Устройство для определения функции распределения случайных сигналов Советский патент 1974 года по МПК G06F17/18 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для измерения вероятностных характеристик случайных процессов.

Известно устройство для определения функции распределения, основанное на использовании вспомогательного случайного сигнала с известной функцией распределения и содержащее усилитель, генератор стробирующих импульсов, модулятор, два блока сравнения, генератор вспомогательного (образцового) случайного сигнала, реверсивный счетчик импульсов, преобразователь «код-аналог, элемент «исключительно-или и задатчик уровня с известным значением функции распределения.

Однако в таком устройстве увеличение быстродействия ограничено постоянством задаваемой величины уровня сравнения (анализа) образцового сигнала.

Цель изобретения - повысить быстродействие при измерении функции распределения случайных сигналов.

Вспомогательный (образцовый) случайный сигнал сравнивается не с постоянной величиной заданного уровня измерения, а с переменным уровнем сравнения, величина которого со скоростью, определяемой функцией распределения измеряемого сигнала и выбранным шагом, изменяется от величины, равной максимальному значению диапазона изменения вспомогательного сигнала, до величины заданного уровня измерения. Это достигается дополнительным введением в измерительное устройство третьего блока сравнения, второго преобразователя «код-аналог, счетчика импульсов и элемента И, причем второй выход элемента «исключительно-или подключен через элемент И ко входу счетчика импульсов,

выход которого через второй преобразователь «код-аналог подключен ко вторым входам первого и третьего блоков сравнения, а выход последнего соединен со вторым входом элемента И.

На чертеже дана блок-схема предлагаемого устройства. Усилитель 1 через модулятор 2 подсоединен ко второму блоку сравнения 3 входного сигнала, второй вход которого через первый преобразователь «код-аналог 4

соединен с реверсивным счетчиком 5. К первому входу первого блока сравнения 6 подсоединен генератор 7 образцового случайного сигнала. Генератор 8 стробирующих импульсов управляет модулятором 2 и генератором 7

образцового случайного сигнала. Выходы блоков сравнения 3 и 6 соединены со входами элемента «исключительно-или 9, выходы которого соединены со входами реверсивного счетчика 5. Кроме того, один из выходов элемента 9 соединен со входом элемента И 10,

второй вход которого соединен с выходом третьего блока сравнения 11, входы которого соединены с выходом задатчика 12 уровня измерения и выходом второго нреобразователя «код-аналог 13. Выход элемента 10 подсоединен ко входу счетчика 14, который через преобразователь 13 соединен со входом устройства сравнения образцового сигнала 6. Преобразователь 13 подключен так, что максимальный уровень сравнения соответствует нулевому состоянию счетчика 14. Импульсы, поступающие на счетчик, уменьшают величину этого уровня.

Работает устройство следующим образом.

Входной сигнал подается через усилитель 1 и модулятор 2 на первый блок сравнения 3, где сравнивается с уровнем напряжения выборки, поступающего с реверсивного счетчика 5 через преобразователь «код-аналог 4 и, когда сигнал превышает уровень напряжения выборки, с выхода блока сравнения 3 подаются импульсы на вход элемента 9. На второй вход элемента 9 импульсы поступают с выхода блока сравнения 6 в случае превышения образцовым случайным сигналом уровня сравнения, который формируется на счетчике 14 и преобразователе «код-аналог 13. Причем уровень сравнения, формируемый на выходе преобразователя «код-аналог 13, изменяется от максимального значения, устанавливаемого в начале цикла измерения, до заданного на задатчике 12 значения. Это происходит потому, что импульсы, поступающие на вход счетчика 14 с выхода элемента 10, увеличивают значение кода на счетчике и, тем самым, уменьшают величину уровня сравнения на выходе преобразователя «код-аналог 13 до его значения, установленного на задатчике 12. Элементы 9 и 10, при этом, пропускают импульсы на вход счетчика 14 в тех случаях, когда измеряемый сигнал превышает уровень напряжения выборки, образцовый случайный сигнал не превышает уровень сравнения образцового сигнала, а уровень сравнения на выходе преобразователя 13 не превышает заданный уровень измерения (анализа), поступающего с задатчика 10. Элемент 9 пропускает импульсы на входы реверсивного счетчика 5, когда есть сигнал только на одном из ее входов, причем, на суммирующий вход - при поступлении сигнала с блока сравнения 3, а на вычитающий- с блока сравнения 6. Поиск искомого уровня

измеряемого случайного сигнала начинается с меньщего значения предыдущего измерения и уменьшение вероятности превышения вспомогательным случайным сигналом уровня срав5 нения ускоряет процесс приближения величины, формируемой на реверсивном счетчике 5, к значению искомого уровня с заданной величиной функции распределения. В результате измерения на реверсивном

0 счетчике 5 устанавливается искомое значение уровня напряжения выборки, флуктуирующее с некоторой дисперсией. Измерение следующего уровня начинается от предыдущего измеренного значения уровня.

5 Особенностью введения дополнительного сравнивающего устройства для повышения быстродействия является то, что в предлагаемом устройстве ни один из его входов не подключается к входному сигналу.

Предмет изобретения

Устройство для определения функции распределения случайных сигналов, содержащее

5 задатчик уровня, усилитель, выход которого соединен с первым входом модулятора, второй вход которого подключен к выходу генератора стробирующих импульсов и ко входу генератора образцового случайного сигнала, выход

0 которого через первый блок сравнения соединен с первым входом элемента «исключительно-или, второй вход которого соединен с выходом модулятора через второй блок сравнения, второй вход которого через первый преобразователь «код-аналог подключен к выходу реверсивного счетчика, вход которого подключен к первому выходу элемента «исключительно-или, отличающееся тем, что, с целью повыщения быстродействия, устройство содержит третий блок сравнения, первый вход которого соединен с выходом задатчика уровня, второй преобразователь «код- аналог, выход которого подключен ко вторым входам первого и третьего блоков сравнения, счетчик импульсов, выход которого подключен ко входу второго преобразователя «код-аналог, а элемент И, выход которого соединен со входом счетчика импульсов, первый вход - с выходом третьего блока сравнения, а второй вход - со вторым выходом элемента «исключительно-или и со вторым входом реверсивного счетчика.