Устройство для определения законовРАСпРЕдЕлЕНия ВЕРОяТНОСТЕй СлучАйНыХпРОцЕССОВ Советский патент 1981 года по МПК G06F17/18 

I

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для измерения вероятностных характеристик слу чайных процессов.

Известны многоканальные измерители распределения вероятностей случайных процессов.

Один из известных многоканальных измерителей распределения вероятностей содержит последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, цифровой дискриминатор, временной селектор и многоканальный анализатор. Выход генератора выборок соединен с управляющими входами аналого-цифрового преобразователя, схемы изменения уровня анализа и входом счетчика выборок, выход схемы изменения уровня анализа подключен ко входу цифрового дискриминатора, а выход счетчика выборокк управляющему входу временного селектора. Напряжение исследуемой реализации подводится к сигнальному входу аналогоцифрового преобразователя. При появлении импульса выборки схема автоматического изменения уровня анализа записывает в дискриминатор уровень, соответствующий номеру выборки. Импульсы с выхода аналогоцифрового преобразователя поступают в цифровой дискриминатор. Число этих импульсов сравнивается с числом уровней анализа. Если в результате сравнения на выходе цифрового дискриминатора появляется импульс, то он проходит в канал, соответствующий номеру выборки. Такой многоканальный измеритель позволяет измерять функцию распределения и плотность распределения вероятностей.

Недостатком такого измерителя является значительная продолжительность измерения и отсутствие возможности одновременного измерения функций и плотности распределения вероятностей 1.

Наиболее близким к предлагаемому является многоканальный измеритель распределений вероятностей случайных процессов, содержащий последовательно соединенные первый входной усилитель, аналогоцифровой преобразователь, многоканальный блок усреднения, блок согласования и блок

индикации, генератор выборок, выход которого через счетчик выборок соединен с первым входом амплитудного дискриминатора. Выход блока задания уровней соединен со вторым входом амплитудного дискриминатора, а к третьему входу подсоединен второй входной усилитель. Выход амплитудного дискриминатора соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя. Один исследуемый процесс поступает на первый, а другой - на второй входные усилители. При измерении плотности распределения во время импульса выборки амплитудный дискриминатор сравнивает амплитудное значение процесса на выходе второго входного усилителя с дифференциальным коридором и в случае попадания запускает аналого-цифровой преобразователь, который выдает цифровое значение амплитуды случайного процесса, проходящего через первый входной усилитель. В зависимости от полученного кода уровень логической единицы записывается в соответствующий канал устройства усреднения. При измерении функции распределения случайного процесса амплитудный дискриминатор сравнивает амплитудное значение случайного процесса на выходе второго входного усилителя с заданным уровнем. Таким образом, в зависимости от измеряемой функции в каналах устройства усреднения накапливается распределение кодовь1х значений, соответствующее измеряемой функции 2. Однако и это устройство имеет такие недостатки, как известное. Цель изобретения - уменьшение времени измерения плотности распределения случайных процессов, а также расширение функ- циональных возможностей путем пересчета функции распределения и обеспечения одновременного измерения плотности и функции распределения вероятности одновременно. Указанная цель достигается за счет того, что известное устройство для определения закона распределения вероятностей, содержащее первый входной усилитель, выход которого соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен со входом многоканального блока усреднения, блок согласования, выход которого связан со входом блока индикации, второй входной усилитель, выход которого соединен с первым входом амплитудного дис криминатора, второй вход которого связан с выходом блока задания уровней, генератор выборок, выход которого через счетчик выборок соединен с третьим входом амплитудного дискриминатора, выход которого связан со вторым входом аналого-цифрового преобразователя, снабжено ключом и блоком вычитания, выход которого соединен с выходом многоканального устройства усреднения и с ключом, а выход через ключ соединен со входом блока согласования. На чертеже приведена структурная, схема устройства для определения закона распределения вероятностей случайных процессов. Устройство содержит первый входной усилитель 1, выход которого соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя 2, а выход последнего - со входом многоканального блока усреднения 3. Выход блока согласования 4 соединен со входом блока индикации 5, выход генератора выборок 6 через счетчик выборок 7 - с первым входом амплитудного дискриминатора 8, а выход блока задания уровней.9 - со вторым входом амплитудного дискриминатора 8, Выход второго входного усилителя 10 связан с третьим входом амплитудного дискриминатора 8, а выход его - со вторым входом аналого-цифрового преобразователя 2. Выход многоканального устройства усреднения 3 соединен со входом блока вычитания 11 и через ключ 12 - со входом блока согласования 4. Выход блока вычитания 11 через переключатель 12 подключен ко входу блока согласования 4. Устройство работает следующим образом. Один исследуемый процесс поступает на первый входной усилитель 1. При измерении двумерной плотности распределения вероятностей во время импульса выборки цифровой дискриминатор 8 сравнивает амплитудное значение процесса во втором входном усилителе 10 с дифференциальным коридором и в случае попадания запускает аналого-цифровой преобразователь 2, который выдает цифровое значение амплитуды случайного процесса, проходящего через первый входной усилитель. В зависимости от полученного кода импульс сравнения записьтается в соответствующий канал многоканального блока усреднения 3. При измерении функции .распределения случайного процесса цифровой дискриминатор 8 сравнивает амплитудное значение случайного процесса во втором входном усилителе 10 с заданным уровнем. Таким образом, в зависимости от измеряемой функции в каналах блока усреднений накапливается распределение кодовых значений, соответствующее измеряемой функции. Значения измеряемой функции через блок согласования 4 выводятся на блок индикации 5. Счетчиком выборок 7 подсчитывается заданное число импульсов выборок, поступающих с генератора выборок 6. Блок задания уровней 9 позволяет автоматически изменять уровень сравнения. Есл« в многоканальном блоке усреднения 3 хранятся значения функции распределения, то блок вычитания позволяет пересчитать значения функции распределения в плотность распределения согласно формуле W(X,4XX) F(X)-F(X,). Это значительно сокращает время получения значений плотности распределений, чем непосредственно ее измерение. Таким образом, положительный эффект достигается за счет применения блока вычитания, который при измеренной функции распределения нозволяет простым пересчетом получить значения плотности распределения. Формула изобретения Устройство для определения законов распределения вероятностей случайных процессов, содержащее первый входной усилитель, выход которого соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен со входом многоканального блока усреднения, блок согласования, выход которого соединен со входом блока индикации, второй входной усилитель, выход которого соединен с первым входом амплитудного дискриминатора, второй вход которого соединен с выходом блока задания уровней, генератор выборок, выход которого через счетчик выборок соединен с третьим входом амплитудного дискриминатора, выХОД которого соединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения одновременного измерения плотности и функции распределения, оно содержит ключ и блок вычитания, выход которого соединен с пятым выходом ключа, выход которого соединен со входом блока согласования, а выход многоканального блока усреднения соединен со вторым входом ключа и со входом.блока вычитания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Мирский Г. Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. М., «Энергия, 1972, с. 329. 2.Аппаратурное определение двумерных и условных распределений вероятностей. Методические погрешности измерения -«Техника средств связи. Радиоизмерительная техника. Выпуск 4, 1978 (прототип).