Изобретение относитс к вычислительной технике, технической диагностике , технике распознавани образов и может быть использовано дл анализа статистических характеристик случайных процессов. Целью изобретени вл етс расширение функциональных возможностей .устройства за счет обеспечени анализа эмпирической функции распредел ни параметра исследуемого случайно го процесса. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные, диаграммы работы устройства. Устройство (фиг. 1) содержит аналого-цифровой преобразователь 1, счетчик адреса 2, мультиплексор -адреса 3, блок 4 пам ти, буферный регистр 5, блок 6 синхронизации, муль типлексор данных 7, комбинационный сумматор 8. Первый информационный вход мультиплексора адреса 3 соединен с вькодом аналого-цифрового пре образовател 1, второй информационньй вход - с выходом счетчика адреса 2, а выход - с адресным входом блока 4 пам ти. Выход блока 4 пам т вл ющийс выходом устройства, соединен с первым входом комбинационного сумматора 8, выход которого соединен одновременно с информаци-о ными входами блока 4 пам ти и буфер ного регистра 5. Выход буферного ре гистра 5 соединен с первым информационным входом мультиплексора данных 7, второй информационный вход которого соединен с шиной посто нно го потенциала, равного уровню лог.1, а выход мультиплексора данных 7 соединен с вторым входом комбинационного сумматора 8. Первый выход блока 6 синхронизации соединен с входом запуска аналого-цифрового преобразовател 1, третий выход соединен, одновременно, с управ л ющими входами мультиплексора адре са 3 и мультиплексора данных 7, чет вертый выход соединен одновременно с входом сброса счетчика адреса 2 и входом сброса, буфернбго регистра 5, второй выход соединен одновремен но со счетным входом счетчика адреса 2,. синхронизируюпр м входом блока 4 пам ти и управл ющим входом буфер ного регистра 5. Составные части устройства могут быть вьшолнены на серийно изготавли ваемых цифровых интегральных микросхемах отечественного производства. Принцип работыустройства основан на св зи, существующей между гисто.тограммой и эмпирической функцией распределени случайного процесса. Известно, что эмпирическа функци распределени Кх-х,), где N -объем выборки; x() -выборочные значени , упор доченные в пор дке возрастани в вариационный .р д С пор дковые статистики ) , О при X 1(х-х;) 1 при X 1 (х) - функци включе.ни . При квантовании выборки (что имеет место как в прототипе, так и в устройстве) весь диапазон изменени параметра исследуемого случайного процесса разбиваетс на L 2 интервалов квантовани (каналов анализа ). Ло , Д,, , ..., ОДИНКОВОЙ ПИрины (фиг. 2), где п - количество двоичных разр дов аналого-цифрового преобразовател (квантовател ). Выборочные значени , попадающие в один и тот же интервал квантовани , отождествл ютс . При этом вьфажение (1) можно представить в виде - «1 1чМ -й) (2) FN) --Г . N где i - количество выборочных значений ., зафиксированных в 1-м интервале квантовани (i О, Ц- ); Д - шаг квантовани (ширина интервала квантовани ). Гистограмма параметра случайного процесса .при квантовании выборки может быть представлена аналитически в виде - i-i , N то же, что и в (2); i Entr- l - номер интервала квантовани , в котором находитс аргумент функции (х)(Ent - символ операции вз ти целой частИ числа) . Из (2) и (3) следует, что эмпирическа функци распределени Гц(х) может быть вычислена по известной гистограмме с помощью формулы FjW b(,.),, (4) координата середины 1-го интервала квантовани ; номер интервала квантовакотором находитс ни , в аргумент F (х). Исключив из рассмотрени нормирующий умножитель -г- , запишем (4) в упрощенном виде . где k О, L -1 ; -},- дискретное значение гистограммы в L-M интервале квантовани . Таким образом,из (5) очевидно, что зна гистограмму легко определить значени эмпирической функции распределени в любой точке (при любом значений аргумента) суммированием дискретных значений гистограммы , начина с нулевого интервала и конча тем, что в котором находитс выбранна точка. На этом соотношении между гистограммой и эмпирической функцией распределени основана работа устройства. Устройство работает следующим образом. По команде начала цикла анализа, поступающей в блок 6 синхронизации (источник этой команды на фиг. 1 не показан) на выходе 3 блока 6 синхро низации по вл етс сигнал (например с уровнем лог.