Устройство для определения функции интенсивности Советский патент 1981 года по МПК G06F17/18 

(54) УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФУНКЦИИ ИНТЕНСИВНОСТИ

Изобретение относится к измерениям вероятностных характеристик случайных процессов и может быть использовано в информационных системах оперативного анализа-, при создании адаптивных статистических анализаторов, в измерительно-вы числительных комплексах, а также в автоматизированных системах контроля и уп равления. Известное устройство для измерения функции интенсивности случайных процессов содержит два компаратора, блок неравнозначности, две схемы И, генератор .импульсов заполнения, реверсивный счетчик, управляемый генератор импульсов llj В указанном устройстве конечный результат процесса измерения представляется в виде средних частот двух последовательностей импульсов. Для вычисления соб ственно значения функции интенсивности необходимо предварительно измерить эти частоты и вычислить их отношение, что в системах оперативной обработки информации неприемлемо. Наиболее близким к предлагаемому является измеритель функции интенсивности случайного сигнала, в состав которого входят модулятор АИМ, генератор импупьсов опроса, два амплитудных селектора, две схемы совпадения, триггер, делитель частоты, реверсивный счетчик импульсов Г2. Обшим недостатком указанных устройств является относительно невысокая точность измерения, обусловленная наличием аналогового амплитудно-импульсного преобразования сигналов. Цель изобретения - повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения функции интенсивности, содержащее блок индикации, счетчики, блок задания опорных уровней, триггер, выход которого подключен к входу синхронизатора, содержит дискриминатор разности, преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный, переклк чатепь, блок вычитания и аналого-цифро38вой преобразователь, информационный которого является входом устройства, син хронизируюший вход соединен с первым выходом синхронизатора, а выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом блока вычитания, второй вход которого подключен к первому выходу блока задания опорных уровней, второй выход которого соединен с первым информационным входом дискриминатора разности, второй информационный вход которого подключен к выходу блока вычитания, а синхронизируювций вход дискриминатора разности соединен со вторым выходом син хронизатора, первый выход дискриминатора разности соединен с первым контактом первой группы и со вторым KoHraKroMf второй группы контактов переключателя, а второй выход дискриминатора разности соединен со вторым контактом первой гру пы и первым контактом второй группь неп.одьижных контактов переключателя, подвилшые контакты которого подключены к входам соответственно первого и второго счетчиков, при этом выход первого счетчика соединен с входом триггера, а выход второго счетчика через преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный код подключен к входу блока индикахши. На чертеже изображена структурная схема устройства. В состав устройства входят аналогоцифровой преобразователь 1, блок 2 вычитания, блок 3 задания опорных уровней, дискриминатор 4 разности, переключатель 5, счетшки 6 и .7, преобразователь 8 двоичного кода в дёоично-десятичный, блок 9 индикации, триггер Ю и синхронизатор 11, включающий генератор 12 импульсов ключ 13 и элемент 14 задержки. Источник исследуемого сигнала подклю чен к аналого-цифровому преобразователю 1, выходы которого соединены с одними входами блока 2 вычитания, другими входами подключенного к блоку 3 задания опорных уровней, причем выходы блоков 2 и 3 подсоединены к дискриминатору 4 разности, Выходы последнего через переключатель 5 подключены к счетчикам 6 и 7. Вь1ходы счетчика 7 через преобразователь 8 соединены с блоком 9 индикации, а выход счетчика 6 через триггер 10 подключен к синхронизатору 11, причем выходы последнего подсоединены к аналого-цифровому преобразователю 1 и дискриминатору 4 разности Устройство работает следующим образом. 1 По определению функция интенсивности представляет собой отношение ) WX) ) где V(X) и F(x) - соответственно плотность и функция распределения случайного процесса. При измерении указанных величин методом дискретных выборок получа.ют их оценки Г«-тг-1 P(X)-j;j-i где m - число случаев превышения процессом y(f) уровня X ; g - число случаев попадания процесса в интервал Х-() N - общее число выборок за время анализа; Vi - ширина дифференциального коридора. Тогда оценка функции интенсивности имеет вид: Если выбрать w 2, где и - 1,2, - целое число, (x) т.е. значение пропорционально значе-. нию функции интенсивности, а показатель степени п определяет положение запятой в числе б. . Работа устройства зависит от положения переключателя 5, В положении б переключателя измеря ется функция интенсивности. При этом аналого-цифровым преобразователем (АЦП) 1 осуществляется преобразование мгновенных значени й исследуемого процесса х() в параллельный двоичный код с периодом выборки, определяемым синхронизатором 11. Последовательность кодовых значений поступает на блок 2 вычитания, на вторые входы которого от блока 3 задания опорных уровней подается код, пропорциональный уровню анализа X. Следовательно, на выходе блока 2 вычитания после каждого преобразования действует значение разностиЙ аХ(-Ь)-Х. Коды разности с блока 2, а также код, соответствующий щирине дифференциального коридора 1i, снимаемый с блока 3 задания опорных уровней, поступают на дискриминатор 4 разности, который стро- бируется импульсами с второго выхода синхронизатора 11. Моменты стробирования аналого-цифрового преобразования разнесены во времени (для исключения влияния переходных процессов). Дискриминатор 4 разности работает по спедующе му правилу: если , что соответствует выполнению неравенства X(i)X (измерение функции t(x) распределения), то сигнал появляется на первом выходе дискриминатора. Если же О Я, что соответствует cлyчaюx x(i)X+1i (измерение плотности W(x) .распределения), то сиг,нал появляется на втором выходе дискриминатора 4. Выходные импульсы дискриминатора 4 разности через переключатель 5 поступают на счетчики 6 и 7. Емкость счетчика 6 выбрана равной т 2.. В момент переполнения счетчика 6-с его вы- хода снимается сигнал, изменяющий состояние триггера 10 (цепи установки исходкого состояния триггера 10 для упрощения не показаны), при этом синхронизатор 11 прекращает вырабатывать тактовые им- пульсы л анализ заканчивается. В счетчи- ке 7 за время анализа накапливается чис- ло р, характеризующее функцию интенсивиости в интервале уровней XCx+ti) f(y,). В преобразователе 8 осуществляется преобразование двоичного кода счетчика 7 в двоично-десятичный код. После этого число Е представляется для визуального наблюдения на цифровых индикаторах блока 9 индикации.

