|ТОв содержит счетчик импульсов, счетчик временных интервалов, элемент И, блок опредапения среднего значения, блок умножения и, кроме первсяг-о канала,формирователь сигнала, при этом вход счет чика импульсов в первом канале является первым входом канала, ,а в остальных каналах подключен к выходу формирователя сигнала, первый и второй входы которого являются соответственно первым и третьим входами канала, первый выход счетчика импульсов объединен со входом счетчика временных интервалов и является выходом канала, второй вькод счетчика импульсов подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с первым входом счетчика време ных ит-ервалов, второй выход которого подключен к первому входу блока анализа промежутков времени, второй вход которого соединен с выходом элемента И, выход блока определения среднего значения объединен с одним из входов блока умножения и является дополнительным выходом канала, другие входы блока
умножения, число которых определяется номером канала, являются дополнительными входами канала.
Блок-схема устройства представлена на чертеже,
Устройство состоит из преобразователя 1 амплитуда-временной интервал, преобразователя 2 временной интервалкод, {к-1)-го канала 3 оценки начальных моментов, блока 4 формирования среднего значения. Во все каналы 3 (за исключением первого канала) входит блок 5 формирования сигнала, счетчик 6 импульсов, счетчик 7 временных интервалов, элемент 8 И, блок 9 определения среднего значешия, блок Ю умножения.
Оценка одномерньЕХ начальных моментов к-го порядка случайного сигнала основана на использования выбороч;юй
процедуры, назьшаеш й смещенной выборкой. Если исследуется случайная последовательность временных интервалов АХ| и случайным образом (независимо от исследуемой последовательности) выбираются моменты опроса, то выражение для плотнюсти распределения временных интервалов, содержащих моменты опроса, (обозначим последовательность таких интервалов Lo 1) имеет вид:
(1)
vW
f.,(x)-,
где { (х)- плотность распределения случайных интервалов в последовательности { ( X - среднее значение временных интервалов в последовательности |Х.| (одномерный начальньШ момент первого порядка).
Из (1) для среднего значения временных интервалов в последовательности получаем соотношение
x4j()dlx
) - I
где Х - одномерный начальный момент второго порядка случайной последовательности , Применяя указанную выборочную процедуру к последовательности обозначая через } последовательность временных интервалов, содержащих моменты опроса, связанные со второй выборочной процедурой, для плотности распределения BpOvieHHbix интервалов в последовательности UQ I получаем следующее выражение: t ((%.- -о )
- и
и с учетом (1) f, ( (xl - iliiii-I , -о 15 X
Соответственно для среднего значения интервалов в последовательности
имеем 1гТ
оL(vi .
где X 3 - одномерный начальный момет: третьего порядка случайной последовательности интервалов |х|.
Очевидно, что для среднего значения временных интервалов последовательности . I полученной в результате (к-1) - кратной реализации описанной выше выборочной процедуры, имеет место соотношение
L(K-.)
.L. о о о
где к - одномерный начальный момент порядка исследуемой случайной последовательности временных интервалов
Разрешая (2) относительно величины
X , получаем
X л () (.к-х) S /-0 о -о
Еслк вместо последовательностей ) (3) ( ,,,, к-1) рассматриват последовательности |W(i)lj где Wj промежуток времени от моменрга опроса до конца соответствующего иигервала, то выражение (3) можно представить в ГЛ Ч-о- г где W( .. среднее значение упомянутых промежутков в последовательности ,} ( 1,2,. .. к-1), - Ч- г-Чм Таким образом, оценка одномерных начальных моментов к-го порядка случайных сигналов, основанный на формуле (4), исключает возведение исследуемого сигнала в (к-1)-ую степень и ген рирование вспомогательного сигнала. Устройство работает следующим обра Напряжение реализации исследуемого случайного сигнала поступает на вход преобразователя 1. С выхода преобразователя 1 последовательности импульсных сигналов, длительность каждого из которых определяется значением в.ходш го напряжения реализации исследуемого сигнала в момент опроса, поступает,. во-первых, на вход преобразователя 2 а во-вторых, на вход блока 4. В преобразователе 2 временные интервалы, рав ные длительностям соответствующих импульсных сигналов, заполняются иь;пульсами тактовой частоты. Тактовые импульсы с выхода преобразователя 2 поступают на второй вход блока 4, на вьгходы каналов 3. Формирователь сигн лов 5 осуществляет формирование анализируемой последовательности импульсных сигналов (представленных на входе формирователя 5 пачками тактовых HNtпульсов, причем количество тактовых импульсов в каждой пачке определяется длительностью импульсного сигнала, соответствующего данной пачке) для каждого канала измерения, кроме первого. Так как в числе анализируемых импульсных сигналов в каждом должны быть включены лишь те импульсные сигналы, которые в соответствующей им пачке тактовых импульсов содержат ffl-ый по счету тактовый импульс, то в каждом канале имеется счетчик 6, осуществляющий счет тактовых импульсов, В момент прихода гл -го импульса на выходе счетчика 6 появляется управляю щий сигнал, который поступает на вход счетчика 7 и в последующий канал. Количество управляющих сигналов сЛ за время оценки исследуемого случайного сигнала подсчитывается в счетчике 7, Если в первом канале на вход счетчика 6 поступают пачки тактовых импульсов непосредственно с выхода преобразователя 2, то во вс&х остальных каналах тактовые импульсы в счетчик 6 приходят с выхода формирователя 5. При этом в счетчике 6 подсчитываются тактовые импульсы только тех пачек тактовых