О), иереключающий мультиплексор адреса 3 и мультиплексор данных 7 в состо ние, в котором информаци на выходы.прсту пает с входов 1 и 2 соответственно При этом аналого-цифровой преобразо ватель 1, блок 4 пам ти, блок 6 син хронизации и комбинационньй суммато В оказываютс соединенными так же, 4 как в прототипе, т.е. устройство (1, переводитс в режим анализа гистограммы . На выходе 1 блока 6 синхронизации вырабатываютс импульсы запуска аналого-цифрового преобразовател в количестве N (N, как и ранее , объем выборки),а на выходе 2 блока 6 синхронизации - импульсы записи информации в блок 4 с задержкой Т ,, относительно импульсов запуска аналого-цифрового преобразовател . } Дцп врем аналого-цифрового преобразовани ; . врем задержки распространени сигнала через -мультиплексор адреса 3; . врем чтени информации из блока 4 пам ти; врем суммировани комбинационного сумматора 8. По каждому импульсу запуска, поступающему на вход запуска аналогоцифрового преобразовател с выхода 1 блока 6 синхронизации, осуществл етс аналого-цифровое преобразование параметра исследуемого случайного процессе x(t) в двоичный код. Этот код через мультиплексор адреса 3 с задержкой t, поступает на адресньй вход блока 4 пам ти. Через врем Ср на выходе блока 4 пам ти по вл етс код числа, содержащегос в чейке , адрес которой задаетс кодом аналого-цифрового преобразовател (кажда из L чеек блока 4 пам ти, начина с 0-й т конча (Ь-1)-й, вэАимно однозначно соответствует одному из L интервалов квантовани ). Код на выходе аналого-цифрового преобразовател обозначает номер интервала квантовани , в котором находитс значение параметра случайного процесса. В комбинационном сумматоре 8 эТо число увеличиваетс на 1, поскольку на вход 2 комбинационного сумматора 8 через мультиплексор данных 7 поступает сигнал с уровнем лог,1 на все врем .режима анализа гистограммы. Увеличенное на единицу число через врем с с выхода сумматора поступает на информационный вход блока 4 пам ти. На синхронизирук 1ий вход блока А пам ти с задержкой l,) Гсм.Сб) с выхода 2 блока 6 синхронизации по .ступает импульс записи, по которому увеличенное на единицу число записываетс в ту же чейку блока 4 пам ти Таким образом, после каждого цикла аналого-цифрового преобразовани число, записанное в той чейке блока 4 пам ти, адрес которой задаетс . выходным кодом аналого-цифрового , преобразовател 1, увеличиваетс на единицу. Если перед началом измерений во все чейки блока 4 пам ти записываютс нули, т.е. пам ть очищаетс (цепь формировани вспомогательного режима очистки пам ти на фиг. 1 не изображена), то после окон чани процесса измерений в чейках блока 4 пам ти оказываютс записанными дискретные значени гистограммы параметра исследуемого случайного процесса x(t). На этом режим анали за .гистограммы заканчиваетс . На выводе 4 блока .6 синхронизации вырабатываетс короткий импульс сброса, устанавливающий нули на выходах счетчика адреса -2 и буферного регистра 5, а на выходе 2 блока 6 синхронизации устанавливаетс сигнал инверсной пол рности (например, с . . уровнем лог,1), устанавливающий мультиплексоры адреса 3 и данных 7 в состо ние, в котором информаци на их выходы поступает с информацио ных входов 2 и 1 соответственно. Устройство переводитс в режим анализа.эмпирической функции распределени , вьшолн ющийс за L так тов. В этом режиме работа устройств происходит следующим образом. 0-й тАкт. Код с выхода счетчика адреса 2 через мультиплексор адреса 3 с задержкой поступает на ддресньй вход блока 4 пам ти. На выходе блок 4 пам ти через врем г-тпо вл етс код числа а, записанного в 0-й че ке, равного дискретному значению ги тограммы параметра случайного проце са в 0-м интервале квантовани . Это число поступает на вход 1 сумматора 8, на второй вход которого через мультиплексор данных 7 поступает код числа RO с выхода буферного регистра 5 (В 0-м такте ). На выходе комбинационного сумматора 8 с задержкой t см по вл етс код результата суммировани . который поступает на информационные входы блока.4 пам ти и буферного регистра 5. После этого на объединенные между собой синхронизирующий вход блока 4 пам ти, управл