В положении а переключателя 5 выходы дискримнатора 4 разности меняются местами. При этом измеряется величина, обратная функции интенсивности, называемая отношением Милла

t ... ,

- Изменяя значение X на выходе блока

3 задания опорных уровней от О до К-1 (К - число дифференциальных коридоров), можно получить все -К значений функции интенсивности (отношения Милла) и построить соответствующие кривые.

Таким образом, использование операций сравнения значений процесса, представлен- -ных кодами, позволяет повысить, точность определения функции интенсивности случайного сигнала (отношения Милла). того, конечная информация представлена также кодовыми значениями, которые мовходом дискриминатора разности, второй

информационный вход которого подключен

к выходу блока вычитания, а синхронизирующий вход дискриминатора разности соединен с вторым выходом синхронизатора , первый ВБ1ХОД дискриминатора разности соединен с первым контактом первой и с вторым контактом второй группы контактов переключателя, а второй выход

дискртминатора ра пности соединен с вторым контактом первой группы и первым контактом второй группы неподвижных контактов переключателя, подвижные контакты которого подключены к входам соответ-

ственно первого и второго счетчиков,при этом выход первого счетчика соединен с входом триггера, а выход второго счетчика через преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный подключен к входу блока индикации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР , № 208026, кл. Q 06 F 15/36, 1967 (прототип). гут быть выведены любому потрюбитепю, и отображена на цифровых индикаторах. Формула изо б р е т е и и я Устройство для определения функции интенсивности, содержащее блок индика-, ции, счетчики, блок задания опорных уровней, триггер,, выход которого подключен к входу синхронизатора, о т л и ч а ю щ е е с я ем, что, с целью повьпие- ния точности, оно содеришт дискртмина- тор разности, преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный, перекшочатель, блок вычитания и аналого-цифровой преобразователь, информационный вход которого является входом устройства, синхронизируюший вход соединен с первым выходом синхронизатора, а выход аналого-цифрово- го преобразователя соединен с первым входом блока вычитания, второй вход которрго подключен к первому выходу блока задания опорных уровней, второй выход которого соединен с первым информационным