DE1299433B

DE1299433B - Messverfahren und -anordnung zur Bestimmung der ein- oder mehrdimensionalen Wahrscheinlichkeitsdichte, Intervallwahrschein-lichkeit und -haeufigkeit physikalischer Groessen

Info

Publication number: DE1299433B
Application number: DE1966V0032133
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Roland; Strietzel
Original assignee: Funkwerk Dresden VEB
Current assignee: Funkwerk Dresden VEB
Priority date: 1966-10-17
Filing date: 1966-10-17
Publication date: 1969-07-17

Claims

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Die Erfindung betrifft ein Meßverfahren und eine wenn als Hilfsfunktion eine Mäanderwelle oder eine Meßanordnung zur Bestimmung der ein- und mehr- Rechteckimpulsfolge verwendet wird, da sich diese dimensionalen Wahrscheinlichkeitsdichte, Intervall- Zeitfunktionen leicht erzeugen lassen. Daher sind Wahrscheinlichkeit und -häufigkeit von Zeitfunk- für den Korrelator vorzugsweise phasengesteuerte tionen. Mit diesem Verfahren kann festgestellt wer- 5 Gleichrichter oder UND-Gatter verwendbar. Durch den, wie häufig die zu untersuchende Eingangsgröße geeignete Verknüpfungen der Korrelatoraussagen in einem Amplitudenintervall beliebiger Breite vor- mehrerer solcher Einrichtungen sind mehrdimenkommt. Das Verfahren kann vorzugsweise verwen- sionale Wahrscheinlichkeiten bestimmbar,
det werden für die Messung der statistischen Eigen- Das Verfahren kann auch als Korrelations- oder

schäften zufälliger Größen in der Nachrichten-, io Modulationsverfahren zur Messung der genannten Regelungs- und Meßtechnik sowie zur Untersuchung Größen bezeichnet werden.

von Übertragungssystemen und als Amplituden- Die Erfindung soll nachstehend an einem Aus-

analysator. führungsbeispiel näher erläutert werden. Die Zeich-

Die bisher bekannten Meßverfahren und Anord- nung zeigt ein Prinzipschaltbild zur Realisierung des nungen beruhen im wesentlichen darauf, durch zwei 15 vorgeschlagenen Meßverfahrens.
Amplitudendiskriminatoren für jeweils eine obere Die Eingangsgröße f(i), deren eindimensionale

und untere Schranke ein Beobachtungsfenster zu ver- Wahrscheinlichkeitsdichte w (x) bestimmt werden wirklichen. Die Verweilzeit der zu untersuchenden soll, gelangt auf einen Amplitudendiskriminator D, Größe in diesem Fenster wird registriert und dient dessen Schwellwert an der Stelle* liegt und veränzur Bestimmung der dazugehörigen relativen Häufig- ao derlich ist. Am Diskriminator D wird die von einem keit bzw. Wahrscheinlichkeit. Dieses Meßverfahren Generator G erzeugte Hilfsfunktion u_M(t) dem hat den Nachteil, daß sich Schwankungen der Schwellwert χ oder dem Eingangssignal ξ(ί) über-Schwellwerte beider Diskriminatoren sehr stark auf lagert.

die Fensterbreite auswirken und zu Meßfehlern be- Wenn als Hilfsfunktion eine symmetrische Mä-

sonders bei Transistorschaltungen wegen der vor- as anderwelle mit dem Scheitelwert c angenommen wird, handenen Temperaturdrift führen. - schwankt das Diskriminatorausgangssignal u_d(t) im

Zweck der Erfindung ist es, die Meßgenauigkeit Takt von u_M (t), falls die Bedingung
bei etwa gleichem Aufwand zu erhöhen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die x — c<£(i)<I:*: + c

Schwankungen der Fensterbreite, die als Folge der 30

Schwellwertdrift bei Verwendung zweier Diskrimi- gilt. In diesem Falle besteht maximale Korrelation natoren entsteht und besonders bei sehr schmalen zwischen dem Diskriminatorausgangssignal und der Fensterbreiten ungenaue Meßergebnisse verursachen, Hilfsfunktion. Liegt das Eingangssignal außerhalb zu vermeiden. dieses Bereiches, dann ist das Diskriminatorsignal

