Устройство для анализа случайных процессов

8 О

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 12 Ч111.1971 (№ 1694481/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 181Ч.1973. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 25.ЧП.1973

М. Кл. G 061 15/36

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 681ч3.519.2 (088.8) Авторы изобретения

Заявитель

А. Д. Скалон, Г. М. Фролов и О. В. Гаврилов

Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

Устройство относится к области специализированных цифровых вычислительных машин.

Известны устройства для анализа случайных процессов, содержащие магнитограф, первый выход которого подключен ко входу нуль-органа и ко входу амплитудного дискриминатора, выход которого соединен с первым входом блока сортировки — запоминания.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства, Это достигается тем, что устройство содержит блоки сортировки по .признаку равноценности реализаций, ко входам которых подключены второй и третий выходы магнитографа соответствен но, второй вход блока сортировки по признаку скорости движения соединен с выходом нуль-органа, а первый и второй выходы— со вторым и третьим входами блока сортировки — запоминания, соответственно, к четвертому входу которого подключен выход блока сортировки по признаку равноценности реали зации.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Оно содержит магнитограф 1, нуль-орган 2, амплитудный дискриминатор 8, блок 4 сортировки по признаку скорости движения, блок

5 сортировки по признаку равноценности реализаций, блок сортировки — запоминания 6, состоящий из пересчетных схем 7, 8 и 9, блока управления 10, арифметического блока 11 и блока памяти 12.

На фиг. 2 изображена временная диаграмма работы устройства, где а — график исследуемого сигнала; б — импульсы амплитудного дискриминатора; в — напряжение с магнитографа, являющееся аналогом скорости; г — импульсы блока сортировки по признаку скорости движения; д — импульсы маркировки при10 знака равноценности и е — импульсы считывания записи.

Магнитограф 1 служит для записи и воспроизведения процессов в виде электрическо15 го напряжения по методу частотной модуляции.

Нуль-орган 2 — триггер с одним устойчивым состоянием, настроенный на нулевой уровень срабатывания. Амплитудный дискримина20 тор 8 состоит из набора ячеек (триггеров с одним и двумя устойчивыми состояниями), н астроенных на различные уровни срабатывания.

Блок 4 сортировки по скорости движения представляет собой аналого-цифровой преоб25 разователь с внешним запуском на преобразование, а блок 5 сортировки по признаку равноценности реализаций — блокинг-генератор коротких импульсов для согласования выхода магнитографа со входом пересчетноь

30 схемы 9. Пересчетные схемы 7, 8 и 9 пред378860

5 ю

15 гс г5 зо

55 ставляют собой счетчики, построенные на триггерах и с пересчетом на десять.

Блок управления 10 служит для формирования импульсов сброса пересчетных схем 7 и 8 и импульсов считывания — записи. Он состоит из набора формирующих схем (блокипгген ераторов, ключей и т. д.). Арифметический блок 11 представляет собой сумматор на триггерах для добавления единицы к содержимому выбранной ячейки блока памяти. Блок памяти 12 собран на ферритовых кольцах с прямоугольной петлей гистерезиса, прошитых on ределенным образом шинами.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал (см. фиг. 2) в виде электрического напряжения поступает с первого канала магнитографа 1 н а нуль-орган 2 и в амплитудный дискриминатор 8, который вырабатывает пачки импульсов, пропорциональные максимумам б. Со второго канала магнитографа на вход блока 4 поступает напряжение в, являющееся аналогом скорости движения опытного поезда. Блок 4 по команде от н уль-органа вырабатывает пачки импульсов е, пропорциональные значениям скорости движения в моменты пересечения исследуемым сигналом нулевого уровня. С третьего канала магнитографа на блок 5 поступают маркировочные импульсы, которые в нем формируются. Количество отрицательных импульсов д блока 5 соответствует признаку равноценности реализаций, положительный импульс соответствует моменту окончания реализаций.

Импульсы блоков 8, 4 и 5 поступают на блок б. Весь объем блока .памяти (1000 ячеек) разбит на десять групп. Каждая группа разбита на десять зон, а каждая зона — на десять классов. Номер класса (i=1, 2, ..., 10) соответствует определенной величине макси мума, номер зоны j (1=1, 2, ..., 10) — градации скорости движения, а номер группы и (lг= 1, 2,..., 10) — признаку равноценности реализаций. Выбор номера i производит пересчетная схема 7 в соответствии с количеством импульсов амплитудного дискриминатора.

Аналогично производится выбор номера / и k в соответствии с импульсами блоков 4 и 5.

Пересчетные схемы 7, 8 и 9 открывают входы шин, пронизывающих ячейки выбранных класса i, зоны j и группы k.

После того, как процесс выбора номеров

, j, k будет закончен, последним импульсом е через блок управления 10 по открытым шинам посылают импульс е считывания записи.

В арифметический блок 11 считывают информацию, которая была ранее накоплена в ячейке (t, j, k), добавляют к ней единицу и эту новую информацию снова записывают в ячейку (i, j, k). После этого производят сброс пересчетных схем 7 и 8 в исходное состояние импульсами блока управления 10.

Далее процесс измерения и записи в блок памяти 12 повторяется для регистрации следующего максимума.

Сброс пересчетной схемы 9 производят в конце реализации положительным импульсом д блока 5.

Таким образом, выбор номера группы К производят один раз в начале реализации, а выбор номера i и 1 — для каждого колебания реализаций.

В результате однократного воспроизведения и обработки записи в блоке памяти устройства накапливаются данные ста одномерных дважды условных распределений плотности вероятности, т. е, каждому сочетанию двух признаков (скорости и равноценности) будет соответствовать свое распределение максимумов.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет автоматически непрерывно обрабатывать записи, полученные при движении опытного поезда с перемен ной скоростью по различным неоднократным участкам железнодорожного пути. Накопленные в блоке памяти данные через перфоратор вводят в ЭЦВМ для вычисления оценок статистических характер и сти к.

Предмет изобретения

Устройство для анализа случайных процессов, содержащее магнитограф, первый выход которого подключен ко входу н уль-органа и ко входу амплитудного дискриминатора,выход которого соединен с первым входом блока сортировки — запоминания, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит блоки сортировки по признаку скорости движения и по признаку равноценности реализаций, ко входам которых подключены соответственно второй и третий выходы магнитографа, второй вход блока сортировки по признаку скорости движения соединен с выходом нуль-органа, а первый и второй выходы — соответственно со вторым и третьим входами блока сортировки — запоминания, к четвертому входу которого подключен выход блока сортировки по признаку равноценности реализаций.