Устройство для контроля статистическихАНАлизАТОРОВ Советский патент 1981 года по МПК G06G7/52 

(54 УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СТАТИСТИЧЕСКИХ АНАЛИЗАТОРОВ

Изобретение относится к вычислительной технике и можетбыть использовано при создании аппаратуры, имитирующей рабочие и испытательные сигналы информационно-измерительных систем связи, управления, автоматики и т.д., а также при контро;1е и поверке средств измерений, работающих со случайными сигналами многофункциональных анализаторов условных и безусловных статистических характеристик (далее в тексте-анализаторы) . -,

Известно устройство, генерируквдее сигналы, которые могут быть использованы для контроля анализаторов. Из.вестное устройство содержит тактовый генератор, блок запаздывания и два канала формирования сигнала, каждый из которых содержит блок формирования исходного сигнала, блок формирукиДих филь: эов и блок согласования по уровню, Соединенные последовательно, выход тактового генератора подключен к управляющему входу формирователя исходного сигнала первого канала и ко входу блока запаздывания, выход которого подключен к управлякмдему входу формирователя исходного сигнгша второго канала 1 .

Недостатком известного устройства при использовании его для контроля анализаторов является то, что оно не позволяет формировать сигналы с заданными видами законов распределений и с управляемыми ycnomiibSM ст-атисти-, ческими характеристиками.

Наиболее близким по технической сущнос.ти к предлагаемому является устройство, которое также может быть использовано для контроля анализаторов. Известное устройство содержит блок формирования исходного сигнала, блок умножения с блоком задания коэффициентов умножения, блок смещения с блоком задания смещения, блок формирующих фильтров, блок коммутации, блок согласования по уровню и блок согласования по частоте. При этом выход блока формирующих фильтров соединен с первым входом блока умножения, выход которого соединен с первым входом блока смещения, выход блока смещения соединен со входом блока согласования по уровню, первая, вторая и третья группы входов блока 1 оммутации подключены соответственно к выходам блоков формирования исходных сигналов, задания коэффициентов

умь

1ножения, задания смещения, а выходы блока коммутации подключены соответственно ко входу блока формирующих фильтров, ко вторым входам блоков умножения и смещения, управлякадий вход блока коммутации соединен с первым выходом блока согласования по частоте, второй выход которого соединен с управляющим входом блока формирования исходных сигналов 2 .

Недостатком этого устройства является то, что при одноканальной структуре оно не позволяет управлять параметрами условных статистических характеристик генерируемых сигналов, не искажая их безусловные статистические характеристики.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля многофункциональных анализаторов условных и безусловных статистических характеристик и расширение функционгшьных возможностей устройства для их контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля статистических анализаторов, содержащее блок запаздывания и первый канал формирования сигнала с заданными безусловными статистическими характеристиками, состоящий из блока задания коэффициентов умножения, блока кo вмyтaции, блока задания смещения и последовательно соединенных блока .формирования исходного сигнала, блока формирьпощих фильтров, блока умножения, блока смещения и блока согласования по уровню, при этом первая и вторая группы входов блока коммутации подключены соответственно к выходам блоков йадания коэффициентов умножения и смещения , а выходы блока коммутации подключены соответственно к другим входам блоков умножения и смещения, выход блока согласования по уровню является соответствующим щ ходак устройства, выход блока запаздывания подключен к управляющ«лу входу блока формирования исходного сигнала канала, содержит второй канал формирования сигнала с заданными безусловными статистическими характеристиками, блок формирования зависимого сигнала и блок формирования условия, вход которого подключен к выходу блока смещения первого канала, а выход подклюяеи к первому входу блока формиров ния зависимого сигнала, второй вход которого соединен с выходом блока смещения второго кангипа, а выход подключен к входу блока согласования по уровню второго канала. При этом блок формирования условия состоит из пороговых элементов, входы которых объединены и являются входом блока, а выходы через коммутатор подключены к входам масштабного преобразователя, выход которого является выходом блока, при этом блок формирования зависимого сигнала выполнен на суммирующем усилителе, первый и второй вход которого являются соответствующими входами блока, а выход является выходом блока.

Подключение -к выходу блока смещения первого канала входа блока формирования условия позволяет формироват некоторый уровень напряжения или услвия в зависимости от текущего значения ординаты сигнала этого канала. Сформированное условие воздействует на текущее значение сигнала второго канала, изменяя его на Некоторую величину. Это .приводит к тому, что распределение мгновенных значений сигнала второго канала и его математическое ожидание оказывается зависимым о сигнала первого канала. Изменяя значение условия, соответствующее одном и тому же значению сигнала первого канала, и числр градаций (порогов) в блоке формирования условия, можно управлять видом и расположением условного одномерного закона распределений мгновенных значений сигнала второго канала. Воздействие условия на текущее значение сигнала второго канала происходит в блоке формирования зависимого сигнала.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит блок 1 запаздывания, блоки 2 и 3 формирования исходных сигналов, блоки 4 и 5 формирующих фильтров, блоки 6 и 7 умножения, блоки 8 и 9 задания коэффициентов умножения,блоки 10 и 11 смещения блоки 12 и 13 задания смещения, блоки 14 и 15 коммутации, блоки 16 и 17 согласования по уровню, а также блок 18 форю1рования условия- и блок 19 формирования зависимого сигнала. При этом блок 18 формирования условия содержит пороговые элементы 20, коммутатор 21 и масштабный преобразователь 22, а блок 19формирования зависимого сигнала выполнен на суммирующем усилителе-. Выходы блоков 2 и 3 формирования исходных сигналов соединены со входами блоков 4 и 5 Формирующих фильтров соответственно. Выходы блоков 4 и 5 формирукхгшх фильтров через блоки б и 7 умножения соединены со входами блоков 10 и 11 смещения соответственно. Первая и вторая группы входов блоков 14 и 15 кс 4мутации соединены соответствен но с блоками задания коэффициентов умножения 8 и 9 и с блоками задания смещения 12 и 13. Выходы блоков 14 и 15 коммутации соединены со вторыми входами своих блоков. 6 и 7 умножения и блоков 10 и 11 смещения. Выходы блока 1 запаздывания соединены с управлянщими входами блока 2 формирований исходного сигнала и блока 14 коммутации, а также с управляющими входами блока 3 формирования исходных

