Измеритель распределения плотности вероятности случайных величин параметров сигналов Советский патент 1982 года по МПК G06G7/52 H04L7/02 

Изобретение относится к аналоговым вычислительным машинам и предназначено для изучения характеристик, случайных величин, в частности плотности вероятности, и может быть использовано в радиотехнике и радиоэлектронике при оценке точности различных параметров электронных устройств. Например, может решаться задача получения закона распределения ошибок, характеризующих точность сопровождения цели радиолокационными средствами.

Известно устройство для получения плотности вероятности распределения случайной величины, содержащее блок регистрации, запоминающую электроннолучевую трубку, усилитель входного сигнала, вход которого является информационным входом устройства, а выход подключен к вертикальной отклоняющей системе запоминающей электронно-лучевой трубки, к горизонтальной отклоняющей системе которой подключен выход генератора развертки, а к модулирующему электроду - выход первого формирователя импульсов подсвета, вход которого является синхронизирующим входом устройства, элемеч, Исключаюшее ИЛИ, счетчик импульсов, усилитель считанного сигнала, электронный коммутатор и второй формирователь импульсов подсвета, выход которого подключен к модулирующему электроду запоминающей электронно-лучевой трубки,мишень которой через усилитель считанного сигнала соединена.с первым входом блока регистрации, второй вход

10 которого объединен с входом второго формирователя импульсов подсвета, с первыми входами соответственно электронного коммутатора и элемента Исключающее ИЛИ и подключен к вы15ходу счетчика импульсов, вход которого объединен с вторым входом элемента Исключающее ИЛИ и является синхронизирующим входом устройства, при этом выход электронного ком20мутатора соединен с горизонтальной отклоняющей системой запоминающей электронно-лучевой трубки, а второй вход электронного коммутатора подключен к выходу генератора разверт25ки, выход элемента Исключающее ИЛИ соединен с входом первого формирователя импульсов подсвета 1.

Недостатком данного устройства является отсутствие индикации ре30зультатов определения функции распределения плотности вероятности случайных величин, что затрудняет работу оператора. Цель изобретения - обеспечение визуальной индикации функции распределения плотности вероятности случайных величин. Поставленная цель достигается те что в известное устройство, содержа щее запоминающую электронно-лучевую трубку (ЗЭЛТ), электронный коммутат усилитель входного сигнала, формиро ватель импульсов подсвета, счетчик импульсов, генератор развертки, уси литель считанного сигнала и блок .регистрации, при этом выход усилителя входного сигнала подключен к первому входу электронного коммутатора, подключенного к отклоняющим пластинам, выход счетчика импульсов подключен к второму входу электронного коммутатора и к первому входу блока регистрации, первый и второй выходы генератора развертки подключ ны к третьему и четвертому входам электронного коммутатора соответственно, третий выход генератора развертки подключен к первому входу формирователя импульсов подсвета, выход которого подключен к модулято ру ЗЭЛТ, причем мишень ЗЭЛТ через усилитель считанного сигнала соединена с блоком регистрации, введены последовательно соединенные блок за держки и преобразователь Амплитуда время , при этом выход счетчика импульсов подключен к второму входу усилителя считанного сигнала и к входу генератора развертки, второй выход усилителя считанного сигнала подключен к второму входу формирователя импульсов подсвета и к входу блока задержки, а выход преобразователя Амплитуда-время подключен к третьему входу формирователя импульсов подсвета. На фигЛ представлена структурная схема измерителя распределения плотности случайных величин параметров сигналов; на фиг.2 - визуальное изоб ражение, получаемое на экране запоминающей электронно-лучевой трубки; на фиг.З - эпюры напряжений, поясняющие принцип работы измерителя. Измеритель содержит усилитель 1 входного сигнала, электронный коммутатор 2, запоминающую электроннолучевую трубку 3, формирователь 4 импульсов подсвета, усилитель 5 считанного сигнала, блок б регистрации счетчик 7 импульсов, генератор 8 раз вертки, блок 9 задержки и преобразователь 10 Амплитуда-время. Работа измерителя осуществляется в двух режимах: записи и считывания В режиме записи в исходном состоянии усилитель 5 считанного сигнала по первому входу закрыт, электронный коммутатор 2 обеспечивает прохождение входного сигнала, усиленного усилителем 1 входного сигнала на вертикальные отклоняющие пластины запоминающей электронно-лучевой трубки 3, а на ее горизонтальные отклонякяцие пластины при запуске генератора 8 развертки поступает пилообразное напряжение временной развертки. Счетчик 7 импульсов находится в сброшенном состоянии. Начиная измерение, оператор задает время измерения путем изменения коэффициента пересчета счетчика V импульсов. На вход усилителя 1 входного сигнала поступает сигнал, сдвинутый во времени относительно синхроимпульса, подаваемого на синхронизирующий вход устройства. В результате запускаются генератор 8 развертки и формирователь 4 импульсов подсвета, который генерирует импульсное напряжение по длительности, равное длительности прямого хода развертки . Электронный прожектор записывающего электронного луча запоминающей электронно-лучевой трубки 3 открывается и сфокусированный луч быстрых электронов, отклоняясь в электрических полях горизонтальных и вертикальных отклоняющих пластин, , ком- мутирует элементарные накопители мишени. Таким образом, на поверхности мишени формируется полутоновый потенциальный рельеф 11 (фиг.2) глубина которого пропорциональна времени пребывания электронного луча . на диэлектрической поверхности мишени, а следовательно, и плотности вероятности случайной величины,например/ временного положения импульса цели ;. относительно синхронизирующего импульса. При заполнении счетчика 7 импульсов на его выходе появляется импульс напряжения,переводящий устройство в режим считывания. В режиме считывания упомянутый импульс счетчика 7 импульсов открывает по первому входу усилитель 5 считанного сигнала, изменяет режим работы генератора 8 развертки, который генерирует степень напряжения растровой развертки, запускает блок 6 регистрации и изменяет состояние электронного коммутатора 2 так, что обеспечивается прохождение пилообразного напряжения кадровой развертки на вертикальные, а напряжения строчной развертки на горизонтальные отклоняющие пластины. Формирователь 4 импульсов подсвета, запускаясь строчными синхроимпульсами генератора 8 развертки, открывает аналогично режиму записи, электронный прожектор запоминающей электронно-лучевой -трубки 3. В результате