ющий вход буферного регистра 5 и счетный вход счетчика адреса 2 поступает импульс записи с выхода 2 блока 6 синхронизации (длительность этого импульса Г/х 1 max г, 3 , ,. где минимальна длительность счетного импульса счетчика адреса 2; t - минимальна ;ц1ительность импульсазаписи информации в блок 4 пам5гти; минимальна длительность импульса записи в буферцый регистр 5). По этому импульсу производитс запись кода Fq в 0-ю чейку блока 4 пам ти и буферный регистр 5. С окончанием действи импульса записи заканчиваетс нулевой такт. Работа устройства в 1-м, 2-м, ..., (L-I)-M тактах аналогична работе в 0-м такте, поэтому ниже приводитс описание работы устройства в произвольном i-M (,L-1)- такте. При этом в описании н.е указаны задержки, так как они аналогичны описанным в 0-м такте. 1-й такт. По заднему фронту импульса записи (1-1)-го такта счетчик адреса 2 переключаетс в следующее состо ние , т.е. на его выходе по вл етс . код числа г. Этот код через мультиплексор адреса 3 поступает на адресньй вход блока 4 пам ти, на выходе которого по вл етс код числа V , записанного в i-й чейке ( равно дискретному значению гистограммы в i-M интервале квантовани ) . Код поступает на вход 1 комбинационного сумматора 8, на вход 2 которого через мультиплексор данных 7 поступает код числа , с выхода буферного регистра 5. Навыходе комбинационного -сумматора 8 по вл. етс код результата суммировани + )( i к- 9 kO N Код F поступает на соединенные между собой информационные входы блока 4 пам ти и буферного регистр 5. Затем на соединенные между собо . синхронизирующий, управл ющий и счетньй входы блока 4 пам ти, буфер ного регистра 5 и счетчика адреса 2 с оответственно с выхода 2 блока 6 , синхронизации поступает импульс записи . По этому импульсу производитс запись кода F,- в i-ю чейку блока 4 пам ти и буферньй регистр 5. С окончанием действи импульса записи заканчиваетс i-й такт. Таким о 5раз6м, лосле окончани 1-го такта в чейках 0,1,...,i ока зываютс записанными, как это следу ет из .формул .(5) и (9), дискретные значени эмпиричес1сой функции распределени параметра исследуемого случайного процесса x(t). После окончани (L-l)-ro такта анализ эмлирической функции распределени заканчиваетс . В каждой чейке с 0по (Ь-1)-ю включительно оказываютс записанными дискретные значени эмпирической функции распределени . Временные диаграммы работы устройства приведены на фиг, 2. Таким образом, устройство производит анализ эмпирической функции - fI распределени параметра исследуемого г гтлттт айи т-1л . «. случайного. процесса. Дополнительным преимуществом устройства вл етс то, что анализ эмпи рической функции распределени (ЭФР) осуществл етс в реальном масштабе времени. Действительно, под работой устройства в реальном масштабе време ни, в данном случае, подразумеваетс выполнение услови , что врем анализа эмпирической функции распределени значительно меньще длительности 34 анализируемой реализации случайного процесса x(t) . Поскольку Т - длительность анализируемой реализации (врем анализа гистограммы) определ етс эффективной шириной спектра случайного процесса и объемом выборки N, а врем анализа эмпирической функции распределени Тр - количеством интервалов квантовани L и быстродействием составных частей устройства , то, очевидно, соответствующим подбором элементной базы устройства можно добитьс вьшолнени услови В том случае, когда дл обработки статистического материала необходимы одновременно гистограмма и эмпирическа функци распределени задача легко решаетс на основе устройства. Гистограмма, как правило , не занимает весь объем пам ти,а лишь .одну или несколько страниц. Поэтому достаточно в устройстве сигнал с выхода 3 блока синхронизации, простробированный импульсом записи с выхода 2 блока синхронизации, подать на старший разр д адресного входа блока пам ти, а между выходом блока . J «. ии1л,u/j vJiTl или пам ти и входом 1 комбинационного сумматора включить дополнительный буферный регистр (типа триггеразащелки ) дл хранени кода текущего искретного значени гистограммы. осле поступлени из блока синхроизации L импульсов записи на нижей странице блока пам ти оказыватс записанной гистограмма, а на верхней - эьтирическа функци аспределени параметра случайного роцесса.
«vj