Статистический анализатор

 

О П И C А Н И Е 409243

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социвлистимескик

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 18 1У.1972 (№ 1776145/18-24) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано ЗО.XI.1973. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 15.IV.1974

М. Кл. G 06g 7/52

Государственный иомитет

Совета Министров СССР оа делам изобретений и открытий

УДК 681.333:519,2 (088.8) Авторы изобретения А. А. Осьминин, А. С. Евплов, А. С. Лушников, В. P. Крашенинников и В. И. Петухов

Заявитель

Ульяновский политехнический институт

СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР

1п р, — In р, = 1п — ", ти

30,11редлагаемое устройство относится к специализированным вычислительным системам для оперативного анализа характеристик случайных процессов и может использоваться при статистической обработке экспериментальных данных в производстве и при научных исследованиях.

Известен статистический анализатор, содержащий дискриминатор .уровня анализа, ключевые схемы, делитель частоты, генератор импульсов заполнения, управляемый генератор ступенчатого напряжения с логической схемой запрета, счетчик импульсов со схемой ввода в счетчик числа начальной установки счетчика.

Для производства измерения по априорным сведениям о характеристиках процесса в таком анализаторе устанавливается уровень анализа заведомо выше действительного значения искомой характеристики, а в счетчик вводится число в дополнительном коде, пропорциональное априорному значению вероятности пребывания реализации ниже уровня анализа. Уровень анализа последовательно понижается генератором ступенчатого напряжения до тех пор, пока не станет ниже действительного значения искомой характеристики, т. с. пока нс переполнится счетчик, и импульс переполнения це закроет логическую схему запрета.

В известных статистических анализаторах необходима такая установка уровней анализа, при которой перекрывается весь возможный диапазон изменения случайной величины

5 или процесса. Это приводит к конструктивному и схемному усложнению устройства, его узкодиа пазонности и, как следствие, к ограничению надежности и областей возможного использования.

10 Цель изобретения — расширение динамического .диапазона и точности определения математического ожидания и дисперсии нормальных случайных процессов при достаточно высоком быстродействии.

15 Это достигается тем, что математическое ожидание и дисперсия определяются по трем точкам кривой распределения. Для этого в устройство введены три канала (устройства) для определения плотности вероятности

20 тр (х), тра(х), тра(х). В этих трех точках, определенным образом выбираемых на оси возможных значений исследуемого случайного процесса. К выходам этих каналов подключены логарифмические устройства, а затем два

25 устройства вычитания так, что с выхода первого снимается напряжение, пропорциональное

409243 а с:выхода второго — напряжение, пропорциональное

Iп у, — In q, = In

Эти напряжения поступают в вычислитель, куда подаются также напряжения, постоянные для отдельного измерения из устройства ввода констант.

На чертеже показана структурная схема предлагаемого статистического анализатора.

Статистический анализатор содержит три идентичных (канала) устройства определения плотностей вероятностей в трех точках кривой распределения х>, хр, хз (причем xr ( (xz (хз) Каждый канал состоит из суммирующего блока (резистора),1, блока 2 формирования дифференциального коридора (пары триггеров Шмидта), схемы «И» 3, блока

4 усреднения (RC-цепи). Вторые входы схем

«И» соединены с генератором 5 тактовых импульсов. К выходам каналов измерения плотности вероятности подсоединены логарифмические устройства б, 7 и 8. Выходы логарифмических устройств первого и второго каналов 6 и 7 подключены к устройству 9 вычитания, выход которого соединен с вычислителем

10, а выходы логарифмических устройств 7 и

8 второго и третьего каналов — к устройству

11 вычитания, выход которого соединен с вычислителем 10.

Устройство 12 ввода констант соединено с суммирующим блоком 1 и вычислителем 10.

Результат измерения регистрируется показы,вающим устройством (индикатором) 13.

Напряжение исследуемого процесса поступает одновременно на суммирующие блоки (резисторы) 1 трех каналов. Кроме того, на эти резисторы подаются постоянные напряжения с выхода устройства 12 ввода констант.

Этими напряжениями определяется положение точек хь х и хз. Как только сигнал (анализируемая реализация) принимает значение, входящее в данный дифференциальный коридар, схема «И» 3 открывается и пропускает тактовые импульсы с генератора 5. Когда значения сигнала выходят за пределы коридора, схема «И» запирается. Эта последовательность импульсов на выходе вентиля осредняется в пределах всей д .ины реализации для определения среднего значения времени пребывания сигнала в пределах коридора. Операция деления на ширину коридора устраняется соответствующим выбором послед5 ней (одинакова во всех трех каналах устройства). Напряжения, пропорциональные плотностями вероятности в точках хь х, х, подаются на логарифмические устройства, а затем попарно — на ус ройс ва вычитания. На вы10 ходах этих устройств вырабатываются напряжения, пропорциональные величинам Iп —

7а и Iп соответственно, которые поступают в

Vs ra

15 вычислитель. В вычислитель подаются также постоянные для данного измерения напряжения из устройства ввода констант. Узлы вычислителя коммутируются для вычисления математического ожидания или дисперсии.

20 Реализация вычислительного устройства по представленным алгоритмам возможна на элементах аналого-цифровых устройств и довольно проста.

25 Предмет изобретения

Статистический анализатор, содержащий логарифмические устройства, устройства вычитания, вычислитель, соединенный с индика30 тором, устройства определения плотностей вероятностей, состоящие из последовательно соединенных суммирующего блока, блока формирования, схемы «И», блока усреднения, при этом первый вход каждого суммирующего блока подключен к входу анализатора, второй вход — к соответствующему выходу устройства ввода констант, вторые входы всех схем «И» объединены и подключены к выходу генератора тактовых импульсов, о т л и ч а ю40 щийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона и повышения точности работы анализатора, выход каждого блока усреднения подключен к входу соответствующего логарифмического устройства, при этом выходы каждых двух соседних логарифмических устройств подключены к входам соответствующего устройства вычитания, выходы устройств вычитания соединены с входами вычислителя, другие входы которого подключе50 ны к устройству ввода констант.

409243

U(Составитель Э, Сечина

Техред Т. Ускова

Редактор И. Грузова

Корректор А. Васильева

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 857/16 Изд. № 1152 Тира>к 647 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5