Амплитудный анализатор Советский патент 1982 года по МПК G06F17/18 

(. 5« ) ЛМПЛИТУДНЫ11 АНАЛИЗАТОР

I

Изобретение относится к области определения статистических характе ристик с помощью средств вычислительной техники.

Известен анализатор распределения вероятности, содержащий амплитудный дискриминатор уровней, счетчик признаков измерений, два сумматора, схему сборки, дешифратор, два цифроаналоговых преобразователя, схему центрирования и реверсивный счетчик 1.

Недостатком этого устройства является значительное время предварительной установки исходных уровней анализа вследствие равномерного обзора исходных уровней анализа.

Наиболее близким к предложенному по технической реализации является автоматический одноканальный амплитрудный анализатор, содержащий два амплитудных дискриминатора, первые входы которых являются входами анализатора, второй вход первого дискриминатора соединен с первым выходом блока

формирования уровня анализа, а выход первого дискриминатора соединен с первым входом первого селектора, выход второго амплитудного дискрикмнаг тора соединен с первым входом счетчи-j ка К импульсов и с первым входом второго селектора, вторые входы первого и второго селекторов соединены соответственно с первым и вторым входами генератора импульсов,а выходы селекторов

10 подключены соответственно к первому и второму входам реверсного счетчика, выход которого соединен с регистратором, при этом выход счетчика К импульсов подключен к входу счетчика

IS N импульсов и входу блока задания времени индикации, выход которого соединен со вторым входом счетчика К импульсов, третьими входа «1 селекторов и реверсного счетчика, выход

