Устройство для определения функции плотности вероятностей

Соеэ Севетскна

Сюцналмстннесеи

РВспублнн, ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ (636637 (6!) Дополнительное к авт. синд-ву(22) Заявлено19.07.76 (21) 2387237/18-24

Z (5!) М. Кл

Cj 06 . 7/52 с присоединением заявки №Гаеударетеаааый каюпат

Сааата Меаетраа СССР аа делам азабретаей я еткрмтмй (23) Приоритет(43) Опубликовано 05. 12, 78.Бюллетень № 45 (45) Дата опубликования описания 15.12.78 (53) УДК 681.3 (088,8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПР ЕДЕЛЕНИЯ ФУНКБИИ

ПЛОТНОСТИ ВЕРОЯТНОСТЕЙ

Изобретение относится к области специализированных средств вычислительной техники и может быть использовано при разработке аппаратуры для исследования быстрых случайных сигналов со спектром до сотен. мегагерц, а также для преоб- 5 разования в последовательность кодов и наблюдения одномерной функции плотности вероятностей.

Известно устройства для определения функции плотности вероятностей (1) . 10

Это устройство решает задачу только дискретной оценки функции плотности вероятностей. Однако в настояшее время возникла необходимость исследования функции плотности вероятностей сигналов ши- >5 рокого частотного спектра в реальном масштабе времени, Этим требованиям ука- . эанное устройство не удовлетворяет.

Известно также устройство для определения функции плотности вероятностей (" °

2j, содержашее первый и второй счетчики,:блок регистрации, первый блок квантования, первый вход которого является

2 входом устройства а второй вход подключен к первому выходу генератора импульсов, второй выход которого соединен с входом первого счетчика.

Известное устройство позволяет измерять дискретные значения оценок функции вероятностей, т.е. оно не может работать в реальном масштабе времени, Кроме того, в нем частотный спектр исследуемых сигналов ограничивается техническими трудностями, возникаюшими при реализации отдельно квантования по времени и но амплитуде.

Целью изобретения является расширение спектра исследуемых сигналов и обеспечение возможности работы в реальном масштабе времени.

Для этого устройство содержит второй блок квантования, преобразователи коднапряжение, третий счетчик, регистр, блок элементов И, блок умножения и сумматор, выход которого соединен с первым входом второго блока квантования, второй вход которого соединен с входом

636637 устройства, а третий вход подключен к первому выходу генератора импульсов, вход сумматора подключен к третьему входу первого блока квантования, к первому выходу устройства и к выходу пер- Ф вого преобразователя код-напряжение, выходы блоков квантования подключены со ответственно к входам блока умножения, выход которого через второй счетчик, блок элементов И и регистр соединен с выхо- >г> дом блока регистрации и с входом второго преобразователя код-напряжение, выход которого является вторым выходом устройства, выход первого счетчика подключен к управляющим входам второго счетчика, И блока элементов И и через третий счетчик соединен с входом первого преобразователя код-напряжение, На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. 30

Устройство для определения функции плотности вероятностей состоит из двух идентичных блоков 1, 2 квантования,соединенных с генератором импульсов 3 и блоком 4 умножения, счетчиков 5, 6 и

7, регистра 8, преобразователей код-напряжение 9, 10, сумматора 11, блока

12 регистрации, блока 13 элементов И.

Устройство работает следующим образом.

М

Исследуемый сигнал (можно через блок согласования, выполняющий функции согласования динамического диапазона) поступает на входы блоков 1 и 2 квантоваийя, на управляющие временные входы которых подается с выхода генератора 3 стробируюший импульс длительностью порядка 1 нс, а на управляющие амплитудные входы - уровни напряжения, соответственно с выхода преобразователя

10 код-напряжение X координаты и выхода сумматора 11. В блоках 1 и 2 осуществляется квантование исследуемого сигнала по. времени и амплитуде. Выходные сигналы блоков 1 и 2 подаются на блок 4, который выполняет логическую функцию.

