Устройство для определения функции распределения Советский патент 1977 года по МПК G06G7/52 

1

Изобретение относится к техническим средствам для измерения вероятностных характеристик случайных сигналов и предназначено для измерения функции распределения и среднего значения нестационарных во времеliH случайных сигналов.

Известны устройства 1, 2 для измерения функции распределения, содержащие модулятор, амплитудные дискриминаторы, реверсивный счетчик, преобразователь кода в напряжение, генератор импульсов случайной амплитуды, логическую схему «исключительно - ИЛИ, блок задания уровня выборки и генератор стробирующих импульсов. Недостатком известных устройств является невозможность одновременного измерения среднего значения и функции распределения нестационарных во времени случайных сигналов.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для определення функции распределения 3, содержащее блок сравнения, первый вход которого является входом устройства, а выход через блок формирования щага измерения аргумента соединен с первым входом блока суммирования аргумента, второй вход которого соединен с блоком задания функции, а выход нодключен к нервому входу цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен

с вторым входом блока сравнения, управляющий вход которого подключен к лервому входу блока управления, второй и третий выходы которого соединены с управляющими

входамн соответственно блока формирования шага изменения аргумента и цифро-аналогового преобразователя. Недостатком известного устройства является то, что оно не измеряет функции распределения и средине значення

нестацнонарных во времени случайных сигналов.

Целью изобретения является расширение функциональных возмол ;ностей устройства за счет измерения функцни распределения нестационарных во времени случайных сигналов при одновременном измерении среднего значения случайных сигналов. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит блок суммирования среднего значения,

иервый и второй входы которого соединены соответственно с выходом блока формирования шага изменения аргумента и с четвертым выходом блока управления, а первый н второй выходы блока суммирования среднего

значения соединены соответетвенно с третьим входом блока суммирования аргумента и с третьим входом цифро-аналогового преобразователя.

Блок-схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содерл ит блок сравнения 1, со..сднн&ииый-через блок 2 формирования шага изменения аргумента с блоком 3 суммирования аргумента н блоком 4 суммирования среднего значения. Блоки 3 и 4 нодключены К: цифро-аналоговому преобразователю 5, выход которого подключен к входу -блока 1 сравнения. С входом блока 3 соединен выход блока 6 задания функции. Выходы блока управления 7 подключены к входам блока 1, блока 4, цифро-аналогового преобразователя 5 и блока 2 формирования шага изменения аргумента.

Работает устройство следуюш;им образом.

Блок сравнения 1 за время стробировання Дт1, определяемое блоком управлення 7, образует на выходе разность У(П-ХП) входного снгнала |п и искомого аргумента функции распределения Хп, поступающего с цифроаналогового преобразователя 5, являюп,егося аналогом кода блока 3 суммирования аргумента. Разность Y(n-Xn) (У(-) при {)0; ()0. при ()0) умножается в блоке 2 на коэффициент 7 (шаг изменения аргумента). Произведение yidn-Хп) с выхода блока 2 по сигналу блока 7 управления поступает на влод блока 3 суммирования аргумента. На другой вход блока 3 поступает код с блока 6, пропорциональный сс, где а - значение функцпн распределения. Блок 3 накапливает разности

1У{ п п}-{ 1 но алгоритму

Л„ 1 д;„+-;1У{;„- „)-а,(1)

где Хп+1 - значение аргумента функции распределения для заданного а значения функции раснределения на п + 1.

Далее блок 1 за время стробирования Ат2 Ат1, следующее последовательно за ATI, образует на выходе разность входного сигнала Si и искомого среднего значения Хг, т. е. sign(i-Xi), гд.& sign(-) i при ()0и sign () - 1 при ()J- Значение Хг подается с цнфро-аналогового преобразователя 5, являющегося аналогом кода блока 4 суммирования среднего значения. Время стробирования блока 1

Д7,4-А., + Ат,,

где Атло-: время логической обработки в блоках 2, 3 н 4 в цифро-аналоговом нреобразователе 5; Aif - шаг выборки входного случайного сигнала Е,, обеспечивающий независимость выборки его значеннй во всем диапазоне анализируемых частот. Блок 2 по сигналу с блока 7 управления образует произведение sign (li-Xi) которое поступает в блок 4 суммирования среднего значения, работающий по алгоритму

- : J ::: / + т sign (:/ -- Х),(2)

где Xi+i - искомое среднее значение на д+1 шаге. После выполнения каждого цикла

в блоке 3 по алгоритму (I) ив блоке 4 по алгоритму (2) по сигналу с блока 7 управления происходит вычитание (или сложение, в зависимости от знака среднего значения входного сигнала |) кода блока 4 из кода блока 3. Этой, многократно повторяемой операцией во время выполнения циклов в блоках 3 и 4 по алгоритмам (1) и (2) исключается ошибка измерения функции распределения при среднем значении входного сигнала, не равном нулю, или нестационарном во времени сигнала.

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства, а именно: одновременно измерять среднее значение и уточнять в процессе измерения функцию раснределепия без увеличения времени следования входной реализации.

Формула изобретения

Устройство для определения функции распределения, содержащее блок сравнения, первый вход которого является входом устройства, а выход через блок формирования шага изменения аргумента соединен с первым входом блока суммирования аргумента, второй вход которого соединен с блоком задания функции, а выход подключен к первому входу цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, управляющий вход которого подключен к первому входу блока управления, второй и третий выходы которого соединены с управляющими входами соответственно блока формирования шага изменения аргумента и цифро-аналогового преобразователя, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет измерения функции распределения нестационарных во времени случайных сигналов при одновременном измерении среднего значения случайных сигналов, оно содержит блок суммирования среднего значения, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом блока формирования шага изменения аргумента и с четвертым выходом блока управления, а первый н второй выходы блока суммирования среднего значения соединены соответственно с третьим входом блока суммирования аргумента и с третьим входом цифро-аналогового преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №235412, кл. G 06G 7/52, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР №407332, кл. G 060 7/12, 1972.

3.Огапджанянц С. И. Оценка моментов финального распределения и анализ итерационных алгоритмов. Труды VI Всесоюзного симпозиума «Методы представления и аппаратурный анализ случайных процессов и полей, Л., 1973.

5