Устройство для измерения дисперсий случайных процессов

 

КСАН

387392

0 П

Союз Советских

Социалистических

Р9сл f 6

ИЗОБИДИТ ИН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 26.Х.1971 (№ 1708854/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.VI.1973. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 16.Х.1973

М. Кл. б 06g 7/52

Тасударствеииый комитет

Совета Мииистров СССР

fl0 деиам изооретеиий и открытий

УДК 681.333:519.2 (088.8) Автор изобретения

Г. Я. Мирский

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДИСПЕРСИЙ

СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

Изобретение относится к области специализированных средств вычислительной техники, предназначенных для аппаратурного определения характеристик случайных процессов.

Известно устройство для измерения условий и полной (безусловной) дисперсии случайного процесса, содержащее аналого-цифровой квадратор, реверсивный счетчик импульсов, схемы совпадений, схему сравнения, генератор импульсов опроса, собирательную схему, формирователь импульсов, амплитудно-импульсный модулятор, блок усреднения, делитель частоты, схему задержки, триггер ч замыкающую кнопку с самовозвратом. Однако это устройство не измеряет дисперсии длительностей выбросов случайного процесса.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства. Это достигается тем, что опо содержит формирователь выбросов, дифференцирующую цепочку и преобразователь длительности импульса в амплитуду с памятью, причем сигнальный вход формирователя выбросов подключен к входному зажиму устройства, управляющий вход его присоединесч к входу аналого-цифрового к вадратора, выход соединен непосредственно с ,входом пер вой схемы совпадений и входо м блока усреднения, а через дифференцирующую цепь —,к входу второй схемы совпадений, 2 преобразователь длительности в амплитуду включен между выходом первой схемы совпадений и входом собирательной схемы.

На чертеже представлен а структурная схема предлагаемого устройства.

Она содержит входные зажимы l и 2 напряжений реализаций соответственно исследуемого и связанного с ним случайных процессов, формирователь выбросов 8 с сигнальным

10 входом 4 и управляющим входом 5, перекл ючатель б с неподвижными контактами 7 и 8, схемы совпадений 9 — 18 со входами 14 — 28, преобразователь длительности импульса в амплитуду 24 с памятью, аналого-цифровой

15 квадратор 25 с сигнальным входом 26, управляющим входом 27и выходом импульса ШИМ

28, реверсивный счетчик импульсов 29 с суммирующим входом 80 и вычитающим входом

81. Кроме того, устройство включает выклю20 чатель 82, собирательную схему 88 со входами 84 и 85, схему сравнения 86 со входами 87 .и 88, переключатель 89 с неподвижными контактами 40 — 42, генератор импульсов QIIpoc0

48, формирователь импульсов 44, ам плитудно25 импульсный модулятор 45 с сигнальным входом 46 и входом стробирующего импульса 47, переключатель 48 с неподвижными контактами 49 и 50, блок усреднения импульсных последовательностей 51, схему задержки 52, де30 литель частоты 58, триггер 54, дифференциру387392,5

15

65 ющую цепочку 55, замыкающую кнопку 56 с самовозвратом.

При измерении условной дисперсии выключател ь 82 замкнут, переключатель б замыкается на контакт 8, переключатель 89 — на контакт 41, переключатель 48 — на контакт 49.

Когда измеряется безусловная дисперсия, положения переключателей те же, за исключением переключателя 89, который замыкается на контакт 42. Чтобы измерить дисперсию длительностей выбросов, нужно установить все переключатели в положения, указанные на чертеже: разомкнуть выключател ь 32, замкнуть переключатель б на контакт 8, переключатель 48 — на контакт 50 и переключатель 39 — н а конта кт 40.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение реализации исследуемого процесса, подводимое к входному зажиму 1, поступает на сигнальный вход 4 формирователя выбросов 8. В последнем установлен заданный порог, относительно которого формируются прямоугольные импульсы постоянной ампл итуды. Длительность импульса т равна длительности выброса, из которого сформирован импульс. Через схему совпадения 9 (при наличии разрешающего на пря>кения на ее входе 15) импульс подает в преобразователь 24, где преобразуется в пропорциональное длительности т напряжение (коэффициент пропорциональности К ), которое запоминается.

Это напряжение подается через вход 84 собирательной схемы 83 на сигнальный вход 26 аналого-цифрового квадратора. Последний запускается коротким импульсом, который получается в результате дифференцирования среза прямоугольного импульса дифференцирующей цепью 55, и подводится к управляющему входу 27 через схему совпадений 10 (при наличии на ее входе 17 разрешающего напряжения) .

