Анализатор распределения вероятностей временных интервалов между соседними выбросами случайных процессов

Анализатор распределения вероятностей временных интервалов между соседними выбросами случайных процессов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (и 515998

ИЗОЬРЕТИНИЯ

Союз Соеетских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.07.74 (21) 2049607/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.- G OIR 23/02

1осударственнык комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.05.76. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 21.06.76 (53) УДК 621.317.7 (088.8) (72) Лвторы изобретения

И. А. Малевич и Б. П. У тинов (71) Заявитель

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. В. И. Ленина (54) АНАЛИЗАТОР РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ВЕРОЯТНОСТЕЙ

ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ МЕЖДУ СОСЕДНИМИ ВЫБРОСАМИ

СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для анализа распределений вероятностей экстремумов случайных процессов и для анализа вероятностных характеристик флуктуаций высокостабильных квази периодических сигналов.

Известно у"тройство, измеряющее распределение вероятностей флуктуаций квазипериодических сигналов.

Оно содержит блок определения временного положения выброса, соединенный с первым входом время-амплитудного, преобразователя, подключенного выходом к многоканальному амплитудному анализатору. В основу известното устройства положен принцип вычитания из измеряемого временного интервала, сформированного из случайного процесса, эталонного отрезка, который задается последовательностью опорных импульсов кварцевого генератора, с последующим измерением при помощи время-амплитудного преобразователя двух зон неоднозначности между сигнальными импульсами начала и конца исследуемого процесса и ближайшими опорными импульсами эталонного генератора.

Однако известным устройством измеряются две зоны неоднозначности, что приводит к искажению истинното распределения вероятностей или к большим погрешностям.

Целью изобретения является устранение зон неоднозначности измерения прп сохранении эталонной ста бильнооти измерительной серии и осуществление непрерывности цикла измерения распределения вероятности между

5 соседними выбросами случайного процесса.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит линию задержки, делитель частоты и блок формирования эталонных прецизионных временных

10 сдвигов, причем выход линии задержки соединен с первым входом блока формирования прецизионных временных сдвигов, второй вход которого подключен к выходу многоканального амплитудного анализатора, а выход

15 соединен через делитель частоты со вторым входом время-амплитудного преобразователя.

На фиг. 1 .показана функциональная схема анализатора; на фиг. 2 — временная диаграмма работы.

20 Лнализатор распределений вероятностей между соседними выбросами случайных прессов содержит входной разъем 1, соединенный с блоком 2 определения временного положения выброса, выходной сигнал которого

25 поступает на прецизионную линию 3 задержки и одновременно на старт-вход 4 время-амплитудного преобразователя 5. Сигнал синхронизирующего CBlI-генератора 6 блока 7 формирования эталонных (прецизионных) вре30 менных,сдвигов поступает на вход фильтра 8

65 верхних частот. с выхода которого СВЧ-сигнал подается на блок 9 управлеHия частотой, с выхода которого сигпал гоступает на вход рециркуляционного генератора 10, через фильтр 11 нижних частот, куда одновремеFIно подключен и выход прецизионной линии задержки. Выходной сигнал рециркуляционного генератора 10 поступает на вход делителя частоты 12 измерительной =ерин, выходные сигналы которой подаются на,стоп-вход

13 время-амплитудного преооразователя 5, выход 14 которого соединен с многоканальным амплитудным анализатором 15. Выходной сигнал анализатора поступает на блокирова!!!иый вход 16 рециркуляционного генератора 10 и осуществляет срыв его генерации.

Ис.ледуемый случайный процес подается па входной разь"-,ì 1 олока 2, где из исследуемой реализации выделяется экстремальные выбросы (максимумы или минимумы) лучайного процесса и вырабатываются стандартные по длительности и амплитуде выходные импульсы, временное полохкение которых соответ-твует установленному пороговому уровню входного дискриминатора блока 2.

Таким образом, на выходе блока 2 формируется последовательноcTb зременных интерва изм(иь иим(и+1! (фиг. 2), Величина которых определена расположением экстремумов исследуемого процесса.

