Анализатор функции распределе-ния случайных процессов

Анализатор функции распределе-ния случайных процессов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Социапнстнчаскик

Респубпнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 180777 (2!) 2508083/1&-24 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 23,01,81,6 оллетеиь le 3

Дата опубликования описания 2301,81 (51)М. Кл, G Об G 7/52

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК б&1.3 (088.8) (72) Авторы . изобретения

В.А. Гостев, А.Я. Уклейн и О.Ю. Дербышева

Куйбышевский политехнический институт им. В.В. Куйбышева (71) Заявитель (54 ) АНАЛИЗАТОР ФУНКЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

СЛУЧАЙНЫХ ПРОЦЕССОВ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь. зовано для экспериментального определения функции распределения случайных процессов.

Известно устройство, определяющее функцию распределения случайных процессов, содержащее блок, задающий уровень анализа, амплитудный селектор, выдающий прямоугольные импульсы, характеризующие время пребывания случайного сигнала выше или ниже уровня анализа, усредняющее устройство, определяющее относительное время. пребывания исследуемого сигнала выше или ниже уровня анализа и регистратор 11 .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство, определяющее функцию распределения случайных процессов по относительному времени пребывания анализируемого сигнала выше или ниже уровня анализа, содержащее блок согласования, выход которого соединен с первым входом блока амплитудной селекции, второй вход которого подключен к выходу источника постоянного напряжения, а выход блока, амплитудной селекции через блок З0 усреднения соединен с регистратором (2).

Недостатком известного устройства является изменение погрешности измерений функции распределения в зависимости от величины определяемой функции на каждом уровне анализа. .Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемое устройство введены сумматор временных интервалов, схема сравнения, измеритель времени, блок задания интервалов, преобразователь. времени в частоту н блок управления, первый выход которого через последовательно соединенные измеритель времени и преобразователь времени в частоту подключен к регистратору, второй выход блока управления соединен с входом источника постоянного напряжения, третий выход - с первым входом .сумматора временных интервалов, второй вход которого подключен к выходу блока амплитудной селекции, а выход соедичен с первым входом схемы сравнения, второй вход которой подключен к выходу блока задания интервалов, а

798898

30

35 вход схемы сравнения соединен с входом блока управления.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок 1 согласования, блок 2 амплитудной селекции, сумматор 3 временных интервалов, схему 4 сравнения, блок 5 управления, источник 6 постоянного напряжения, измеритель 7 времени, преобразователь

8 времени в частоту, регистратор 9 и блок 10 задания интерналов.

Выход блока 1 согласования соединен с первым входом блока 2 амплитудной селекции, ко второму входу которого подключен выход источника 6 постоянного напряжения. Блок 5 упранления имеет три выхода, первый иэ которых через последовательно соединенные измеритель 7 времени и преобразователь 8 времени s частоту подключен к регистратору 9, второй выход блока 5 упранления соединен с входом источника 6 постоянного напряжения, а третий выход блока 5 управления подключен к первому входу сумматора 3 временных интервалов, второй вход которого соединен с выходом блбка 2 амплитудной селекции.

Выход сумматора 3 временных интервалов соединен с первым входом схемы

4 сравнения, второй вход которой подключен к выходу блока 10 задания . интервалов, а выход- схемы 4 сравнения соединен с входом блока 5 управления.

Блок 2 амплитудной селекции может быть выполнен в виде амплитудного се. лектора, или содержать двухт акт ный фаэоинвертор и амплитудный селектор, либо суммирующую схему и амплитудный селектор.

При подаче сигнала команды "сброс" с блока 5 управления на сумматор 3 временных интервалов и измеритель 7времени происходит установка их в исходное нулевое состояние. Одновременно с блока 5 управления поступает сигнал команды на источник 6 постоянного напряжения, который при этом вырабатывает постоянное напряжение х, соответствующее первому уровню анализа. При этом блок 2 амплитудной селекции формирует импуль сы, длительность которых равна частньв интервалам g „ абсолютного времени, в течение которого мгновенные значения случайного сигнала, поступающего через блок 1, который обеспечивает согласование динамического диапазона устройства с дисперсией исследуемого процесса, превышают (или оказываются меньше) первый уро. вень анализа х, которые затем суммируются в сумматоре 3 временных интервалов (",) и поступают на

