Устройство для измерения средних значений

 

307409

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ беюз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства,№,ЦП1с, G 06о 7/52

Заявлено 20.111.1970 (№ 1414486/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 21 VI.1971. Бюллетень ¹ 20

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681.333:519.2 (088.8) Дата опубликования описания 29Л 11.1971

Автор изобретения

Э. П. Тихонов

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНИХ ЗНАЧЕНИЙ

Устройство относится к области технических средств для измерения случайных процессов.

Известно устройство для определения функции распределения и среднего значения, содержащее усилитель, модуляторы, генератор стробирующих импульсов, генератор импульсов случайной амплитуды, регулятор уровня выборки, логи;ескую схему «исключительно

ИЛИ», ревер:.ивный счетчик и преобразователь код-аналог.

Однако с помощью известного устройства можно определить среднее значение только для гауссовского процесса.

Целью изобретения является определение среднего значения для случайного нестационарного процесса с любым законом распределения.

Сущность изобретения заключается в том, что генератор импульсов случайной амплитуды (генератор случайных импульсов), имеющих равномерное распределение, соединен параллельно со входами амплитудных дискриминаторов входного сигнала и сигналов генератора случайных импульсов, а выход преобразователя код-аналог — со входом амплитудного дискриминатора сигналов генератора случайных импу льсов.

Блок-схема предлагаемого устройства показана на чертеже.

Усилитель 1 подключен к входу амплп|,:Iíîro дискриминатора (схемы сравнения) 2, к другому входу которого параллельно с амплитудным дискриминатором (схемой сравнения)

5 3 подключен генератор 4 случайных импульсов, Для синхронизации генератора 4 вспомогательных случайных импульсов его вход соединен с выходом генератора 5 стробирующих и м пул ьсов.

10 Выходы амплитудных дискриминаторов 2 и ,3 подключены к двум входам логической схемы 6 типа «искгпо щтельно 11ЛИ». Раздельные выходы лоп|ческой схемы соединены с вычигающпм и суммирующим входами реверсивного счетчика 7, который чс рез преобразователь код-аналог 8 подключен ко входу амплитудного дискриминатора 8.

Работает устройство следующим образом.

Входной сигнал подается через усилитель 1

20 на амплитудный дискриминатор 2. Уровень напряжения выборки амплитудного дискрпмш атора 2 задается амплитудой входного сигнала.

С амплитудного дискриминатора 2 на логи-гескую схему в зависимости от того, превысило

25 ли напряжение генератора 4 случайны.; импульсов входной сигнал или нет, подаются пли не подаются импульсы. Импульсы с выхода амплитудного дискриминатора 2 поступают на один из входов логической схемы 6, на другой

3Q вход этой схемы поступают импульсы с амплп307409

Подписнос

Ц1-1ИИПИ

Заказ 2165j16

Изгь ¹ 896 Тираж 473

Типографил, пр. Сапунова, 2 тудного дискриминатора 3. На выходе амплитудного дискриминатора 3 появляется или не появится сигнал в зависимости от того, превысит ли случайное напряжение генератора 4 напряжение преобразователя код-аналог 8. Логическая схема 6 «исключительно ИЛИ» подает на вход реверсивного счетчика 7 импульсы только в том случае, если на выходе дискриминатора 2 или 3 один из сигналов отсутствует. Когда вероятность появления единицы с выхода дискриминатора 2 больше вероятности появления единицы с выхода дискриминатора 3, число на реверсивном счетчике 7 будет возрастать. С увеличением числа на реверсивном счетчике 7 увеличивается уровень напряжения выборки в дискриминаторе 3, что приводит к уменьшению частоты поступления импульсов на логическую схему 6. Это происходит до тех пор, пока не сравняется частота появления импульсов одинаковой полярности с выходов дискриминаторов 2 и 3.

Таким образом, на реверсивном счетчике 7 установится число которое флюктуирует с некоторой дисперсией, определяя величину изменения вероятности превышения генератором 4 случайных сигналов входного сигнала. Так как вероятность превышения случайным напряжением генератора 4 случайных сигналов входного сигнала определяет среднее значение импульсной последовательности с выхода дискриминатора 2, то установившееся число на реверсивном счетчике 7 пропорционально среднему значению входного сигнала. В случае нсстационарного входного сигнала среднее значение меняется, и в соответствии с этим меняется число на реверсивном счетчике. Генератор случайного сигнала с равномерным распределением целесообразно выполнить на регистре с обратной связью по модулю 2 с последующим преобразованием числа в напряжение с помощью преобразователя код-аналог.

Таким образом, возможность измерения среднего значения процесса, имеющего любую функцию распределения, обеспечивается за счет измерения вероятности непревышения заданного случайного сигнала с равномерным распределением напряжения входного сигнала.

Если на вход устройства будет подаваться постоянное напряжение, то оно будет преобразовано в двоичный код, значение которого будет

10 сниматься с реверсивного счетчика.

Для обеспечения независимости случайной величины, поступающей на входы амплитудных дискриминаторов 2 и 3, на вход дискриминатора 3 случайный сигнал поступает с некоторой задержкой по времени по сравнению с поступлением аналогичного сигнала на вход дискриминатора 2, либо можно использовать два идентичных генератора импульсов со случайной амплитудой.

Предмет изобретения

Устройство для измерения средних значений случайных сигналов, содержащее усилитель, соединенный с одним из входов первой схемы сравнения, второй вход которой связан с генератором вспомогательных случайных импульсов, а выход подключен к логической схеме

«исключительно ИЛИ», связанной с входами реверсивного счетчика, генератор стробирующих импульсов, подключенный к управляющему входу первой схемы сравнения, и вторую схему сравнения, отличающееся тем, что, с целью анализа нестационарных процессов, устройство содержит связанный с реверсивным счетчиком цифро-аналоговый преобразователь, соединенный со второй схемой сравнения, второй вход которой подключен к генератору вспомогательных случайных импульсов, а вы4р ход связан с логической схемой «исключительно ИЛИ».