Для О l lliccòH. ieíHH непреpыв110ГÎ ц:!к iа анализа последовательного ряда следу1ощих друг за другом интервалов 1и,,,ЮО, /и;,,дичи производится задержка во времени последовательности сформированных интервальных импульсов при помощи прецизионной линии задержки 3 на время, необходимое для окончания каждого цикла измерения. В качестве прецизионной задержки могут быть использованы устройства формирования временных задержек высокой стабильности, фазируемые по случайному сигналу, на выходе которых через тресл емый интервал выделяется задержанный на строго фиксированную величину импульс.

Начало цикла измерения интервала t»»>

Выходной сигнал прецизионной линии задержки 3, задержанный на время тз (фиг. 2), необходимое для окончания предыдущего цикла

ИЗМЕрЕНИя /и„ч, 1,, ОСущЕСтВЛяЕт фаэнрОВаНИЕ (запуск) рециркуляционного генератора 10, В резулыате этого в фазе с выходным 11гиал11м

«Старт» (фпг. 2) прецизионной линии зад ржки 3 в рециркуляционном генераторе 10 генерируется измерительная серия импульсов, которая является эталонной, причем ее на-!а10 совпадает с задержанным на время тз интервальным импульсом исследуемо!0 процесс3. При этом начальная зона неоднозначности не существует, так как измерительная ерия рециркуляционного генератора 10, выголняющая роль опорной последовательности, совпадает по фазе с началом измеряемого процесса. Для стабилизации измерительнои серии и исключения эффекта накопления флуктуаций в рециркуляционном генераторе 10 используется принудительная синхронизация его периода по фазе синхронизирующего эталонного СВЧ-генератора 6 в режиме деления частоты. Каждый период генерации рециркуляционного генератора 10 ко;1тролирует;я блоком 9 управления частотой, соединенным с импульсным рециркуляционным генератором 10 через фильтр 11 нижних частот. Сигнал синхронизирующего эталонного СВЧ-генератора 6 поступает на вход блока 9 управления частотой через фильтр 8 нижних частот. В результате этого происходит синхронизация момента срабатывания рециркуляционного генератора 10 пo фазе сигнала синхронизирующего эталонного СВЧ-генератора 6.

При этом устанавливается такой режим генерации рециркуляционного генератора 10, когда каждый период измерительной серии

1ке тко связан с фазой синхронизиру1ощего этачопного СВЧ-генератора 6. В этом случае стабильность периода измерительной серии полностью определяется исходной стабильность!0 сигнала синхронизиру!он!его эталонного СВЧ-генератора 6.

Использование в качестве синхронизирующего эталонного СВЧ-генератора 6 молекулярного или кварцевого стандарта частоты позволяет получить стабильность измерительной серии импульсов, начало которой совпадает по фазе,с началом измеряеимого случайного процесса, равную стабильности сннхронизирующего СВЧ-сипнала, т. е. позволяет осуществить стабилизацию шкалы устройства, Измерительная серия импульсов рециркуляционного генератора 10 поступает на вход делителя 12 частоты измерительной серии, где происходит формирование последовательности опорных интервалов тр (фиг. 2) путем пересчета измерительной серии. Выбор величины периода последовательности опорных интеРва IOB тр зависит от величины измеРЯЕМОГО ИНТЕ13вас!а 1иии1и! Н ИЗМЕНЯЕТСЯ СИНХРОН но в соответствии с выбранным диапазоном

1!змерен!!11 время-амплитудного преобразователя 5. Коэффициент пересчета делителя 12 частоты измерительной серии изменяется таким образом, что величина периода последовательности образцовы.; интервалов тр на выходе делителя 12 равна диапазону измерения время-амплитудного преос1разователя 5, Возможность изменения пределов анализа врсмяамплитудного преобразователя 5 при помощи перекл1очения величины зарядной емкоcrII и наличие сетки последовательностей опорных интервалов позволяют производить измерения распределения вероятностей между соседними выбро.ами случайных процессов с высокой точностью в широком динамическом диапа"0Fi =. 515998

В фазе с выходными импульсами блока 2 параллельно с поступлением сигналя на прецизионную дискретную линию задержки 3 через старт-вход 4 запускается время-амплитудный преобразователь 5 и начинается процесс измерения интервала К,з,„(). Вслед за этим ближайший импульс последовательности опорных интервалов то делителя 12, -соотвгтствующий окончанию измерения, поступагт на стоп-вход 13 время-амплитудного преобра- 10 зозателя 5 и выкл?очает его, оканчивая тем

СЯМЫМ нрОЦЕСС ИзмгрЕНИЯ ИНТЕрВЯЛЯ Л из)1(з).

