Цифровой дискриминатор анализа функции и плотности распределения вероятностей случайного процесса Советский патент 1980 года по МПК G06F17/18 

1

Изобретение относится к области специализированных средств вычислительной техники, предназначенных для аппаратурного определения статических характеристик случайных процессов.

Аналогом изобретения является цифровой дискриминатор анализа функции и г лотности распределения вероятностей случайных процессов, состоящий из пересчетной схемы, ключей ввода исходного уровня, линии задержки, схем совпадения, триггеров выдачи результата и формирования дифференциального окна, переключателя установки уровня анализа 11.

Недостатком такого дискриминатора является сложность схемы и невысокое быстродействие.

Наиболее близким по техническому решению является цифровой дискриминатор анализа функции и плотности распределения вероятностей случайного процесса, содержащий счетчик, выход которого подключен к 5-входу защитного триггера, - вход которого объединен со входом переключателя и является цервым входом дискриминатора, а счетный вход счетчика является вторым входом дискриминатора t 2 ,

. Недостаток этого дискриминатора заключается в том, что он не позволяет получать совокупность ординат функции или плотности распределения вероятностей случайного процесса в реальном масштабе времени, то есть вести параллельный анализ по

0 многим уровням.

Целью изобретения является повышение быстродействия дискриминатора.

С этой целью в цифровой дискрими5натор анализа функции и плотности распределения вероятностей случайного процесса введены дополнительный переключатель и по числу определяемых ординат измерительные бло0ки, каждый из которых состоит из

DKV - триггера и элемента И,, при этом К - входы всех 3 KV - триггеров объединены и подключены к выходу дополнительного переключателя,

5 вход которого соединен с выходом И- разряда счетчика, J- вход триггера первого измерительного блока объединен с V- входом этого триггера с V - входами остальных триг0геров и соединен с единичным выходом защитного триггера, О - входоы остальных триггеров подключены к нулевому выходу триггера предшествующего измерительного блока, единичные выходы каждого из триггеров соединены с первым входом соответствующего элемента И и являются- первыми выходами дискриминатора, вторые выходы которого являются выходами элемента И, вторые входы которых объединены и являются третьим входом дискриминатора. Блок-схема дискриминатора представлена на чертеже. Дискриминатор содержит защитный триггер 1, счетчик 2, переключатели З-б, измерительный блок 7, дополнительный переключатель 8, элементы. И 9, 3KV- триггеры 10 Устройство работает следующим образ6м. Устанавливается н екоторый. уровен анализа Х, соответствующий условному началу кривой распределения (этот уровень называется начальным уровнем). Добавление к начальному уровню приращения ЛХ (которое может варьироваться, дает первый уровень анализа х - х„+дх. Соответственно j-и уровень анализа К: O--JA - в цифровой форме уровню Хр соответствует число Мд, уровню х; - число ГЦ/, а приращению Д,- число а Г.- 0,1,2 ... При определении значений функции распределения устройство работает следующим образом. Импульс от генератора выборок, поступает на первый вход дискриминатора. При этом в счетчик 2 вводится число, задающе уровень анализа и одновременно триг гер 1 устанавливается в нулевое сое тояние. Указанное число зависит от положений переключателей 3-6 дискри натора. Когда подвижные контакты лереключателей З-б замкнуты на непо вижные контакты, соединенные с 5-ми входами пересчетной схемы, в ней фиксируется число, соответствующее минимально возможному начальному уровню. Число а, задающее величину прир нияДх, завис.ит от положения допол нительного переключателя 8. С помо щью последнего К-е входы триггеров 10 подключаются к выходу п-го триг гера дискриминатора, то есть а 2 Для установки наибольшего начал ног уровня необходимо перевести п вижныё контакты переключателей З-б в противоположное положение. Комби нируя положение подвижных контакто переключателей 3-6, можно изменять числа, задающие начальный уровень анализа, то О до 2 ( к - число тр геров в счетчике).с минимальной ди кретностью 1. На второй вхол- дискриминатора поступают пакеты импульсов. Число g. импульсов в i-м пакете пропорционально значению напряжения исследуемой реализации в момент 1-й выборки. В счетчике это число сравнивается с числом о задающим начальный уровень анализа. Если то после поступления в счетчик С - то импульсов (С -емкость счетчика), на ее выходе тпэявляется импульс переполнения, переводящий триггер 9 в единитзное состояние. При этом на V- входы триггеров измерительных блоков подается разрешающий потенциал, а триггер 10 первого измерительного блока устанавливается в состояние 1. На его единичном выходе возникает перепад напряжения, означающий, что исследуемая реализация превысила заданный уровень анализа. Это событие фиксирует счетчик данного блока. Одновременно с уста.новкой триггера 10 первого измерительного блока в состояние 1 отпирается элемент И 9 этого измерительного блока (что используется при измерении плотности). Если число выходе п -го триггера счетчика возникает перепад напряжения, который возвращает триггер 10 первого измерительного блока в нулевое СОСТОЯНИР В результате на его инвертирующем выходе образуется перепад напряжения, устанавливающий в состояние 1триг- . гер 10 второго измерительного блока. Тогда на единичном выходе этого триггера появляется перепад напря- жения, фиксируемый счетчиком второго измерительного блока, и отпирается элемент И 9 данного измерительного блока. Если число :: m р-е 2а , то йа выходе И -го триггера еще раз появится перепад напряжения, следствием чего будет- перепад напряжения, на первом выходе третьего измерительного блока. При условии - tn,., ja перепады напряжений -будут- зафиксированы в счетчиках первых (j+ ) измерительных блоков . При последующих выборках.процесс протекает аналогично. После осуществления N Ю выборок показания счетчиков, подключенных к первым выходам всех р измерительных блоков, представляют, оценки р-ординат функции распределения. Для получения оценок ординат кривой плотности распределения необходимо подключить счетчики импульсов ко вторым выходам измерительных блоков.. Если, кроме того, имеются счетчики и на первых выходах, то параллельно измеряются значени; и функции распределения. При измерении плотности распределения числа а определяет ширину диф