Анализатор функций плотности распределения Советский патент 1983 года по МПК G06G7/52 

(54) АНАЛИЗАТОР ФУНКЦИЙ ПЛОТНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для определения функ ций распределения и плотности распределения вероятностей ординат случайных процессов и может быть использовано для статистического анализа- случайных процессов в радиотехнике, в системах автоматического управления, в вычислительной технике, п{ж распознаванни сигналов. Известен анализатор функций плотности распределения, содержащий масштабное устройство, подключенное к горизонтально отклоняющим пластинам электроннолучевой трубки (ЭЛТ типа Попитрон, блок управления характеристикой, соединенный с функциональными пластинами -ЭЛТ, и интегратор, подключенный к анодам ЭЛТ Щ. Недостаток j устройства заключается в том, что точность анализа функций плотности распределения зависит от. частоты сигнала, так как наведенный ток при одной и.той же форме сиг нала изменяется в зависимости от его частоты. Наиболее близким к предлагаемому является анализатор функций плотности распределения содержащий ЭЛТ типа Политрон, функщюнапьные пластины которой соединены с выходами интеграторов, входы которых подключены к. выходам первой и второй групп дискримиватород, а входы дискриминаторов подкпю чены к выходам пе{яюго л второго блоков выпрямления. К горизонтально отклоняюишм; -пластинам ЭЛТ/ подключен генератор пилообразного ншряжения, а с анодами ЭЛТ соединены входы блока нагрузки 2. Известное устройство имеет погрешность анализа функщш шютности распределения, . (порядка 30%) из-за преобразования нсслеруе- , мого сигнала на блоках; выпрямления и дискриминаторах. Цель изобретения - повышение точностн работы. Поставленная цель достигается тем, что анализатор функций плотности распределения, содержащий первую электроннолучевую трубку, гвризонтально отклоняющие пластины которой . соединены с выходом генератора пилообразного напряжения, а функциональные пластины - с выходами соответствующих интеграторов, со398держит вторую электроннолучевую трубку, ком мутатрры, блок синхронизации и дифференциааьные усилители, при этом горизонтально отклоняюише готастины второй электроннолучевой трубки являются входом анализатора, а ее функциональные пластины соединены соответч ственно с выходами первого коммутатора, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока синхронизации, второй выход которого соединен с первым управляющим входом второго коммутатора, выходы которого подключены соответственно к входам интеграторов, а второй управляющий вход - к выход первого дафференциального усилителя, входы которого соединены с коллекторами второй электроннолучевой трубки, а коллекторы первой ачектрошюлучевой трубки соединены с входами второго дифференциального усилителя, выход которого является выходом анализатора На чертеже изображена структурная схема предлагаемого анализатора, Анализатор функций плотности распределения состоит из первой 1 электрюннолучевой трубки типа Политрон, горизонтально отклоняющие пластины которой подключены к выходу генератора 2 пилообразного напряжения, кол лекторы - к входам дифференциального усилителя 3, выход которого является выходом анализатора, а функциональные пластины соединены с выходами интеграторов 4, входы которых подключены к выходам коммутатора 5„ Число интеграторов соответствует числу пар функийюнальных пластин первого политрона, Входом анализатора являются горизонтально отклоняющие пластины второй 6 электроннолучевой трубки типа Политрон, функциональные пластины которой подключены к выходам коммутатора 7, вход которого соединен с первым выходом блока 8 синхронизации, второй выход которого соединен с первым входом коммутатора 5, второй вход котгорого подключен к выходу дифференциального усилителя 9, входы которого соединены с коллекторами ЭЛТ 6. Блок 8 синхронизации состоит из генератора 10 импульсов, соединенного с входом коммута тора 7 и .через линию И задержки - с первым входом коммутатора 5, Устройство работает следующим образом. Исследуемый сигнал X (t) подается на горизонтально Отклоняющие пластины ЭЛТ 6, при этом электронный луч отклоняется в горизонтальной плоскости пропорционально мгновенному значению сигнала X (t), В каждый момент времени электронный луч находится в области одной из пар функциональных пластин иолитрона. Если с помощью коммутатора 7 задавать .