Устройство для измерения функции распределения случайных сигналов Советский патент 1979 года по МПК G06G7/52 

1

Изобретение относится к техничесiKHM средствам для измерения случайный процессов и является усовершенствованием устройства для измерения функций распределения случайных процессов по авт.св. W235412.

Устройство по основному авт.св. 1 235412 содержит усилитель, вход которого является входом устройства, выход усилителя соединен со входом модулятора, второй вход которого под ключей к выходу гене ратора стробимпульсов, подключеннол«у так к управляющему входу генератора;импульсов случайной амплитуды, выход которого соединен с первым входом первого амплитудного дискриминатора, второй вход которого подключен к регулятору уровня выборки, выход модулятора соединен с первым входом второго ампли удногО дискриминатора, второй вход которого подключен к выходу цифроаналогового, преобразователя, входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика, вход которого соединен с выходом логического элемента исключительно - ИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго амплитудных дискриминаторов 1.

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности классификации входных процессов по параметрам законов распределения. Введение классификации по функциям распре,деления приводит к дальнейшему повыше нию качества измерения, так как знание вида функций распределения позволяет легко получить математическое описание функций распределения. Кроме того, сокращается избыточность в результатах измерения.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства с тем, чтобы одновременно ,с измерением функций распределителя вероятностей осуществлялась ее классификация. Эта цель достигается тем, что для измерения функций распределения по авт.св. 1 235412 дополнительно введены блок управления, ключ, блок памяти, регистр памяти,блоки умноне ия, вычитания и измеритель среднеквг1дратического отклонения, вход ко5торого соединен со входом устройства, а выход подключен к первому входу блока умножения, второй вход которого, соединен с выходом блока памяти, вход которого подключен к первому вы0ходу блока управления, второй вход которого соединен с первым входом ключа, второй вход которого подключе к выходу реверсивного счетчика, выхо ключа через регистр памяти соединен с первым входом блока вычитания, вто рой вход которого подключен к выходу блока умножения, выход блока вычитания соединен с первым входом блока управления, второй вход которого под ключен к.регулятору уровня выборки, третий выход блока управления являет ся выходом устройства. Устройство содержит усилитель 1, модулятор 2, генератор стробирующих импульсов 3, генератор импульсов слу чайной амплитуды 4, амплитудные диск риминаторы 5,6, регулятор уровня выборки 7, логический элемент типа ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО-ИЛИ 8, реверсивный счетчик 9, цифроаналоговый преобразо ватель 10, ключ 11, блок управения 12, блок памяти 13, регистр памяти 14, блок вычитания 15, блок умножения 16, измеритель 17 среднеквадрати ческого отклонения (СКО) случайного процесса. Усилитель 1 подключен ко входу модулятора 2, к другому входу:которо го подключен i eHepaTOp стробирующих импульсов 3, соединенный с генератором импульсов случайной амплитуды 4. Модулятор 2 соединен с амплитудным дискриминатором 5, а генератор импульсов случайной амплитуды 4 - с амплитудным дискриминатором б. Другой вход амплитудного дискриминатора б подключен к выходу регулятора уров ня выборки 7. Выходы амплитудных дис риминаторов 5 и б подключены к двуМ .входам логического элемента ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО-ИЛИ 8, выход которого соедине со входом реверсивного счетчика 9, который через преобразователь 10 подключен ко входу амплитудного диск риминатора 5. Выход реверсивного счетчика 9 подключен также ко входу ключа 11, второй вход которого соеди нен с первым выходом блока управления 12.. Выход ключа 11 соединен со входом регистра памяти 14, подключен ного своим выходом к первому входу блока вычитания 15, второй вход которого соединен с выходом блока умно жения 16, а выход блока 15 соединен с первым входом блока управления 12. ,Блок умножения 16 одним входом соеди нен с выходом измерителя 17 СКО, а другим - с выходом блока памяти 13. Вход измерителя 17 СКО соединен со входом усилителя 1. рход блока памяти 13 соединен со вторым выходом бло ка управления 12, подключенного свои вторым входом к выходу регулятора уровня выборки 7. Устройство работает следующим образом. Входной сигнал подается на из меритель 17 СКО и через усилитель 1 и модулятор 2 на амплитудный дискримиратор 5 в момент стробирующего им 464 пульса от генератора 3. Уровень напряжения выборки снимается с преобразователя 10. С амплитудного дискриминатора 5 «а логический элемент 8 в зависимости от того, превысил ли входной сигнал напряжение на преобразователе 10 или нет, подаются или не подаются импульсы. Импульсы с выхода амплитудного дискриминатора 5 поступают на один из входов логического элемента 8, на другой вход которого поступают импульсы с амплитудного дискриминатора 6. Дискриминатор 6 выдает импульсы в том случае, если амплитуда импульсов генератора 4 превысила напряжение на выходе регу лятора уровня 7. Момент поступления импульсов от генератора 4 определяется стробирующими импульсами генератора 3. Логический элемент ИСКЛОЧИТЕЛЬНО-ИЛИ 8 подает на вход реверсивногб счетчика 9 импульсы только в том случае, если на выходе дискриминатора 5 или 6 один из сигналов отсутствует. Когда вероятность появления единицы с выхода дискриминатора 5 больше вероятности появления единицы с выхода дискриминатора 6, число на реверсивном счетчике 9 будет возрастать. С увеличением числа на реверсивном счетчике увеличивается уровень напряжения выборки на входе дискриминатора 5, что приводит к уменьшению частоты поступления положительных импульсов на логический элемент 8. Это происходит до тех пор, пока не сравняется частота появления импульсов одинаковой полярности с выходов дискриминаторов 5 и 6. Таким образом, в результате подстройки на реверсивном счетчике 9 устанавливается число, пропорциональное значению аргумента функции распределения и флюктуирующее с некоторой дисперсией.Значение аргумента Х, соответствующее значению функции распре,деления F(Xj)e (- близко по значению к 1) и близкое к максимальному значению случайного процесса махс по команде с устройства управления 12 с реверсивного счетчика 9 через ключ 11 переписывается в регистр 14. Команда на перепись устройством у-правления 12 вырабатывается при условии, что Р(Х) (Б задается заранее регулятором уровня выборки 7) и величина дисперсии аргумента Х не ревышает заданной величины. Одновреенно с измерением аргумента X изеритель 17 - СКО определяет среднеквадратическое отклонение исследуеиого процесса и , которое поступает в блок умножения 16. В тот момент, когда в регистр 14 записывается значение Xj, блок управления 12 выдает команду в блок пад1яти 13 на считывание значения + i начиная с .минимального, где jfr х/6 . В блоке