20 счетчика N импульсов соединен со входом преобразователя код-напряжение, выход которого соединен с управляющим входом второго амплитудного дис39криминатора и входом блока формиров ния уровней ана-лиза fz . К недостаткам известного анализа тора относится узкий диапазон значе ний амплитуд входного процесса вслед ствие фиксированной установки начал ных уровней анализа. Цель изобретения - расширение диапазона обработки амплитуд входных процессов. Цель достигается тем, что в ампл тудный анализатор введены блок выде ления экстремумов, сЬильтр, блок цен рирования и блок регулирования уровней анализа, первый вход которого соединен с выходо преобразователя код-напряжение а выход соединен с управляющим входомвторого амплитудного дискриминатора и входом блока формирования уровней анйлиза, второй вход блока регулирования уровней ана лиза подключен к выходу фильтра, вход которого объединен с входом бло ка центрирования и является входом анализатора, выход блока центрирования соединен с первым входом блока выделения экстремумов, второй вход которого подключен к выходу счетчика М импульсов, а первый и второй выходы соединены соответствеь о с третьим и четвертым входами блока регулирования уровней анализа; причем блок регулирования уровней анализа содержит элемент определения знака, первый и второй масштабные усилители и сумматор, выход которого является выходом блока, первый и второй входы сумматора подключены соответственно к выходам первого и второго масштабных усилителей, а третий вход является вторым входом блока, сигнальные входы масштабных усилителей соединены соответственно с первым и вторым выходами элемента определения знака, а управляющие входы масштабных усилителей являются соответственно третьим и четвертым входами блока; при этом блок выделения экстремумов содержит счетчик К импульсов, триггер и первую и вторую цепочки, каждая из которых состоит из амплитудного дискриминато ра, счетчика N1 импульсов, ключа и преобразователя код-напряжение, первый выход которого подключен к первы входам ключа и амплитудного дискриминатора своей цепочки, -вторые входы амплитудных дискриминаторов обеих 54 цепочек и вход счетчика К импульсов объединены и являются первым входом блока, при этом в каждой цепочке выход амплитудного дискриминатора соединен с первым входом счетчика W1 импульсов, выход которого соединен со входом преобразователя код-на.пряжение, второй вход счетчика N1 импульсов первой цепочки, второй вход счетчика N1 импульсов второй цепочки и первый вход триггера объединены и являются вторым входом блока, второй вход триггера соединен с выходом счетчика К импульсов, а выход триггера подключен к вторым входам ключей первой и второй цепочек, выходы ключей-обеих цепочек являются первым и вторым выходами блока. На чертеже представлена блок-схема анализатора. Анализатор содержит амплитудные дискриминаторы 1 и 2, блок 3 формирования уровня анализа, генератор k ;счетных) импульсов, селекторы 5 и 6/ реверсный счетчик 7, регистр 8, счетчик 9 К импульсо в, счетчик 10 N импульсов, преобразователь П код-напряжение, блок 12 задания времени индикации, блок 13 регулирования уровней анализа, фильтр И, блок 15 центрирования, блок 16 выделения экстремумов, причем выход преобразователя 11 код-напряжение подключен к первому входу блока 13 регулирования уровней анализа, выход которого подключен к управляющему входу амплитудного дискриминатора 2 и блоку 3 формирования уровней анализа, а второй вход блока 13 регулирования уровней анализа через фильтр Ц подключен ко входу анализатора, который через блок 15 центрирования подключен к первому входу блока 16 выделения экстремумов, второй вход которого соединен с выходом счетчика 10 N импульсов, при этом первый и второй выходы блока 16 подключены соответственно к третьему и четвертому входам блока Блок 13 регулирования уровней анализа содержит элемент 17 определения знака, ( регулируемые )масштабные усилители 18 и 19, сумматор 20, причем первый и второй выходы элемента 17 определения знака, вход которого является входом блока 13, подключены к сигнальным входам регулируемых усилителей 1В и 19, выходы которых 5 . 9 подключены соответственно к первому и второму входам сумматора 20, выход которого является выходом блока 13, при этом управляющие входы регулируемых масштабных усилителей 18 и 19 являются третьим и четвертым входами блока 13, а третий вход сумматора 20 является вторым входом блока 13. Блок 16 выделения экстремумов содержит первую и вторую цепочки последовательно соединенных амплитудных дискриминаторов 21 и 22, счетчиков 23 и 24 N 1 импульсов, преобразователей 25 и 26 код-напряжение, электро ных ключей 27 и 28, выходы которых являются выходами блока 16, при этом выхбды преобразователей 25 и 26 .код напряжение подключены к управляющим входам амплитудных дискриминаторов 21 и 22, сигнальные входы которых объединены и являются первым входом блока 16, который через счетчик 29 К1 импульсов подключен к первому входу триггера 30, одновременно второй вход блока 16 является вто рым входом триггера 30, который подключен ко вторым входам счетчиков 23 и , а выход триггера подключен ко вторым входам электронных ключей 27 и 28. Анализатор работает следующим образом. Случайный процесс поступает на си нальные входы амплитудных дискримина торов 1 и 2, с выхода которых импуль сы с длительностью, определяемой тек 1ДИМ уровнем анализа, заполненные импульсами счета с генератора k счетных импульсов, через селекторы 5 и 6 поступают на записывающий и считываю щий входы реверсного счетчика 7. При этом на записывающий вход поступают импульсы с временем появления, определяемым нижним уровнем анализа. Регистр 8 фиксирует результат счета реверсного счетчика 7. Счетчик 9 К импульсов фиксирует прохождение К импульсов дискриминатора 2, соответствующих нижнему текущему уровню анализа, и при заполнении его выраба тывает сигнал, служащий признаком окончания обработки импульсной после довательности на данном уровне анали за. Этот сигнал поступает на блок 12 задания времени индикации, который вырабатывает сигнал, закрывающий селекторы 5 и 6 и счетчик К импульсов 9 на время снятия результата ,с 56 регистра 8, причем при заполнении счетчика К импульсов происходит его обнуление, а сброс показаний реверсного счетчика 7 производится задним фронтом импульса, формируемого блоком задания времени индикации 12. Следующие К импульсов анализируются при другом уровне анализа, причем, чем больше текущий уровень анализа отличен от нулевого, тем больше время анализа этого