Устройство для регистрации функции и плотности
О П--И--С А Н И Е 334568
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 12.VI.1970 (№ 1451172/18-24) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 30.lll.1972. Бюллетень № 12
Дата опубликования описания 4.Ч.1972
М. Кл. С 061 15/36
Комитет па делатв изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 681.333:621(088.8) Авторы изобретения
В. М. Бакаев и А. И. Даниленко
Таганрогский радиотехнический институт
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ФУНКЦИИ И ПЛОТНОСТИ
РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ
Предлагаемое устройство относится к области измерений цифровыми методами статистических характеристик случайных процессов, представленных клиппированным потоком случайных импульсов.
Устройство может быть использовано как для исследования распределения длительностей импульсов (интервалов между ними) случайного потока, так и для анализа распределения мгновенных значений случайного процесса путем измерения относительного времени пребывания реализации его выше заданного уровня (в интервале уровней).
Одной из важнейших задач, стоящих перед устройствами регистрации законов распреде. ления цифровыми методами, является уменьшение методической погрешности, обусловленной дискретным характером измерения временных отрезков. Известные устройства уменьшают указанную погрешность, повышая точность измерения длительностей импульсов либо путем уменьшения периода следования счетных импульсов, либо кодированием остаточного интервала и квантованием его по нескольким уровням. Однако в любом случае существующая неточность измерения длительностей импульсов приводит к накоплению абсолютной ошибки измерения суммарного времени пребывания реализации случайного процесса выше заданного уровня (в коридоре уровней). При этом устройства сложны и громоздки, Для упрощения устройств при одновременном улучшении качественных показателей, 5 позволяющих свести указанную методическую погрешность к нулю, в предлагаемое устройство введены блоки, осуществляющие учет знаков ошибок измерения длительностей импульсов путем округления кода временного
10 интервала с кодированием остаточного временного интервала по двум уровням. При этом округлению измеряемой длительности импульсов в меньшую сторону соответствует введение отрицательного знака ошибки изме15 рения и, наоборот, округление длительности импульса в большую сторону соответствует введению положительной ошибки, измерения.
Обычно число измеряемых импульсов, дли20 тельности которых пропорциональны времени пребывания выбросов случайного процесса выше заданного уровня (в коридоре уровней) достаточно велико за время единичного эксперимента, поэтому распределение величин
25 ошибок подчиняется нормальному закону. Отсюда, очевидно, симметричность распределения ошибок и их знаковость позволяют считать с высокой степенью точности абсолютную ошибку измерения суммарной длитель30 ности импульсов равной нулю.
334568
Составитель Э. Сечина
Техред Е. Борисова
Корректор Л. Царькова
Редактор Е. Гончар
Изд. № 493
Тираж 448
Заказ 1153/5
Подписное
Типография, пр. Сапунова, 2
На чертеже изображена блок-схема устройства.
Она содержит преобразователь 1 случайной величины; цифровой хронометр 2, схему формирования 8 пилообразного напряжения; пороговую схему 4 сравнения напряжений; схему совпадения 5, схему «ИЛИ» б и регистратор 7.
Устройство работает следующим образом.
Исследуемая случайная функция преобразуется узлом 1 (преобразователем случайной величины) в последовательность прямоугольных импульсов стандартной амплитуды с длительностями, пропорционалньыми соответствующим выбросом случайной функции над заданным уровнем анализа. Импульсы поступают на входы узлов 2 и 5 цифрового хронометра. Цифровой хронометр под действием этих импульсов генерирует серии коротких импульсов, называемых счетными. Частота счетных импульсов строго постоянна. Число их в сериях пропорционально длительностям запускающих импульсов. Счетные импульсы,из цифрового хронометра 2 следуют на входы узлов 8 и б (схем формирования пилообразных напряжений и схему «ИЛИ»). Последняя пропускает импульсы цифрового хронометра в регистратор 7 для записи. Таким образом осуществляется грубая оценка длительностей измеряемых импульсов. Совокупность узлов 8 — 5 решает задачу округления длительностей. Узел 8 в промежутках счетных импульсов формирует пилообразное напряжение и подает его на вход узла 4. Пилообразное напряжение сравнивается на входе узла 4 с постоянным напряжением. В момент равенства этих напряжений в узле 4 формируется импульс, длительность которого определяется временем пребывания пилообразного напряжения над постоянным. Величины сравниваемых напряжений выбираются таким образом, чтобы момент их равенства приходился строго на середину интервалов следования счетных импульсов.
Далее импульсы подаются на вход схемы
5 совпадений узла 5. Если задний фронт измеряемого импульса попадает в зону действия импульса, поступающего из узла 4, узел 5 выдает в регистратор импульс записи, фиксируя тем самым тяготение длительности измеряе10 мого импульса к большему "íà÷åíèþ. Если же импульсы измеряемый и поступающий из узла 4 не перекрываются, регистратор 7 записывает только импульсы узла 2. Таким образом устройство автоматически округляет дли15 тельности измеряемых импульсов в обе стороны в зависимости от «веса» их остаточных интервалов. При этом суммарная длительность измеренных за единичный эксперимент импульсов считывается непосредственно со
20 счетчика с вероятностью ошибки измерения, стремящейся к нулю при увеличении длительности исследуемой реализации случайного процесса.
Предмет изобретения
Устройство для регистрации функции и плотности р аспределения вероятностей случайных процессов, содержащее преобразователь, соединенный одним выходом с цифровым
30 хронометром, и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, устройство дополнительно содержит схему «ИЛИ» и последовательно соединенные схему формирования, пилообразного напряже35 ния, пороговую схему сравнения, схему совпадения, один выход цифрового хронометра соединен со схемой «ИЛИ», другой выход— со схемой формирования пилообразного напряжения, другой выход преобразователя через схему совпадения подключен к схеме
«ИЛИ», соединенной с регистратором.