- = )(, )(„ гдето - выходной сигнал блока 4;

Х.Х - выходные сигналы блоков кванг-2 тования, вырабатывающих единичные сигналы при превышении амплитудой исследуемого сигнала заданных уровней в момент квантования по времени.

Функции блоков квантования выполняхп быстродействующие триггеры на туниельных диодах. В соответствии с указанной функцией блок 4 осуществляет отбор импульсов, соответствующих попаданию исследуемого сигнала в амплитудный диапазон Ь Х, заданный на входе сумматора 11, на уровне, соответствующем вы.ходному сигналу преобразователя 10 коднапряжение. Результат преобразования одной точки функции плотности вероятностей накапливается в счетчике 5 (результата) за время, определяемое емкостью счетчика 6 (периода накопления) и частотой генератора 3, Сигнал переполнения счетчика 6 (периода) открывает с помощью блока элементов И 13 шину, соединяющую счетчик 5 с регистром 8, в котором при этом запоминается результат одной точки функции. Этот же сигнал переполнения счетчика 6 увеличивает содержимое счетчика (каналов) 7 на единицу, чем обуславливается увеличение напряжения на выходе преобразователя 10 коднапряжение X канала на один квант. При этом счетчик 5 устанавливается в нулевое состояние и начинается накопление следующего значения функции. Йля наблюдения функции плотности вероятностей на двухкоордииатном индикаторе (осциллографе или самописце) коды функции с регистра

8 и ее аргумента со счетчика 7 преобразователями код-напряжение 9 и 10 преобразуются в напряжения, которые управляют соответственно амплитудными и временными входами внешнего блока 12 реГис границе

Использование новых элементов - управляемой с помощью элементов И шины, соединяющей счетчик 5 с регистром 8, счетчика 7 (каналов), преобразователя

10 код-напряжение и сумматора 11,— .выгодно отличает устройство от известного, так как обеспечивается воэможность работы в реальном масштабе времени. При этом использование блоков квантования по амплитуде одновременно с квантованием по времени коротким импульсом обеспечивает существенное расширение спектра исследуемых сигналов.

Наличие аналогового и цифрового выходов обеспечивает воэможность его применения как в виде настольного прибора, так и в составе автоматических систем управления, построенных на базе UBM.

Формула изобретения

Устройство для определения функции плотности вероятностей, содержащее первый и второй счетчики, блок регистрации, 636637

Составитель Э. Сечина

Редактор 10. Челюканов Техред М. Петко Корректор С- 1 арасиняк

Заказ 6943/40 Тираж 784 11одписное

HHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 первый блок квантования, первый вход которого является входом устройства, а второй вход подключен к первому выходу генератора импульсов, второй выход которого соединен с входом первого счет- % чика, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью расширения спектра исследуемых сигналов и обеспечения возможности работы в реальном масштабе времени, оно содержит второй бг;ок квантования, пре- >0 образователи код-напряжение, третий счетчик, регистр, блох элементов И, блок умножения и сумматор, выход которого соединен с первым входом второго блока квантовайия, второй вход которого соеди- И нен с входом устройства, а третий вход подключен к первому выходу генератора импульсов, вход сумматора подключен к третьему входу первого блока квантования, к первому выходу устройства и к выходу первого преобразователя, код-напряжение, выходы блоков квантования подключены соответственно к входам блока умножения, выход которого через второй счетчик, блок элементов И и регистр соединен с выходом блока регистрации и с входом второго преобразователя код-напряжение, выход которого является вторым выходом устройства, выход первого счетчика подключен к управляюшим входам второго счетчика, блока элементов И и через третий счетчик соединен с входом первого преобразователя код-напряжение.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Махонин Г. M. "Методы измерения одномерных функций распределения

V широкополосных случайных процессов, 1-й Бсесоюзный симпозиум Методы представления и аппаратурный анализ случайных процессов и полей", Новосибирск, 1 968.

2. Котюк А. Ф.,Ольшевский B. В., 11ветков Э. И. Методы н аппаратура для анализа характеристик случайных процессов, М., Энергия, 1967, стр. 100.