Квадратор 25 преобразует напря>кение, поданное на вход 26, в импульсы, число которых пропорционально квадрату напря>кения (коэффициент пропорциональности К ) . Эти импульсы подводятся ко входу 18 схемы совпадения 11 и проходят через нее на суммирующий вход 80 реверсивного счетчика 29 (если триггер 54 находится в единичном поло>кении). По окончании импульса ШИМ, формируемого при работе аналого-цифрового квадратора 25, со специального выхода 28 снимается короткий импульс (соответствующий срезу сигнала ШИМ), который подается на управляющий вход 5 формирователя 3 и подготавливает последний к формированию следующего выброса. После прохождения N выбросов, т. е. после N запусков квадратора 25, D счетчике 29 будет накоплено число А, пропорциональное оценке второго момента длительности выбросов, т. е. А =К К M" (т ). Для почучения прямого отсчета К К = 10> .

Последовательность и рямоугол ьных импульсов-выбросов, поступающая на преобразователь 24, параллельно подается в блок усреднения 51, где усредняется. По истечении N выбросов выходное напря>кение блока усреднения пропорционально (коэффнциент пропорциональности К ) оценке математического ожидания длительности выбросов М(т).

Число N обрабатываемых выбросов, задается устройством, состоящим из схемы совпадений 10, делителя частоты 53, триггера 54 и кнопочного выключателя 56. До н ачала измерений триггер 54 находится в нулевом положении. При этом на входы 15, 17, 19 схемы совпадений 9, 10, 11 подается запрещающий потенциал. После нажатия кнопки 56 первый выходной импульс дифференц ирующей цепи очищает делитель частоты 58 и перебрасывает триггер 54 в единичное положение, вследствие чего на входы 15, 16, 17, 19 схем .совпадений 9, 10, 11 поступает разрешающее напряжение. С этого момента создается возможность передачи прямоугольных импульсов через схему совпадений 9 в преобразователь 24 и блок усреднения 51, прохождения импульсов с выхода дифференцирующей цепи 55 на управляющий вход 27 квадратора 25 и в делитель частоты 58, а также поступления выходных импульсов квадратора 25 на суммиру ющий вход 30 реверсивного счетчика 29.

Делитель частоты 53 представляет собой пересчетную схему, коэффициент пересчета которой выоран У=10> для получения прямого отсчета. После поступления N импульсов на выходе делителя частоты 53 возникает импульс, перебрасывающий триггер 54 в нулевое положение. В результате этого запираются схемы совпадений 9, 10 и 11, а на входы 21 и 28 схемы совпадений 12 и 18 подается раз° решающий потенциал. После отпирания схемы совпадений 13 выходное напряжение блока усреднения 51 передается через нее и собирательную схему 88 на вход 26 аналого-цифрового квадратора 25, который запускается выходным импульсным делителем частоты 53, задержанным схемой задержки 52 на короткий промежуток времени (достаточный для переброса триггера). На выходе аналого-цифрового квадратора 25 образуются импульсы, число которых

 — К К,. !М»- (-.»)}» — 10л }M* (-„»)} .

Эти импульсы поступают через отпертую схему совпадений 12 на вычитающий вход 31 реверсивного счетчика 29. Входной зажим 81 соединен со входом q-й декады (соединяющий переключатель на чертеже не показан). Поэтому число В вычитается из числа А 10 <, а оценка измеряемой дисперсии связана с показанием реверсивного счетчика соотношением

D" (T) =С 10 — > (число р определяет положение запятой в показании С).

Предмет изобретения

Устройство для измерения дисперсий случайн ых процессов, .содержащее схемы совпадения, аналого-цифровой квадратор, соединенный через первую, схему совпадения с реверсивным счетчиком, схему сравнения, генера387392

Составитель В. новинский

Техред Т. Курилко

Корректоры: Е. Сапунова и Л. Орлова

Редактор С. Авдеева

Подписное

Заказ 2709j8 Изд. № 703 Тираж 647

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4j5

Типография, пр. Сапунова, 2 тор импульсов опроса, формирователь импульсов, связанный с амплитудно-импульсным модулятором, блок усреднения, собирательн|ую схему, делитель частоты, подключенный к триггеру, схему задержки и замыкающую кнопку с самовозвратом, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно содержит формирователь выбросов, дифференцирующую цепочку и преобразователь длительности импульса в амплитуду с памятью, причем, сигнальный вход формирователя выбросов подключен к входному зажиму устройства, управляющий его вход соединен с Одним из входов аналого-цифрового квадратора, а выход подключен через первую схему совпадения к входам блока усреднения и к преобразователю длительности импульса в амплитуду, и через дифференцирующую цепочку — ко входу второй схемы совпадений, соединенной с делителем частоты и формировател ем импульсов, входы собирательной схемы подключены к третьей схеме

l0 совпадений и к выходу преобразователя длительности импульса в амплитуду, ее выход соединен с одним из входов аналого-цифрового квадратора.