Устройство для определения распределения вероятностей выбросов случай ных процессов Советский патент 1977 года по МПК G06F17/18 

пульсов (с регулируемым периодом следования), второй счетчик 10 импульсов, элементы И 11 и 12, триггер 13, делитель 14 частоты и переключатели 15-17. Выход источника 1 входного сигнала через формирователь 2 подключен непо средственно к входу формирователя 3 некоррелированных выборок и через переключатель 15 к входу преобразователя 4 интервал-число и к первому входу переключателя 17, выход источника 6 порогового напряжения - к второму входу формирователя 2. Выход генератора 8 импульсов выборки соединен с входом счетчика 7, с вторым входом формирователя 3 некоррелированных выборок и с нулевым входом триггера 13, выход преобразователя 4 интервал-число - с первым входом элемента И 11 и через переключатель 16 с первым входом цифрового диекриминато.ра 5, выход которого подключен к счетчику 10. Выход генератора 9 импульсов через элемент И 12, делитель 14 частоты подсоединен к единич.ному входу триггера 13, нулевой выход которого подключен к другим входам элементов PI II и 12 соответственно и через переключатель 17 к второму входу цифрового дискриминатора 5.

Работает устройство следующим образом.

В режиме измерения функции и плотности распределения длительностей выбросов случайного процесса выход формирователя 3 некоррелированных выборок через переключатель 15 подключают к входу преобразователя 4- интервал-число и через переключатель 17 к входу (вспомогательному) цифрового дискриминатора 5, а выход преобразователя 4 с помощью переключателя 16 - к (основиому) входу дискриминатора 5. Формирователь 2, на один вход которого от источника 1 входного сигнала подается реализация исследуемого случайного процесса, а на другой вход - пороговое напряжение от источника 6, формирует из выброса длительностью ti прямоугольный импульс такой же длительности. Эти импзльсы с выхода формирователя 2 проходят на вход формирователя 3 некоррелированных выборок, на вход которого поступают импульсы от генератора 8 с установленной частотой выборок. В результате на выходе формирователя 3 образуется носледовательность прямоугольных импульсов, соответствующая некоррелированным выброса.м. Импульс длительностью TI преобразуется с помощью преобразотеля 4 в серию импульсов, число «i которых пропорционально Ть Фиксированная длительность t, с которой сравниваются длительности выбросов, задается числом а, установленным в цифровом дискриминаторе 5. В цифровом дискриминаторе 5 числа «i и а сравниваются. Если , т. е. , то на выходе дискриминатора 5 появляется импульс, который фиксируется счетчиком 10. В случае импульс на выходе дискриминатора 5 отсутствует. Отнощение числа импульсов т, сосчитанных счетчиком 10 за время анализа, к общему числу выборок N, подсчитанных счетчиком 7, дает оценку значения функции распределения.

Плотность вероятности длительностей вы(Зросов измеряют аналогично. При этом переключатели в цифровом дискриминаторе 5 устанавливаются в соответствующие положения, а импульс на выходе дискриминатора появляет1ся в том случае, если выполняется условие , где Дт - ширина дифференциального коридора.

Для измерения функции распределения суммы длительностей выбросов случайного процесса за интервал времени Т выход формирователя 2 через переключатель 15 подключают к входу преобразователя 4 интервал-чи-сло, основной вход цифрового дискриминатора 5 через переключатель 16 - к выходу элемента И И, а вспомогательный вход дискриминатора через переключатель 17 - к нулевому выходу триггера 13. Интервал времени Т задается следующим образом. Импульс выборки с выхода генератора 8 поступает на нулевой вход триггера 13 и устанавливает его в состояние «О. С этого на входах элементов И 11 и 12 появляются «разрешающие напряжения, импульсы с выхода генератора 9 поступают через элемент И 12 на вход делителя 14 частоты с коэффициентом деления К. Так 1как триггер 13 находится в состоянии «О до тех лор, пОКа через делитель частоты не пройдет k-H имнульс генератора 9, который перебросит триггер в исходное состояние, то интервал времени Т определяется из выражения .TU. Регулируя период следования импульсов Го генератора 9, можно изменять интервал Т в широких пределах.

В режиме измерения функции распределения суммы длительностей выбросов случайного процесса за интервал времени Т на выходе преобразователя 4 интервал-число получаются пачки импульсов, число импульсов в каждой из которых пропорционально длительности выброса. В течение интервала времени Т, когда на входе элемента И 11 действует «разрешающее напряжение, с выхода преобразователя 4 через элемент И 11 на основной вход цифрового дискриминатора 5 поступают пачки импульсов, общее число импульсов в которых (1 пропорционально сумме длительностей выбросов случайного процесса TS, за интервал времени Т. В цифровом дискриминаторе 5 происходит сравнение числа qi с числом Ь, задающим уровень анализа. , «а выходе дискриминатора появляется импульс, который фиксируется счетчиком 10. В 1случае импульс на выходе дискриминатора отсутствует. Отнощение числа импульсов S, сосчитанных счетчиком 10 за время анализа, к общему числу выборок Q, подсчитанных счетчиком 7, дает оценку значения функции распределения вероятностей суммы длительностей выбросов за интервал времени Т.

Использование новых элементов - генератора импульсов, делителя частоты, триггера и двух схем И - выгодно отличает предлагаемое устройство от указанного прототипа, так как позволяет измерять функции распределения вероятностей суммы длительностей выбросов случайных процессов за интервал времени. В результате расширяются функциональные возможности устройства, что обеспечивает более полное статистическое исследование случайных процессов.

Формула изобретения

Устройство для определения распределения вероятностей выбросов случайных процессов, содержащее источиик входного сигнала, вход которого является входом устройства, выход которого соединен с первым входом первого формирователя, второй вход которого соединен с источником порогового напряжения, а выход подключен к .у .входу лС-рзого ::среключателя непосредственно, а к второму ВХОДУ - через второй формирователь, д-ругой вход которого соединен с выходо генератора импульсов выборки с входом первого счетчика импульсов, выход первого переключателя соединен непосредственно с первым входом второго переключателя, а через преобразователь интервал-число - с первым входом

третьего переключателя, выходы второго и третьего переключателей соединены соответiCTBeHHo с входами дискриминатора, выход которого соединен с входом второго счетчика

импульсов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены генератор импульсов, делитель частоты, триггер, элементы И, при этом первый вход первого элемента

и соединен с выходом генератора импульсов, второй вход - с ВЫХОДОМ триггера, с вторым входом второго переключателя и первым входом второго элемента И, выход которого подключен к второму входу третьего переключателя, выход первого элемента И соединен через делитель частоты с первым входом триггера, второй вход которого подключен к входу первого счетчика импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Мирский Г. Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. М., «Энергия, 1972, с. 413.

2.Мирский Г. Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. М.,

«Энергия, 1972, с. 418-419.