С выхода 14 время-амплитудного преобразователя 5 сигнал, амплитуда которото пропорЦИОНя Ib?IB ИзмгргННОЫу Интгрвял Л|яз»(и), 15 подается íà Вход, многоканального амплитудного анализатора 15. в котором каждому значен?но амплитуды соответствует свой дискретный канал запоминающего устройства. Выходной сигнал многоканального анализатора 20 подается на блокировочный вход 16 импульсного рециркуляционного генератора 10, где производит б",îêèðîâêó (срыв колебаний) измерительной серии импульсов. Число импульсов последовательности опорных интервалов 25 тз, укладывающихся в измеряемый интервал )»(n) с BbIxoËB делителя 12, и интерВял задержки регистрируются параллел?.но при каждом цикле измерения.

Вслед за этим осуществляется новый цикл 30 измерения интервала /,;з„(,:-,1). Серия последОВЯТЕЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ВЕЛИЧИН Л »зз1(и)у

Л4з„(+)) и т. д. в течение исследуемой длины реализации случайного процесса позволяет получить оценку распределения вероятностей. 35

Распределгние амплитудных выходных сигналов время-амплитудного преобразователя 5 с вы"окой точностью выражает распределение вероятностей между, соседними выбросами случа?зного процесса. Распределение, зафик- 40 сированное в памяти многоканального амплитудного анализатора 15 — гистограмма спектра, является исчерпывающей харяктеристиhoH, которая позволяет получить нгобходимые статистические оценки зареги трировянного раопределгния.

Выбор диапазона измерения вр-vÿ-амплитудного преобразователя 5 и ко ффицигнта пересчета делителя 1 производит я в соответствии с априорно известным:I сведсч(иями оо исследуемом случайном про;..гссe.

Возможный диапазон измергния распределения вероятностей между;o:гдними выбросами случайных процес оВ простирается от

5 Мкс до нгскольких .еку.;д 11-:-10 сек при времени разрешения 3.10 — " сек. Чи))имальный диапазон ограничен;,ыстродг)(ствигм

î IoK2 памяти многоканального ямплиту3Hoio анализатора 15, а максимальнь?й — относительной нестабильностью частоты )используемого синхронизпрующего эталонного генератора 6.

Формула изобретения

Анализатор распределений вероятностей временных интерва IQB между соседними выоросями c .-IBIIHblx процессов, содгржащиЙ блок определения временного положгния выброса, соединенный с первым входом времяамплитудного преооразователя, подкл)очгнного выходом к многоканальному амплитудному анализатору, отличающийся тгм, что, с цель)о устранения зон нгоднозначности, анализатор содержит линию задержки, делитель частоты и блоки формирования эталонных временных сдвигов, причем выход линии задержки соединен с первым входом блока формирования прецизионных временных сдвигов, второй вход которого подключен к выходу многоканального амплитудного анализатора, а выход соединен через делитель ча-тоты со вторым входом время-амплитудного прс )(),) Bзователя.

515998

Дт7г. 1

Входной

Ьпок

A4 Н 7Я 3 7д@эгкы

Редактор Э. Кононович

Заказ 1323,13 Изд. ¹ 1378 Тираж 1029 11одииспге

ЦНИИГ!И Государственного комитета Сочста Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушс ая 1;аб., д. 4 5

Типография, ир. Сапунова, 2

Рсцирцляцт7анньшгенерамор

Схема делент7я

Врепя-аале л7уйаю лреод рооайл7ело

Рсциркцлица оююи еенерп лор

Схемка деления

Вре7тя, ать луднЫ юреод .уодотело

/ MA

Составитель В. Жовинскнй

Текред Е. Подурушина !(орректор И. Позняковская