уровня. Анализатор фиксирует кривую плотности распределения вероятностей за время, необходимое для заполнения счетчика 10, причем при поступлении на его вход К|-го импульса происходит обнуление счетчика. Началом работы анализатора является момент пересечения входным процессом, находящегося в исходном состоянии, дифференциального коридора, образованного амплитудными дискриминаторами 1 и 2. В случае, если входной процесс не пересечет исходного уровня анализа {пвиду его малой мощности или смещения,блок 13 регулировки уровней анализа осуществляет автоматическую установку исходного уровня анализа, соответствующего началу работы анализатора, с помощью упрарляющих напряжений, вырабатываеNSaix блоком 16 выделения экстремумов. Автоматическая установка уровня анализа осуществляется следующим обра-, зом. Напряжение исходного уровня анализа с выхода преобразователя 11 код-напряжение поступает на вход элемента 17 определения знака, при этом положительная полярность исходного уровня снимается с одного выхода, а отрицательного - с другого выхода элемента 17 определения знака, которые подключены к регулируемым масштабным усилителям 18 и 19, коэффициенты передач которых пропорциональны величине управляющих напряжений с выхода блока 16 выделения экстремумов. Величины управляющих напряжений при этом равны экстремальным значениям входного процесса. Отмасштабированный начальный уровень с учетом значения постоянной составляющей входного процесса с выхода фильтра 14, через сумматор20 вновь поступает на дискриминаторы 1 и 2. В результате проведенной регулировки. отрицательный размах входного процесса будет пересекатьвновь установленный исходный уровень анализа. Уп7равляющие напряжения, равные по величине экстремальным значениям входного процесса вырабатываются так. Центрированный входной процесс с выхода блока 15 центрирования поступает на входы дискриминаторов 21 к 22 исходные пороги срабатывания которых равны нулю. В результате счета счетчиками 23 и 2 N1 импульсов с выходов дискриминаторов 21 и 22 на выходах преобразователей 25 и 26 формируются ступенчато-изменяющиеся напря жения, максимумы которых равны экстремальным значениям входного процесса. Сформированные таким образом напряжения являются управляющими и подаются на блок 13 в момент времени, определенный временем заполнения счетчика К 29, на весь период анализа кривой плотности вероятностей. Введение .блока регулировки уровней а нализа, фильтра, схемы центрирования и блока выделения экстремумов выгодно отличает предлагаемый амплитудный анализатор от известного так как позволяет расширить диапазон обработки амплитуд входного процесса. В результате увеличения диапазона обработки амплитуд входных процессов расширяется область применения анализатора и появляется возможность включения его в автоматическую линию проверки радиолектронного оборудования,. Формула изобретения 1. Амплитудный анализатор, содержащий два амплитудных дискриминатора первые входы которых являются входами анализатора, второй вход первого дискриминатора соединен с первым выходом блока формирования уровня анализа, а выход первого дискриминатора соединен с первым входом первого селектора, выход второго амплитудного дискриминатора соединен с первым входом счетчика К импульсов и с первым входом второго селектора, вторые входы первого и второго селекторов соединены соответственно с первым и вторым выходами генератора импульсов а выходы селекторов подключены соот ветственно к первому и второму входам реверсного счетчик, выход которого соединен с регистратором, при этом выход счетчика К импульсов подключен к входу счетчика N импульсов и входу блока задания времени инди95кации, выход которого соединен с вторым входом счетчика К импульсов, третьими входами селекторов и реверсного счетчика, i,выход счетчика.М импульсов соединен с входом преобразоват ля код-напряжение,о тли ч ачающийся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет увеличения диапазона обработки амплитуд входных процессов, в него введены блок выделения экстремумов, фильтр, блок центрирования и блок регулирования уровней анализа, первый вход которого соединен с выходом преобразователя код-напряжение а выход соединен с управляющим входом второго амплитудного дискриминатора и входом блока формирования уровней анализа, второй вход блока регулирования уровней анализа подключен к выходу фильтра, вход которого объединен с входом блока центрирования и является входом анализатора, выход блока центрирования соединен с первым входом блока выделения экстремумов, второй вход которого подключен к выходу счетчика N импульсов, а первый и второй выходы соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока регулирования уровней анализа. 2.Анализатор по п. 1, о т л и чающийся тем, что блок регулирования уровней анализа содержит элемент определения знака, первый и второй масштабные усилители и сумматор, выход которого является выходом блока, первый и второй входы сумматора подключены соответственно к выходам первого и второго масштабных усилителей, а третий вход является вторым входом блока, сигнальные входы масштабных усилителей соединены соответственно с первым и вторым выходами элемента определения знака, а управляющие входы масштабных усилителей являются соответственно третьим и четвертым входами блока. 3.Анализатор по п. 1, отличающийся тем, что блок выделения экстремумов содержит счетчик К импульсов, триггер и первую и вторую цепочки, каждая из которых состоит из амплитудного дискриминатора, счетчика Ml импульсов, ключа и преобразователя, код-напряжение, первый выход которого подключен к первым входам ключа и амплитудного дискриминатора своей цепочки, вторые входы амплитудных дискриминаторов обеих цепочек и вход счетчика К импульсов объединены и являются первым входом блока, при этом в каждой цепочке выход амплитудного дискриминатора соединен с первым входом счетчика К|1 импульсов, выход которого соединен со входом преобразователя код-напряжение, второй вход счетчи ка N1 импульсов первой цепочки, второй вход счетчика 141 импульсов второй цепочки и первлй вход триггера объединены и являются вторым входом 9 10 блока, второй вход триггера соединен с выходом счетчика К импульсов, а выход триггера подключен к вторым входам ключей первый и второй цепочек, выходы ключей обеих цепочек являются первым и вторым выходами блока.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № U82753. кл. G06 F 15/36, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР If 679992, кл. G06F 15/36, 1977 ( прототип).