выбросов, влияющих на точность измерений, в схеме графопостроителя используется интегрирующий делитель 15, коэффициент деления которого должен выбираться в зависимости от корреляционных свойств анализируемого процееса.

Результаты сравнения с элементов 12 поступают на вход интегрирующего делителя 15. Его выход;1ые импульсы управляют усреднением и накоплением значений оценок плотности в реверсивных счетчиках 14.

Выходы с каждого разряда счетчика 14 выводятся на координатное табло 10 и на схе.мы опроса оценок плотности (элементы «И 13). Разрядам регистров 11 и счетчиков 14 даны возрастающие номера 1, 2, 3 ...т, которые и определяют выборочные значения случайной величины. Продвижение единицы по разряда.м блоков 11 и 14 указывает па то, какой в данный момент разряд занолнен. Иа координатном табло отображаются места точек, соответствующие распределению единиц в ячейках счетчиков 14.

В момент поступления с делителя 15 в счетчик 14 в любом, из каналов управляющего импульса, перезаписывающего единицу в последний разряд счетчика, имлульс е выхода этого разряда запускает распределитель 7. При этом происходит последовательный опрос схем «И 13. Отсюда значения оценок плотности через схему «ИЛРЬ 6 сбрасываются в блок 9 кодирования и формирования кодограммы для выдачи на внешние уетройства.

Скорость считывания оценок определяется тактовой частотой и может выбираться предельной для элементной базы, на которой строится анализатор.

При замыкании выхода распределителя 7 на его вход оценки могут считываться непрерывно. Для |Получения оценок интегрального закона распределения подключается блок 8, который выполняет построение оценок в дискретные моменты времени с заданной частотой путем подсчета сумм леех предшествующих оценок плотности, а также подсчитывает число выборок для получения абсолютных значений оценок измерений. Для изменения временного масштаба по оси абсцисс можно изменить частоту следования управляющих имлульсов. Предмет изобретения Многоканальный статистический анализатор распределения длительностей импульсных сигналов, содержащий усилитель, подключенный к распределителю временных интервалов, соединенному через элементы «И с канальными регистрами, подключенными ко входам первой груплы канальных элементов «И, вторые входы которых соединены с разрядными выходами реверсивных счетчиков, подключенных поразрядно ко .входам второй группы ка510 15 20 нальных элементов «И и ко входу индикаторного табло, элементы «ИЛИ, распределитель считывания оценок и блок кодирования и формирования, отличающийся тем, что, с целью считывания информации без ее разрушения в процессе накопления, он содержит блок построения интегрального закона распределения, подключенный к блоку кодирования и формирования, второй вход .которого соединен с выходом первого элемента «ИЛИ, подключен} ого входами к выходам второй группы канальных элементов выходы счетчиков соединены с распределителем считывания оценок, подключенным ко второму элемент}- «ИЛИ, соединенному со входами второй группы канальных элементов «И, выходы регистров подключены к третьему элементу «ИЛИ, выход которого соединен с регистрами и входом первой .группы канальных элементов «И.