66, =1

$5

ЬО

45 схему 4 сравнения, которая при дос— тижении значения

Н

X t=K ь =1 где К вЂ” абсолютное время пребывания исследуемого сигнала ныше или ниже уровня анализа, которое задается исходя из требуемой точности определения функции распределения блоком 10, подает сигнал на блок 5 управления, при появлении которого этот блок переводит в исходное нулевое состояние сумматор 3 временных интервалов и измеритель 7 времени, измеряющии время Т достижения суммы частных интервалов,+ абсолютного времени и

3 пребывания значений процесса выше или ниже уровня анализа наперед заданной величины К, которое затем преобразуется преобразователем 8 н величину l / Г, характеризующую частоту появления значении случайного процесса ныше или ниже данного уровня анализа, что соответствует значению функции распределения F(x) и регистрируется регистратором 9. Таким образом определяется первое значение функции распределения случайного процесса.

Измерения значений функции распределения на последующих уровнях анализа х„ (где i = 2, 3, 4, ..., n) производится аналогично. Причем каждый раз при достижении и

Xi t, -2 ь=! с выхода схемы 4 сравнения на блок

5 управления поступает сигнал, свидетельствующий об окончании измерения на данном уровне анализа, а блок

5 управления вырабатывает одновременно с сигналом "сброс", поступающим на сумматор 3 временных интервалов и измеритель 7 времени, сигнал команды, подаваемый на регулируемый источник 6 постоянного напряжения, выходное напряжение которого при этом изменяется скачкообразно до величины следующего уровня анализа и поступает на блок 2 амплитудной гелекции.

Таким образом, устройство позволяет последовательно производить анализ случайного процесса во всем диапазоне его возможных значений от уровня х до уроння х„ и полностью определить функцию F(х).

Достигаемый при использовании положительный эффект наглядно виден из сопоставления погрешностей измерения вероятностных характеристик предлагаемым устройством с погрешностями, имеющими место при измерениях известными устройствами, для которых

798898

Формула изобретения

".де 9 — нормированная продолжитель- 15 ность анализа, Ъ вЂ” интервал корреляции, Т„ — продолжительность анализа (Т1 — cops() нормированная продолжительность 20 анализа на каждом уровне в предлагаемом устройстве 9 зависит от значения функции распределения на этом уровне

25 т к

Б p() )r ьх и ожидаемая погрешность измерения в этом случае выражается зависимостью 0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мирский Г.Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. M. — Ë., 1967, с. 43-178.

2. Мирский Г.Я. Лпнаратурное определение характеристик случайных процессов. М.-Л., 1967, с. 57 (прототип).

Следовательно, предлагаемое устройство позволяет существенно снизить погрешность измерения функции распределения случайных процессов, 45 причем погрешность измерения по сравони определяются в случае нормального закона распределения случайного процесса по формулам гд е д — от нос ит ель н ая ожид аемая погигг, решность определения функции распределения; ф! — 1 в интеграл вероятности, х

8=T„/L i

Относительное уменьшение ожидаемой погрешности измерения нению с известными устройствами уменьшается обратно пропорционально измеряемой величине функции распределения, что особенно важно на уровнях анализа, соответствующих малой вероятности реализации случайного процесса.

Анализатор функции распределения случайных процессов, содержащий блок согласования, выход которого соединен с первым входом блока амплитудной селекции, второй вход которого подключен к выходу источника постоянного напряжения, регистратор, о тл и ч а ю щ.и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения он содержит, сумматор временных интервалов, схему сравнения, измеритель времени, блок задания интервалов, преобразователь времени в частоту и блок управления, первый выход которого через последовательно соединенные измеритель времени и преобразователь времени в частоту подключен к регистратору, второй выход блока управления соединен со входом источника постоянного напряжения, третий выход — с первым входом сумматора временных интервалов, второй вход которого подключен к выходу блока амплитудной селекции, а выход соединен с первым входом схемы сравнения, вroрой вход которой подключен к выходу блока задания интервалов, а выход схемы сравнения соединен с входом блока управления.

798898

Составитель Э. Сечина

Редактор В. Лазаренко Техред Ж.Кастелевнч Корректор И. Муска

Заказ 10060/70 Тиражт56 Подиисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4