в каждом такте коммутации потенциальный рельеф на функциональных пластинах ЭЛТ (политрона) 6 таким образом, чтобы на одной из них напряжение U,- (где i 1,2,..,,10номер пары функциональной пластины) было противоположно по знаку напряжени на всех остальных парах U,, Uj , . , , , Ujt ,,,,Uio; то с выхода усилителя 9 за период анализа Т сигнала X (t) будет сниматься последователь,-, ность импульсов, пропорциональных времени пребьтания сигнала X(t) в области функциональных пластин с напряжением U,-, Эта последовательность импульсов в соответствующих тактах коммутатора 5 интегрируется одним из интеграторов 4, номер которого совпадает с номером пары функциональных пластин политрона 6, на которой задано напряжение U,-, Переключение коммутаторов 5 и 7 осуществляется по командам, поступающим с блока 8 следующим образом. Первый TakTOBbm импульс с выхода генератора 10 тактовых импульсов поступает на вход коммутатора 7 и осуществляет подключение к первой паре функциональных пластин ЭЛТ политрона 6 напряжение U, равное по величине, но противоположное по знаку напряжениям на остальных парах функциональных пластин. Этот же импульс через линию 11 задержки поступает на первыйвход коммутатора 5 и под1слючает первую пару функциональных пластин ЭЛТ политрона 1 к соответствующему интегратору 4, Задержка импульса осуществляется на время, необходимое для поступления сигнала с выхода усилителя 9, на второй вход коммутатора 5, Аналогичным образом, второй импульс генератора 10 тактовых импульсов подключает вторые пары функциональных пластин ЭЛТ - политронов 6 и 1. Таким образом, за период анализа Т на выходах интеграторов 4, т, е, на соответствующих им функциональных пластинах ЭЛТ политрона 1,накапг ливаются напряжения, отображающие ординаты гистограммы функции распределения. Сигнал для считывания результата,. д 1ительность которого выбирается равной периоду анализа Т, поступает с генератора 2 пилообразного напряжения на горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ-политрона 1, при этом, на выходе усилителя 3 формируется огибающая функции плотности распределения исследуемого сиграла X(t), Таким образом, предлагаемое устройство имеет пргреашость анализа функции плотности распределения равной 3%, т, е, меньще, чем известное, благодаря замене даскриминаторов и блоков выпрямления одним элементом - злектрдннолучевой трубкой Политрон, которая выполняет функцию управляемого дискриминатора. Кроме того, такая замена позволяет существенно упростить настройку всего устройства в целом и не требует перестройки с одного вида сигнала на другой. Формула лзобретения Анализатор функций плотности распределения, содержащий первую алрктроннолучевую трубку, горизонтально отклоняющие пластины которой соединены с выходом генератора пило- 5 образного напряжения, а функциональные пластины - с выходами соответствующих интеграторов, отличающийся тем, чю, с цельк) повыщения точности, он содержит вторую электроннолучевую трубку, коммутаторы, блок (жнхронизащш и дифференциальные усили- тели, при этом горизонтально отклоняющие пластины второй электроннолучевой трубки являются входом анализатора, а ее функциональные пластины соединены соответственно 15 с выходами первого коммутатора, управляющий вход которого соединен с первым выходом nn 9876

6 блока сйнхрош зац|ш,второй выход которого соединен с первым управляющим входом второго коммутатора, выхоли которого подключены соответственно к входам шггеграторов, а второй управляющий вход - к выходу : первого дифференциалыюго усилителя, входы которого соединены с коллекторами второй электроннолучевой труйси а коллекторы первой зпектрониолучевой тру&си соединены с входами второго щсфференциального усилителя, выход которого является выходом анализатора. Источники информащш, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР Vf 367427, кл. G 06 G 7/52, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 499568, кл. G 06 G 7/52, 1973 (прототип). nim ЛЛАЛ