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch ge- 35 u_d(t) von u_M(t) unabhängig. Die Auswertung des löst, daß unter Verwendung eines Amplitudendis- Diskriminatorsignals geschieht mit Hilfe eines Multikriminators eine das Amplitudenfenster bestimmende plikators M, der dann ein Ausgangssignal liefert, Hilfsfunktion einer zu untersuchenden Eingangs- wenn u_M (t) in u_d (t) enthalten ist. Der durch das Ingröße oder dem Diskriminatorschwellwert überlagert tegrierglied / gewonnene Mittelwert gibt an, wie häu- und aus dem dabei entstehenden Diskriminatoraus- 40 fig die Eingangsgröße im Intervall (x — c; χ + c) vorgangssignal mit Hilfe eines Kreuzkorrelators unter handenist.

Verwendung der Hilfsfunktion das Meßergebnis ge- Für einen genügend kleinen Scheitelwert c und gewonnen wird. nügend langer Integrationszeit ergibt sich aus der ge-

Die Meßanordnung zur Durchführung des Ver- messenen Häufigkeit die Wahrscheinlichkeitsdichte fahrens besteht erfindungsgemäß darin, daß ein Am- 45 w(x) einer stationären Zufallsfunktion, deren Wert pHtudendiskriminator durch eine zu untersuchende durch das Anzeigeinstrument A ausgegeben wird.
Eingangsgröße, einen einstellbaren Schwellwert und

eine Hilfsfunktion ansteuerbar ist und daß aus dem Patentansprüche:

Diskriminatorausgangssignal mit Hufe eines Multiplikators zur Produktbildung von Diskriminatoraus- 50 1. Meßverfahren zur Bestimmung der ein- oder gangssignal und Hilfsfunktion sowie einem nach- mehrdimensionalen Wahrscheinlichkeitsdichte, Ingeschalteten Integrierglied das Meßergebnis verfüg- tervallwahrscheinlichkeit und -häufigkeit, dabarist. durch gekennzeichnet, daß unter Ver-

Der Korrelator besteht aus einem Multiplikator wendung eines Amplitudendiskriminators [D] eine

und einem nachgeschalteten Integrierglied. Immer 55 das Amplitudenfenster bestimmende Hilfsfunktion nur dann, wenn sich das zu untersuchende Eingangs- D%(0] ^{einer 2}^ untersuchenden Eingangsgröße

signal in der Nähe des Diskriminatorschwellwertes [ξ (t)] oder dem Diskriminatorschwellwert [x]

aufhält, erscheint die Hilfsfunktion im Diskrimi- überlagert und aus dem dabei entstehenden Dis-

natorausgangssignal, und der Korrektor liefert eine kriminatorausgangssignal [u_d (t)] mit Hilfe eines

von Null verschiedene Ausgangsgröße. Die Aus- 60 Kreuzkorrelators [MU] unter Verwendung der gangsgröße des Korrektors ist ein zeitlicher Mittel- Hilfsfunktion [«m(01 das Meßergebnis gewonnen

wert und daher abhängig von der relativen Häufig- wird.

keit (oder Wahrscheinlichkeit) des Auftretens der 2. Meßanordung zur Durchführung des VerEingangsgröße in einem Amplitudenintervall, das fahrens nach Anspruch 1, dadurch gekermzeich-

durch die Art und Intensität der Hilfsfunktion be- 65 net, daß ein Amplitudendiskriminator [D] durch stimmt wird. Die Lage des Fensters ist durch den eine zu untersuchende Eingangsgröße [ξ(ί)], einen

Schwellwert des Diskriminators gegeben. Besonders einstellbaren Schwellwert [x] und eine Hilfsfunk-

einfache technische Realisierungen ergeben sich, tion [u_M (t)] ansteuerbar und aus dem Diskrimi-

natorausgangssignal [u_d(t)] mit Hilfe eines Multiplikators [M] zur Produktbildung von Diskriminatorausgangssignal [u_d (t)] und Hilfsfunktion [^μλι(0] sowie einem nachgeschalteten Integrierglied [Γ\ das Meßergebnis verfügbar ist.

3. Meßanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Hilfsfunktion eine Mäanderwelle oder eine Rechteckimpulsfolge und als Multiplikator [M] ein phasengesteuerter Gleichrichter oder ein UND-Gatter verwendbar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen