(54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР
1
Изобретение относится к области вычислительной техники, предназначенной для анализа статистических свойств случайных величин и ик оценок. Изобретение может быть использовано при построении различных многоканальных специализированных вычислительных устройств и инАормационно-измерительнах систем.
Известны .многоканальные статистические анализаторы служаидае для определения функций и плотностей . распределения случайных процессов, а также для пблучения их числовых . характеристик. Упрощенная схема известных анализаторов может быть представлена в виде блока измерения и управления, соединенного с канальными счетчиками 1. Наиболее близким по техническому решению к данному изобретению является ишрокодиапазонный многоканальный анализатор, предназначенный для определения функции распределения, временных интервалов между выбросами случайных процессов. Он содержит блок измерения временных интервалов, выходы которого подключены к входам соответствукяцих счетчиков, а вход блока измерения временных интервалов соединен с выходом блока управления 121. Принцип работы этого анализатора заключается в определении функции распределения в заданном числе точек путем сравнения интервалов между выбросами случайного процесса с калиброванными стро. бами, формируемыми в блоке измерения и управления, начало которых соответствует приходящему выбросу. Если время прихода следующего выброса превышает длительность некоторого строба, то этот выброс будет- зарегистрирован всеми счетчиками, номера
5 которых совпадают и превышают номер строба. После окончания реализации некоторого процесса на счетчиках будут подсчитаны числа выбросов, расстояние между которыми не превышают выбранных временных интервалов.
Стремление повысить точность и достоверность результатов измерения в прототипе, связанное с увеличением
5 длины анализируемой выпорки, влечет за собой повышенные аппаратурные затраты, обусловленные увеличеннем емкости канальных счетчиков. что является недостатком прототипа. Так -как обычно не известен характер функции распределения временных интервалов между выбросами случайных процессов, то емкость ,всех счетчи- ков выбираются равными друг другу, а величина этой емкости обусловливается максимально возможной степень заполнения любого счетчика для обеспечения требований к точности и достоверности измерений. Ясно, что некоторые счетчики будут заполнены полностью, а некоторые останутся почти пустыми. Отношение числа триггеров, составляющих канальные счетчики, сработавших хотя бы раз в результате измерения, к общему числу триггеров в канальных счетчиках можн назвать условным коэффициентом ис-. пользования оборудования. Очевидно, что в прототипе подобный условный коэффициент весьма ма;л, а при увеличении емкости канальных счетчиков .и при значительном числе каналов он ;уменьшается ещё больше, Целью изобретения является уменьшение затрат оборудования и повышение точности измерений-, Это достигается тем, что в анализатор введены элемент ИЛИ, узлы подключения, дополнительные счетчики, распределитель и узлы анализа заполнения, вход каждого из которых соединен.с выходом соответствующего счетчика, первый выход - с соответствующим входом элемента ИЛИ,а вторы выходы узлов анализа заполнения соединены с первой группой входов .каждого узла подключения, выход Каждого из которых соединен с входо соответствующего дополнительного счётчика, при этом выходы распредел ния и-счетчиков соединены соответственно со второй, и третьей группой входов узлов подключения, кроме того узел анализа состоит из элемен тов И, вход которого является входом узла, а выход элемента И через триггер подключен к входу одновибратора и ко второму выходу УЗла, а выход одновибратора является первым выходом узла анализа заполнения, кроме того узел подключения состоит из элементов И, ИЛИ, НЕ и группы элементов И, первая и вторая группа входов которой являются соответстве но первой и второй группой входов lysJiaVa выход каждого элемента И гру пы соединен с первым входом соответ ствующего элемента И и с входом соо ветствующего элемента НЕ,выходы кот рых соединены соответственно с третьей группой входов элементов И гру пы, вторые входы элементов И являют ся третьей группой входов узла подключения, выходы элементов И соединены с соответствующими входами ,1влемента ИЛИ, выход которого являет ся выходом узла подключения. На фиг,1 изображена структурная схема многоканального анализатора; на фиг,2 - схема узла анализа заполнения; на фиг,3 - схема узла подключения, Анализатор содержит блок 1 измерения и блок управления l , связанные с счетчиками 2, узлы 3 анализа заполнения, подключенные к соответствующим счетчикам 2, элемент ИЛИ 4, входы которого связаны с импульсными выходами узлов 3 анализа заполнения, распределитель 5, вход которого присоединен к выходу элемента ИЛИ 4, узлы подключения 6, управляющие входы которых связаны с соответствующими выходаю распределителя 5, с управляющими выходами других узлов 6 подключения и потенциальными выходами узлов 3 анализа , заполнения, а информационные - с выходами счетчиков 2, дополнительные счетчики 7, связанные с информационными выходами, соответствующих узлов б подключения, элемент И 8, выход которого связан с входом установки единицы триггера 9, присоединенного своим прямым потенциальным выходом к одновибратору 10, элемент И 11 для управляющих сигналов, элемент И 12 для информационного сигнаша, инвертор 13 элемент ИЛИ 14, Работа мнгоканального анализатора осуществляется следующим образом. Реализация исследуемого процесса поступает на вход блоков измерения и управления 1, 1 , После окончания измерения реализации в счетчиках 2 окажутся числа, по которым можно будет судить об измеряемых характеристиках случайного процесса (функция, плотность распределения, число-, вая характеристика), Исходно каждый из N счетчиков 2 содержит опреде- . ленное число триггеров, ориентированное на среднюю степень заполнения счетчика 2, Очевидно, что в процессе работы заполнения счетчиков 2 будет я происходить по разному, В узлах 3 анализа заполнения, подключенных к выходам счетчиков 2, однозначно фиксируется момент полного заполнения соответствующего счетчика 2, В момент полного заполнения счетчика 2 (все триггеры установлены в единицу) на выходе элемента И 8 появляется сигнал, устанавливающий в единицу триггер 9. Перепад из нуля в единицу на входе одновибратора 10 обеспечивает появление импульса на его выходе. Таким образом, при полном заполнении какого-либо счетчика 2 {фиг,2) на импульсном выходе соответствующего ему узла 3 анализа заполнения вырабатывается импульс, поступающий через элемент ИЛИ 4 на распределителя 5, а на потенциальном выходе узла 3, связанном с узлами 6 подключения, появляется уровень логической единицы. Распределитель 5 может быть построен, на-пример,на основе регистра сдвига с одной перекрестной связью. Число триггеров в распределителе 5 выбираеся равным М - количеству узлов 6 подключения и соответственно дополнительных счетчиков 7. При поступлении импульсов на вход от первого до последнего триггера распределите ля 5 распространяется волна единиц В распределитель 5 должен быть введен элемент И, входы которого присоединены к выходам триггеров распределителя 5, а выход - к входам установки единицы триггеров распределителя 5 (на схеме не показано). Таким образом будет заблокировано распространение волны нулей , следующее за волной единиц , специфичное для кода Либау-Крейга.
Рассмотрим процесс заполнения счетчиков 2.
Пусть, например, полностью заполнился один из счетчиков 2. При этом импульс с выхода соответствующего ему узла 3 через элемент ИЛИ 4. поступит на вход распределителя 5, а уровень логической единицы с потенциального выхода узла 3 - на управляющие входы узлов подключения б, Волна единиц в распределителе 5 распространится на один разряд. Совпадение уровня логической .единицы, поступившего с выхода триггера сработавшего последним в распределителе уровня с выхода узла анализа заполнения 3, вызвавшего последнее переключение в распределителе 5, произойдет в узле подключеНИН б, соответствующем этому-выходу, распределителя 5. При этом будет разрешена связь заполнившегося счетчика 2 через узел подключения 6 с дополнительным счетчиком 7, то есть сбудет, увеличена суммарная емкость счетчика 2. При заполнении щ угого счетчика 2 будет обеспечено подклю-чение к нему следующего счетчика 7. Таким образом, будет увеличиваться ёмкость счетчиков только тех каналов, в которых это увеличение действительно требуется, а не всех счетчиков.
На фиг.З показан пример выполнения т-го узла 6 подключения,(т от 1 до М).Выходная управляющая шина, обозначенная (i-m), связывает входы всех элементов И группы элементов ИИ для управляющих сигналов, (2-W) - вс«х вторых, а (N-т) - всех N-ых. Обобщевшыс шйшл (1-т), (2-т) (N-m) объединяют соответственно выходные управляющих шины fl-m),(2-w), (N-tti) , исходящие из
других узлов подключения. При совпадении уровней логической единицы
С потенциального выхода узла анализа заполнения 3, с выхода распределителя 5 и с управлятотих шин на входе п-го элемента И 11/п от до N/ нулевой логический уровен с выхода инвертора 12 блокирует входы остальных элементов И 11 данного узла подключения и п-ыё элемен И 11 в остальных узлах 6 подключения. Разрешгиощий единичный уровень на входе ячейки И 12 пропускает сигнал в выходе п-ого канального счетчика через ячейку И 12 и ячейку ИЛИ 14 на вход добавочного счетчи{ка.
Таким образом, благодаря подобно организации многоканального анализатора, обеспечивается возможность исходно устанавливать канальные счетчики с емкостью, рассчитанной
I на среднюю степень заполнения и по мере необходимости (при полном заполнении) к некоторым из них подключать добавочные счетчики, увеличивая суммарную емкость конкретного канала.
Формула изобретения
1, Многоканальный анализатор, содержащий блок измерения временных интервалов, выходы которого подключены к входам соответствующих счетчиков, а вход блока измерения временных интервалов соединен с вьисодо блока управления, отличаюDI и и с я тем, что, с целью уменьшения затрат оборудования и повышения точности, в анализатор введены элемент ИЛИ, узлы подключения, дополнительные.-счетчики, распределите и узлы анализа заполнения, вход каждого из которых соединен с выходом соЬтветствуюй.его счетчика, первый выход - с соответствующим входом элемента ИЛИ, а вторые выходы узлов ансшиза заполнения соединены с первой группой входов каждог узла подключения, выход каждого из которых соединен с входом соответствующего дополнительного счетчика, при этом выходы распределителя и счетчиков соединены соответственно со второй и третьей группой входов узлов подключения.
3, Многоканальный анализатор по п.1 отличающийся тем; что узел подключения состоит из элементов И, ИЛИ, НЕ и группй элементов И, первая и вторая группа входов которой являются соответственно первой и второй группой входов узла, а выход каждого элемента И группы соединен с первым входом соотвётству-г ющего элемента И с Входом соответствующего, элемента НЕ, выходы котоPfcjx соединены соответственно с тре-. тьей группой входов элементов И
группы, вторые входы элементов И являются третьей группой входов узла подключения, выходы элементов И соединены с соответствуюгцими входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом узла подключения.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