сигналов и блока 15 коммутации. Вход блока 18 формирования условия подключен к выходу блока смещения 10, а выход блока формирования условия 18 подключен к первому входу блока 19 формирования зависимого. сигнала, второй вход которого подключен к выходу блока 11 смещения. Выход блока формирования зависимого сигнала 19 подключен ко входу блока 17 согласования по уровню, а выход блок Ю смицения подключен ко входу блока 16 согласования по уровню. Входы пороговых элементов 20 объединены и подключены к входу блока 18 формирования условия, а выходе пороговых элементов 10 через блок 21 коммутации подключены к входам масштабного преобразователя 22, выход которого подключен к выходу блока 18 формирования условия.

Устройство работает следующим образом.

В блоках 2 и 3 формирования исходных сигналов каждого канала формируются сигналы, степень зависимости между которыми регулируется с помощью блока 1 запаздывания. Эти сигигшы, проходя через свои блоки формирующих фильтров 4 и 5, приобретают вид ступенчатых кривых с заданным видом .корреляционной функции, и одномерным нормальньш законом распределений мгновенных значений. Кая(цая из сформированных ступенек проходит дгшее через свои блоки б и 7 умножения и блоки .16 и 11 смещения. При этом ко вторым входам блоков 6 и 7 умножения и блоков 10 и 11 сме щения происходит синхронное подключение через свои коммутаторы 14 и 15 определенных коэффициентов умножения и смещения с блоков 8 и 9 задания коэффициентов умножения и с блоков 12 и 13 задания смещения.- В результате этого сигналы на выходах блоков 10 и 11 смещения представляют,собой ступенчатые кривые, ступенька которых умножена на свой коэффициент умножения и сложена со своим смещением. Перебор коэффициентов умножения и смещения ограничен (например 5-10 коэффициентов) и производится в любой, но неизменной последовательности . Сформированная последовательность ступенек представляет собой смесь сигналов, имеющих каждый нормальное распределение мгновенных значений и свои дисперсии и математические ожидания. Сумма полученных нормальных законов распределений даёт заданный закон распределений мгновенных значений всей совокупности ординат сформированного сигнала. Сигнал с выхода блока 10 смещения поступает на вход своего блока 16 согласования по уровню и далее на выход устройства, а также на вход блока 18 формирования условия, на входы его пороговых Элементов 20. Взависимости оа

значения пришедшей ординаты сигнала срабатывает один из пороговых элементов 20, вьщающий управляющий сигнгш в блок 21 коммутации, в котором происходит выбор масштаба преобразования, соответствующего сработавшему пороговому элементу, и формирование сигна ла, поступающего на вход масштабного преобразователя 22. Сигнал на выходе масштабного преобра1эователя 22 представляет собой.то значение напряже0ния, или условие, на которое необходимо изменить одномоментно сформированную ординату сигнала второго канала. Сформированное условие поступает на вход блока 19 формирования зави5симого сигнала, на один из входов суммирующего усилителя На другой вход суммирукицего усилителя блока 19 формирования зависюяого сигнала поступает одномоментно сформированная ор0дината второго канала с выхода блока 11 смещения. На выходе блока 19 формирования зависимого сигнала получают ординату зависимого сигнала, которая через блок 17 согласования по уровню поступает на &ыхсщ устройст5ва.

Использование устройства позволяет формировать сигналы с заданными условными и безусловными статистическими характеристиками, с регулируемой

0 степенью зависимости между ними. Возможность задания и управления статистическими характеристиками позволяет использовать формируемые сигналы для контроля и исследования разнообразных

5 измерительных комплексов. Поскольку для анализаторов условных .и безусловных статистических характеристик устройство позволяет создавать широкий спектр режимоиспытаний, который обыч0но реализуется комплексом аппаратуры, выступакщей в качестве образцовых мер или образцовых средств измерений, то контроль и поверка упомянутых анализаторов с помощью устройства .приводит к повышению достоверности этих

5 процедур.

Формула изобретения

1. Устройство для контроля статистических анализаторов, содержащее блок запаздывания и первый канал формирования сигнала с заданными безусловными статистическими характеристиками, состоящий из блока задания коэффициентов умножения, блока коммутации, блока Зсщания смещения и последовательно соединенных блока формирования исходного сигнала, блока формирующих фильтров, блока ум ржения, блока смещения и блока сог- . пасования по уровню, при этом первая и вторая группы входов блока коммутации подключены соответственно к выходам блоков задания коэффициентов