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

(64) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ФУНКЦИИ ИНТЕНСИВНОСТИ

,

Изобретение относится к вычиспитепь- ной технике и может найти применение в различных областях техники при определении вероятностных характеристик случайных процессов.

Известно устройство для измерения функции интенсивности случайных процессов, содержащее два компаратора, блок неравнозначности, два элемента И, генератор импульсов заполнения, реверсивный счетчик, управляемый генератор импульсов ClIВ устройстве конечный результат процесса измерения представляется в виде средних частот двух последовательностей импульсов. Для вычисления собственно значения функции интенсивности необходимо предварительно измерить эти частоты и вычислить их отношение. Такая процедура в системах оперативной обработки информации является неприемлемой.

Наиболее близким по технической суньности к предлагаемому является измеритель функции интенсивности случайного сигнала, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов опроса, модулятор, первый амплитудный селектор, первый элемент И, второй вход модул$ггсра А ИМ связан со входом устройства, выход первого амплитудного селектора через кнопку запуска подключен к первому из входов триггера, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты, а выход - со вторым входом первого и второго элемента И, выход первого элемента И подключен также ко входу делителя частоты и суммирующему входу реверсивного счетчика импульсов, выход модулятора АИМ соединен также через второй амплитудный селектор с первым входом второго элемента И, выход которого подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика импульсов Г23,

В известно устройстве значения функции интенсивности измеряются последог4а- тельно, т.е. существенным недостатком является болыиая продолжительность анализа. 387 Цель изобретения - coKpauieiiHe npojgionжительностй измерения. Псютавленная цель достигается тем, что устройство содержит аналого-цифровой преобразователь, дешифратор, блок формирования импульсов записи, группы 9{ieментов И, группу регастров сдвига и группу элементов ИЛИ, первый вход аналогоцифрового преобразователя соединен со входом устройства, а второй вход подключен к первому выходу синхронизатора, выход аналого-цифрового преобразователя подключён ко входу дешифратора, выходы дешифратора соединены соответственно с первыми входами элементов И первой груп пы, вторые входы которых подключены к выходу блока формирования импульсов записи, выход первого элемента И первой группы соединен с первым входом- первого элемента ИЛИ; группы;выход второго элементами первой группы подключен ко второму входу первого и второго элементов ИЛИ группы, выход if -го элемента И (Первой группы (где i 1, к) %соединен с 1 М входом с первого по i -и элемент ИЛИ группы, выход к-го элемента И первой группы подключен k )с -м входам всех к элементов ИЛИ группы, выход i -го эле.мента ИЛИ группы соединен с первым входом (-1 -1 )-го элемента И второй груп пы и входом 1 -го регистра сдвига группы, выходы элементов И второй группы под;ключены соответственно к вычитающим входам многоканального реверсивного ре.гисграгора, выход i -го регистра сдвига соединен с i -м входом многовходового элемента И, вторым входом Ч -го элемента И второй группы и входом -го элемента задержки группы, выходы которых подключены соответственно к суммирующим входам многоканального реверсивного регистратора, второй выход синхронизатора соединен со входом блока формирования импульсов записи. . Нр чертеже изображена структурная схема устройства.. В устройство входят аналого-цифровой преобразователь 1, блок 2 формирования импульсов записи, дешифратор 3, первая группа элементов И 4, Группа элементов ИЛИ 5, вторая группа элементов И 6, многоканальный реверсивный регистратор f, регистры 8 сдвига, многовходовый элемент И 9, группа элементов 10 задержки сияхронизагор И.ь Многоканальный реверсивный регистратор может быть выполнен на цифровых газоразрядиых приборах, а в каждом разряде содержать дешифратор, реверсивный 2 счетчик, схему управления реверсом и коммутатор; Источник исследуемого сигнала подключен к аналого-цифровому преобразователю 1, выход которого соединен с дешифратором 3. & 1ходы последнего подключены к первым входам элементов И 4 первой группы, другие входы которых объединены между собой и соединены с выходом блока 2 фо эмирования импульсов записи, выход первого элемента И 4 первой группы соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 5, выход i -го элемента И 4 первой группы соединен с i -м входом с первого ро i -и элемент ИЛИ 5, выход к-го элемента И 4 первой группы подключен к «-му входу всех элементов ИЛИ 5. Выход ) -го элемента ИЛИ 5 соединен с первым входом {-j -1)-го элемента И 6 второй группы и входом -го регистра 8 сдвига. Выходы элементов И 6 второй группы подключены к соответствуюшим вычитаюшим входам многоканаль-, ного реверсивного регистратора 7. Выход -го регистра 8 сдвига соединен с i -м входом многовходового элемента И 9, вторым входом I i -го элемента И 6 второй группы и входом 1 -го элемента 10 задержки. Выходы элементов. 10 задержки подключены к соответствующим суммирующим входам м« огоканального реверсивного регистратора 7, выход многовходового элемента И 9 соединен со входом синхронизатора 11, второй выход которого подключен ко входу блока 2 формирования импульсов записи. функция интенсивности определяется выражением .,.. W(X) W(X),,. р (X) -PW F(X) где ) и Р(х) - соответственно плотность и функция распределения случайного процесса. При .измерении указанных величин методом дискретных выборок получают их оценки («i,-hf7f-4- r - Д® и vn.- число случаев превыше-ний процессом )((У уров«ей х и х.; соответственно;i число случаев попадания процесса в интервал .уровней х. ц., N - общее число выборок за время анапиза; ширина дифференциально . го коридора; , V. число дифференциальных коридоров, на которые разбивается диапазон сигнала. Тогда оценка функции интенсивности имеет вид: Д1Х,) W. Если выбрать w,- , где п ... - целое число, го 1 /л« ) 10-1 |, устройство получается прямой оказывающим, а число Р определяет положение запятой в отсчете Awo ti-wu,Mo. Последнее соотношение и является алгоритмом для аппаратурного определения функции интенсивности. Устройство работает следующим образом., . Напряжение исследуемого процесса X(-t7 с периодом выборки, определяемым синхро низатором 11, преобразуется аналого-цифровым преобразователем АЦП 1 в параллельный двоичный код. Последовательноеть кодовых значений с АЦП поступает на дешифратор 3. Ьлок 2 формирования импульсов записи формирует импульсы записи. Для исключения влияния переходных процессов операции аналого-цифрового пре образования и формирования импульсов за писи разнесены во времени, для чего блок 2 формирования к пупьсов записи управля ется сигналами, снимаемыми с синхронизатора 11, которые следуют с тем. же периодом, что и импульсы выборок, выдаваемые на АЦП, но задержаны относительно последних. Управляющие потенциалы дешиф ратора, соответствующие кодовым значениям АЦП, поступают на элементы И 4 первой группы, которые по вторым входам открываются сигналами с блока формирования импульсов записи. За время анализа через -и элемент ИЛИ 5 проходит число импупьсов ttii jpaB ное числу случаев превышения процессом y(t) уровня у. . Импульсы с элементов ИЛИ 5 поступакл- на регистры сдвига 8, 1емкость каждого из которых составляет 5 1 , причемВ исходном состоянии во всех разрядах всех регистров записано единичное значение, т.е. в каждый регистр предварительно записано 2 импульсов, а импульсы элементов ИЛИ являются сдвигающими. С поступлением очередного им- пульса на вход регистра 8 сдвига на его выходе появляется единичный перепад напряжения, который, пройдя через элемент 10 задержки на суммирующий вход i-ro канала мно1оканального реверсивного регистратора 7, пописывает в него единицу. Одновременно на вычитающий вход i -го канала регистратора через открытый элемент И 6 второй группы поступают импульсы с (i +1)-го.элемента ИЛИ. Для разнесения во времени, .срабатываний по вычитающим и суммирующим входам используются элементы 10 задержки. После того, как на i -и регистр сдвига поступит 2 импульсов, на его выходе устанавливается нулевой потенциал, закрывающий I -и элемент И 6 второй группы. В результате прохождение импульсов на 1 -и канал регистратора прекращается и в нем хранится чиспо.21-тП}.,что в-соответствии с (5) является оценкой функции интенсивности/4{Х:;). После появления нулевых потенциалов на выходах всех регистров все элементы И 6 закрываются, а с выхода многовходового элемента И .9 снимается сигнал, прекращающий работу синхронизатора 11, и анализ на этом заканчивается. В результате во всех каналах регистратора хранятся соответствующие числа, характеризующие значения функции интенсивности. . Использование аналого-цифрового преобразования входного сигнала с многоканальным разделением информаивв и ревер сивной регистрации позволяет сократить продолжительность измерений. Применение для регистрации устройства совмещающего функции счета и визуальной индикации, позволяет наблюдать дискретный график фуншгаи интенсивности в виде светящихся точек и процесс его формирования в темпе проведения эксперимента. Формула изобретения Устройство для измерения функции интенсивности, содержащее многовходовый элемент И, синхронизатор, многоканаль- . ный реверсивный регистратор н группу элвментов задержки, выход многовходового

