Статистический анализатор Советский патент 1976 года по МПК G06F17/18 

Изобретение относится к аппаратурному анализу случайных величин и может быть применено для статистического анализа случайных механических нагрузок.

Известны статистические анализаторы, содержащие первый и второй компараторы, первые входы которых соединены со входом устройства, в вторые-с соответствующими выходами цифро-аналогового преобразователя, подключенного входами к реверсивному счетчику, соединенному с дешифратором максимумов, подключенному к первой группе входояз счетно-регистрирующего блока, вторая rpyniia входов которого соединена с выходами дешифратора полупериодов, входы которого подключены к счетчику, соединенному с генератором эталонной частоты, выходы первого и второго компараторов подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, к единичному и нулевому входам триггера и к первым входам первого и второго элементов «И соответственно, вторые входы которых подключены соответственно к единичному и нулевому выходам триггера, выход первого элемента «И подключен к управляющим входам дешифраторов, а выход второго элемента «И соединен с установочным входом счетчика. Известные устройства характеризуются запоминанием избыточной в ряде случаев информации при акализе экстремумов, связанной с наличием на кривой исследуемого сигнала локальных экстремумов (т. е. экстремальных значений сигнала, разность между которыми не превышает заданной величины).

Целью изобретения является повышение скорости анализа. В описываемом анализаторе это достигается тем, что он содержит дополнительный реверсивный счетчик, логический блок исключения локальных экстремумов и элемент «ИЛИ, подключенный выходом к установочному входу дополнительного реверсивного счетчика, выход которого соединен с логическим блоком, выходы которого подключены к третьим входам первого и второго элементов «И соответственно, входы элемента «ИЛИ подключены - соответственно к выходам первого и второго элементов «И.

На чертеже показана блок-схема описываемого анализатора.

Он содержит генератор эталонной частоты 1, соединенный через счетчик 2 и дешифратор полупериодов 3 со счетно-регистрирующим блоком 4, два компаратора 5 и б, подключенных ко входу устройства, выходы которых через реверсивный счетчик 7 и дешифратор максимумов 8 подключены к счетно-регистрирующему блоку 4. Выходы реверсивного счетчика 7 через ци|фро-аналоговый преобразователь 9 подключены ко вторым входам компараторов

5 и 6. Суммирующий вход реверсивного счетчика 7 подключен к триггеру 10 и через элемент «И 11 подключен к счетчику 2, а вычитающий вход реверсивного счетчика 7 подключен ко второму входу триггера 10 и через элемент «И 12 - к дешифратору полупериодов 3 и дешифратору максимумов 8. Входы реверсивного счетчика 13 подключены к соответствующим входам реверсивного счетчика 7, а выход через логический блок 14 исключения локальных экстремумов подключен к элементам «И 11 и 12, выходы которых подключены ко входам элемента «ИЛИ 15, выход которого подключен ко входу сбросов реверсивного счетчика 13.

Компараторы 5 и 6, преобразователь 9 и реверсивный счетчик 7 образуют следяш.ую систему, которая осуществляет равномерное квантование входного сигнала, представленного напряжением постоянного тока, по уровню. Триггер 10 и элементы «И И и 12 предназначены для определения момента появления экстремума. Реверсивиый счетчик 13, логический блок 14 и элемент «ИЛИ 15 предназначены для исключения учета локальных экстремумов.

При увеличении входного сигнала появляются импульсы на выходе компаратора 5, а при уменьшении - на выходе компаратора 6, устанавливая триггер 10 ъ первом случае в единичное состояние, а во втором - в нулевое. Выходные потенциалы триггера 10, выходные потенциалы логического блока 14 и выходные импульсы компараторов 5 и 6 поступают на входы элементов «И 11 и 12. Реверсивный счетчик 13 при появлении экстремума «сбрасывается импульсом с выхода элемента «ИЛИ 15. При достижении входным сигналом следующего экстремума в реверсивном счетчике 13 .накапливается число, пропорциональное разности данного и предыдущего экстремума. Если полученная разность не превышает заданную, т. е. данный экстремум - локальный, то логический блок выдает запрещающие потенциалы на элементы «И 11 и 12.

Таким образом, при увеличении входного сигнала импульсы с выхода компаратора 5 устанавливают в единичное состояние триггер 10.

Разрешающий потенциал с выхода триггера 10 поступает на элемент «И П. Когда входной сигнал увеличится настолько, что разность между .ним и предыдущим экстремумом (минимумом) становится больше заданной, логический блок 14 также начинает выдавать разрешающий потенциал на элемент «И 11. Теперь, если входной сигнал начинает уменьшаться (т. е. входной сигнал проходит следующий экстремум-максимум), импульсы начинают появляться с выхода компаратора 6. Первый из них проходит через элемент «И 11 и «опрокидывает в нулевое пстояние триггер 10. К приходу следующего импульса с выхода компаратора б элемент

«И И оказывается закрытым потенциалом с выхода триггера 10.

Импульс с выхода элемента «И 11, таким образом, свидетельствует о прохождении входным сигналом максимального значения.

Этот импульс «сбрасывает реверсивный счетчик 13, а также поступает на управляющие входы дешифратора максимумов 8 и дешифратора полупериодов 3. При достижеНИИ входным сигналом минимального значения все происходит аналогично с той лишь разницей, что открытым оказывается элемент «И 12, и импульс поступает на вход счетчика 2, устанавливая его в нулевое состояние.

Счетчик 2 считает импульсы с генератора эталонной частоты 1, т. е. является датчиком времени, фиксируя длительность полупериода - время, прошедшее между моментами достижения входным сигналом минимума и

максимума.

Таким образом, при достижении входным сигналом максимального значения, если этот максимум не является локальным, из реверсивного счетчика 7 производится выборка

числа,- которое пропорционально максимальному значению входного сигнала, а из счетчика 2 - вы-борка числа, пропорционального полупериоду.

Счетно-регистрирующий блок 4 состоит из

счетчиков, каждый из которых накапливает число повторений заданных сочетаний значений максимума входного сигнала и полуцериода.

Формула изобретения

Статистический анализатор, содержащий первый и второй компараторы, первые входы

которых соединены со входом устройства, а вторые - с соответствующими выходами цифро-аналогового преобразователя, подключенного входами к реверсивному счетчику и к дешифратору максимумов, выходы которого

подключены к первой группе входов счетнорегистрирующего блока, вторая группа входов которого соединена с выходами дещифратора полупериодов, входы которого подключены к счетчику, соединенному с генератором эталонной частоты, выходы первого и второго компараторов подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, к единичному и нулевому входам триггера и к первым входам первого и второго элементов «И соответственно, вторые входы которых подключены соответственно к единичному и нулевому выходам три-ггера, выход первого элемента «И подключег к управляющим входам дешифраторов, а выход второго элемента «И соединен с установочным входом счетчика, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости анализа, устройство содержит дополнительный реверсивный счетчик, логический блок исключекия локальных экстремумов и элемент

«ИЛИ, подключенный выходом к установочному входу дополнительного реверсивного счетчика, выход которого соединен с логическим блоком, выходы которого подключены

к третьим входам первого и второго элементов «PI соответственно, входы элемента «ИЛИ подключены соответственно к выходам первого и второго элементов «И.

г/&