лектронный луч быстрых электронов, азворачиваясь в электрических поях вертикальных и горизонтальных тклоняющих пластин растровой разертки, сканирует всю диэлектриескую поверхность мишени и пересекает ранее нанесенный полутоновый отенциальный рельеф. При считывании анее нанесенного потенциального ельефа на нагрузке мишени возниают импульсы-отметки, амплитуды коорых пропорциональны величине функций распределения плотности вероятности случайной величины (фиг.За).

8усилителе 5 считанного сигнала импульсы-отметки усиливаются, нормируются по длительности (см.

f(t) фиг.Зб), после чего поступают в блок б регистрации, где фиксируются; на второй вход формирователя 4 импульсов подсвета, который прекращает формирование импульса подсвета строки и в блок 9 задержки. В блоке

9задержки осуществляется временная задержка ut (фиг.Зв) считанного сигнала на величину, обеспечивакщую смещение точечного потенциального рельефа 12 относительно ранее записанного полутонового потенциального рельефа 11 (фиг.2). Задержанные и нормированные импульсы-отметки, амплитуды которых соответствуют глубине полутонового потенциального рельефа, поступают в преобразователь

10Амплитуда-время. Преобразователь 10 Амплитуда-время формирует последовательность нормированных по длительности и амплитуде импульсов (см. и„ f(t) фиг.Зг), временное положение каждого из которых относительно своего импульса-отметки пропорционально амплитудному напряжению последней. Импульсное напряжение, снимаемое с преобразователя 10 Амплитуда-время запускает по третьему входу формирователь 4 импульсов подсвета, который в данном режиме формирует короткие импу льса подсвета и открывает электроный прожектор запоминающей эл.ектроннолучевой трубки 3. В результате на, диэлектрической поверхности мишени формируется точечный потенциальный рельеф 12, конфигурация которого соответствует функции распределения плотности случайной величины. Визуальное воспроизведение рельефов осуществляется облучением мишени электронным лучом медленных электронов которьай формируется воспроизводящим электронным прожектором запоминающей электронно-лучевой трубки 3.

Введение последовательно соединенных блока задержки и преобразователя Амплитуда-время с соответствующими электрическими связями между ними и блоками известного устройства позволяет обеспечить визугшьную индикацию функции распределение плотности вероятности случайной величины, что существенно упрощает работу оператора при принятии предварительного решения по результатам работы устройства.

Кроме того, использование запоминающей электронно-лучевой трубки с одним прожектором быстрых электронов упрощает устройство и повышает надежность его работы.

Формула изобретения

э

Измеритель распределения плотности вероятности случайных величин параметров сигналов, содержащий запоминающую электронно-лучевую труб0ку (ЗЭЛТ), электронный коммутатор, усилитель входного сигнала, формирователь импульсов подсвета, счетчик импульсов, генератор развертки, усилитель считанного сигнала и блок ре5гистрации, при этом выход усилителя входного сигнала подключен к первому входу электронного коммутатора, подключенного к отклоняющим пластинам,

0 выход счетчика импульсов подключен к второму входу электронного комму- татора и к первому входу блока регистрации , первый и второй выходы генератора развертки подключены к третьему и четвертому входам элект5ронного коммутатора соответственно, третий выход генератора развертки подключен к первому входу формирователя импульсов подсвета, выход которого подключен к модулятору ЗЭЛТ,

0 причем мишень ЗЭЛТ через усилитель считанного сигнала соединена с блоком регистрации, отличающийс я тем, что, с целью обеспечения визуальной индикации функции рас5пределения плотности вероятности случайных величин, введены последовательно соединенные блок задержки и преобразователь Амплитуда-время , при этом выход счетчика им0пульсов подключен к второму входу усилителя считанного сигнала и к входу генератора развертки, второй выход усилителя считанного сигнала подключен к второму входу формирова5теля импульсов подсвета и к входу блока задержки, а выход преобразователя Амплитуда-время подключен к третьему входу формирователя импульсов подсвета.

Источники информации

0 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке 2858826/18-24, кл. G Об G 7/52, от 07.12.79 (прототип) .

5

инп.

Фиг.1

К

LJHLгг

Uc

и

л

Jij

|гП