элемента И соединен со входами синхронизатора, отпичаюшееся тем, что, с цепью повышения быстродействия, оно содержит аналого-цифровой преобразователь, дешифратор, блок формирования импульсов записи, группы элементов И, группу регистров сдвига и группу элементов ИЛИ, первый входаналого-цифрового преобразователя соединен со входом устройства, а второй вход подключен к первому выходу синхронизатора, выход аналогоцифрового преобразователя подключен ко входу дешифратора, выходы которого соединены -соответственно с первыми вхо-« дами элементов И первой группы, вторые Входы которых подклвЗчены к выходу блока формирования импульсов записи, выход первого элемента И первой группы соединен с первым входом первого элемента ИЛИ группы, выход второго элемента И первой группы подключен ко второму входу первого и первому входу второго эле менговИЛЙ группы, выход j -го элемента И первой группы .(где i -1, к) соединен с 1 -м входом с первого по i -и элемент ИЛИ группы, выход к-го элемента И первой группы подключен к к -м входам элементов ИЛИ г зуппы, выход i -го элемента ИЛИ группы соединен с первым входом (4-1 )-го элемента И второй группы и входом i го регистра сдвига группы, выходы элементов И второй группы подключены соответственно к вычитающим входам многоканального реверсивного регистратора, выход 1 -го регистра сдвига группы соединён с -1 -м входом многовходового элемента И, вторым входом i-ro элемента И второй группы и входом i -го элемента задержки группы, выходы которых подключены соответственно к суммируювдим входам многоканального реверсивного регистратора, второй выход синхронизатора соединен со входом блока форми.рования импульсов записи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Авторское свидетельство СССР № 496566, кл. Q 06 q 7/52, 1975.

2, Авторское свидетельство СССР № 208026, кл. Q 06 Q 7/52, 1968 (прототип).