импульсов, которые содержат fn-ый по счету тактовый импульс в анализируемой в предыдущем по счету канале последовательности пачек тактовых импульсов. . В блоке 9 вычисляется среднее (за время измерения) значение промежутков времени VV от момента появления гп -го тактового импульса до момента оконча ния импульсного сигнала, содержащего данный гп -ый импульс. На вхоД блока 9, подключенный к выходу счетчика 7, приходит управляющий сигнал, соответствующий количеству ci , подлежащих усреднению промежутков времени. На аход блока 9 с выхода элемента 8 И поступает Vn тактовых импульсов, заполнив- щих d промежутков времени от момента появления каждого гп-го тактового импульса до момента окончания каждого из импульсных сигналов, содержащих vn-ый импульс. Значение сигнала, соот ватствующего среднему значению промежутков времени . определяется, как . Количество li тактовых импульсов, поступающих на вход блока 9, определяется элементом 8 И, на один из входов которого с выхода счетчика 6 поступают тактовые импульсы, а на другой вход с выхода счетчика 7 поступает управляющий сигнал, определяющий то время, в течение которого тактовые импульсы с выхода счетчика 6 могут поступать на вход элемента 8 И. В блоке 4 вьгаисляется средняя длительность импульсных сигналов за время измерения: подсчитывается общее количество п импульсных сигналов в исследуемой последовательности импульсных сигналов, поступающих в блок 4 с вькода преобразователя 1, подсчитьшается общее количество Н тактовых импульсов, поступающих на вход блока 4 с выхода преобразователя 2, и вычисляется Ч. средняя длительность импульсных сигналов. Вычисление одномерного начального момента соответствующего порядка осуществляется во всех каналах 3 измерения, В первбм канале вычисляется начальный момент 2-го порядка, во втором канапе - начад ный момент 3-го порядка, и так . вплоть до (к-1)-го канала, в котором вычисляется начальный момет- к-го порядка. Вычисление ошюмерного начального MOMBirra осушествляется в каждом канале блоком 1О, На вход каждого блока 10 с выхода блока 4 поступает сигнал, соответствующий X - средней длитель ности импульс ньсх. сигналов. На другие входы блока 10 приходят сигналы с выхода блоков 9, соответствующие VW средним оначениям промежутков, времени Причем на вход блока Ю первого канала приходит лишь один сигнал, соответствующий WA с выхода блока 9 перво го канала, на два входа блока 1О второ го канала при.ходят два сигнала, один, соответствующий N f с выхода блока 9 первогч) канала, второй, соответствующий с выхода блока 9 второго канала, и т.д. Наконец, ко всем (к-1) основным входам блока 1О (к-1)-го канала с Bbtходов блоков 9 каждого(к-1)-го канала поступают сигналы W/, , W, VJ, ,, w . (к-1), В блоке 10 первого канала 3 вычис ляется ; в блоке 1О второго канала 3 вычисляется X 1 VVi. В блоке 10 третьего ка ала 3 вычисляет ся X ,,W2,w, , .Вблоке Ю (к-1)-го канал а 3 вычисляе ся ,ЧУ2,.где |х одномерные начальные моменты 2-го, 3-го, 4-го,.., к-го порядка соответс венно.. Упрощение устройства, по сравнению с известным, достигается за счет исклю чения необходимости генерирования всп могательного случайн(о сигнала и воэведения исследуемого сигнала в (к-1)-у степень. Формула изобретения 1, Устройство для определения одномерных начальньк момеш-ов к-го поряд- ка случайного сигнала, содержащее преобразователь амплитуда-временный интер вал, выход которого подключен ко аходу преобразователя временный интервал-код отличающееся тем, что, с целью повыщения точности и упрощения устройства,в него введены блок.опреде- леггшя среднего значения и (к-1) кан ло:з оценки начальных моментов, при этом выход преобразователя амплитуда-време ный интервал подключен к первому входу блока формирования среднего значения, второй вход которого объединен с первььми; входами всех каналов оценки начальнь: х моментов и соединен с выходом пр&образователя временной интервал-код, блока формирования среднего значения подключен ко вторым входам всех каналов оценки начальных MOMefrroB, вь ХОД каждого из каналов оценки начальных моментов, кроме последнего, соединен с третьим входом последующего канала,, вспомогательный выход каждого из которых подключен к вспомогательным рходг1М последующих каналов,2, Устройство по п. 1, отличаю-) щ е е с я тем, что каждый из (к-1) квHsuioB оценки одноименных начальных моментов содержит счетчик импульсов, счет чик временных интервалов, элемент И,, блок определения среднего значения, блок умножения и, кроме первого канала, формирователь сигнала, при этом вход счетчика импульсов в первом канале является входом канала, а в остальных каналах подключен к выходу формирователя сигнала, первый и, второй входы которого являются COOT- В1этственно первым и третьим входами канала, первый выход счетчика импульсов соединен со входом счетчика времеин:ьгх интервалов и является выходом ка- н.ала, второй выход счетчика импульсов подключен к первому аходу элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом счетчика временных интервалов, второй выход которого подключен к перьвому входу блока определения среднеIo значения, второй вход которого соединен с выходом элеме1гга И, выход блока определения среднего значения объединен с одним из входов блока умножения и является дополнительным выходом канала, другие входы блока умножения, число которых определяется номером канала, являются дополнитеяьньоли входами канала. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.. Авторское свиДетааьство СССР Ns 418865, кл. G 00 J З/.ОО, 1972. 2, Мирский Г, Я. Аппаратурное определение характеристики случайных п к цессов. М,, Энерт-ия 1972, с. 22Л.
F- Г г ПГрЦ
пг
I
4J
cs
I 
«o
«o
I I
I «
jr
ТП
«
.jiiij
b
LJ LJ bIb
