SU506867A1

SU506867A1 - Устройство дл определени плотности распределени случайного сигнала

Info

Publication number: SU506867A1
Application number: SU2044156A
Authority: SU
Inventors: Ивар Янович Билинский; Андрис Жанович Виксна; Арнольд Карлович Микелсон
Original assignee: Институт Электроники И Вычислительной Техники Ан Латвийской Сср
Priority date: 1974-07-16
Filing date: 1974-07-16
Publication date: 1976-03-15

Description

1

Изобретение относитс к вычислительной технике, в частности к специальным устройствам дл обработки информации и может быть использовано дл анализа статистических характеристик случайных процесов.

Известны устройства дл подобных измерений , в том числе и дл измерени плотности раслределвни . Известное устройство содержит источник тока, цифроганалоговый преОбразо1ватель , между выходами которых включен блок задани ширины дифференциального коридора, соединенный с Пер1выми входами двух амплитудных дискриминаторов , вторые входы которых соединены со входом устройства, генератор тактовых импульсов , соединенный со входами стробировани дискриминаторов и со входом счетчика, подключенного выходом к цифро-аналоговому преобразователю и к одному из входов блока цифрового отсчета, элемент антисовпадени , входы которого соединены с выходами амплитудных дискриминаторов, а выход подключен к суммирующему входу блока цифрового отсчета . Однако при определении нлотности известным устройством систематическа погрешность измерени (относительна величина смешени оценки) увеличиваетс с увеличением ширины дифференциального коридора, т. е. в случае необходимости высокой точности измерени дифференциальный коридор

должен быть достаточно узким. Это значительно увеличивает продолжительность измерени . Целью изобретени вл етс повышение

точности измерени плотности распределени случайного сигнала, путем исключени зависимости точности измерени от ширины дифференциального коридора. В описываемом устройстве это достигаетс тем, что в него

введены дополнительно два амплитудных дискриминатора , элемент антисовпадени , генератор вопомогательното сигнала и два сумматора , первые входы которых подключены к соот1ветствуюш,им выводам блока задани

ширины дифференциального коридора, вторые входы соединены с выходом генератора вспомогательного сигнала, а выходы подключены соответственно к первым входам дополнительных амплитудных дискриминаторов,

вторые входы которых соединены со входом устройства, а их входы стробировани подключены к генератору тактовых имоульсов, а выходы соединены со входами дополнительного элемента антисовпаденй , выход которого

подключен к вычитаюш,ему входу блока цифрового отсчета.

Введение дополнительного измерительного канала позвол ет осуществл ть в процессе измерени компенсацию систематической погрешности измерени . Это достигаетс тем,

что результат измереии в дополнительном канале содержит оистематичеокую погрешность , в д:ва раза большую, чем в основном, и при вычитагши из удзоенного результата измерени в основном канале результата измерени в до поЛНительном канале погрешность .компенсируетс .

Таким образом, в описываемом устройстве удаетс значительно снизить систематическую погрешность измерени и увеличить оптимальную ширину дифференциального коридора .

На ф;иг. 1 изображена функциональна схема описываемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу: а - процесс обработки входного сигнала , сочетаюш,ий известный метод со стахастическим; б-моменты стробировани амплитудных дискриминаторов и результаты стробироваии ; в - импульс-команда дл залиси результата измерени в запоминающую схему блока цифрового отсчета и сдвига дифференциального коридора.

Устройство содержит две пары амплитудных дискриминаторов 1, 2 и 3, 4. Выходы каждой пары диокри1м:инаторов 1, 2 и 3, 4 подключены соответственно ко входам элементов антИСО/впадеНИ 5 и 6, а выход элемента антисовпадени 5 соединен с суммирующим входом блока цифрового отсчета 7, выход элемента антисовпадени 6 соединен с вычитающим ВХОДО1М блока цифрового отсчета 7. Блок цифр ового отсчета 7 выполн ет функции решающего блока и может содержать, например , реверсивный счетчик и блок запоминани . Отвод от второго триггера реверсивного счетчика служит суммирующим входом блока цифрового отсчета 7, вычитающий вход реверсивного счетчика вл етс вычитающим входом блока цифрового отсчета 7, а инфорМационные выходы реверсивного счетчика соединены с запоминающей схемой. Источник тока 8 соединен с одним выводом блока задани ширины дифференциального коридора 9, выполненным в виде резистора. Этот же вьввод резистора 9 подключен ко второму входу дискриминатора 1 и к первому входу сумматора 10. Второй вывод резистора 9 соединен со вторым .входом дискриминатора 2, с первым входом сумматора 11 и с выходом цифро-аналогового преобразовател 12. Выход генератора всномогательиого сигнала 13 подключен ко вторым входам сумматоров 10 и 11.

Выходной сигнал генератора вспомогательного сигнала 13 представл ет собой случайное лвухпол рное напр жение с рав1Юмерным распределением амплитуд в пределах, равных величине дифференциального коридора .

Генератор тактовых импульсов 14 соединен со входа1ми стробировани диок1риминаторов 1, 2, 3 и 4 и со входом счетчика 15, выход которого подключен ко входу цифрово-аналогового преобразовател 12 и к управл ющему входу блока цифрового отсчета 7.

В начале измерительного цикла выходной сигнал цифро-аналогового преобразовател 12 задает начальный уровень анализа, т. е. устанавливает детерминированный квант (дифференциальный коридор шириной А (ом. фиг. 2а) ъ нижнем конце диапазона измер емого сигнала. Ширина дифференциального

коридора задаетс величиной резистора 9 и током источника тока 8. Оба уровн дифференциального коридора, соответствующие потенциалам на концах резистора 9, суммируютс каждый с вспомогательным сигналом от

генератора 13 на сум1маторах 10 и 11.

Как уже указывалось, генератор вспомогательного сигнала 13 генерирует двухпол рное случайное напр жение с равномерным распределением амплитуд в пределах кванта.

На выходах каждого из сумматоров 10 и 11 по вл ютс случайные сигналы с равномерным распределением амплитуд в пределах кванта, смещенные один относительно другого на величину жванта. Если ,в момент стробировани дискриминаторов 1, 2, 3 и 4 импульсами гвЕер:атора 14 мгновенное значение входного сигнала оказываетс между порогами дискриминации д искр HIMBH а торов 1 и 2, то

на выходе элемента антисовпадени 5 возникает импульс, который поступает на суммирующий вход блока цифрового отсчета 7 (см. фиг. 2а, б). Если в момент стробировани мгновенное значение сигнала находитс между порогами дискри1минации дискриминаторов 3 и 4, то на выходе элемента антисовпадени 6 возникает также импульс, который поступает на вычитающий вход блока цифрового отсчета I (см. фиг. 2а, б). Блок цифрового отсчета 7 осуществл ет подсчет удвоенного числа импульсов, поступающих на его суммирующий вход, и вычитание из него числа импульсов, поступающих на его вычитающий вход. Эти операции осуществл ютс

в бло1ке цифрового отсчета 7 до поступлени импульса от счетчвка 15, после чего результат измерени записываетс в пам ть блока 7. Счетчик 15 подсчитывает число импульсов генератора 14 и, после проведени задаиного числа стробироваиий, на его выходе по вл етс импульс (см. фиг. 2в), который, кроме управл ющего входа блока 7, поступает на вход цифро-аналогового преобразовател 12. Выходное напр жение преобразовател 12

увеличиваетс и дифференциальный коридор передвигаетс к верхнему концу измер емого сигнала на одиу ступенык} (см. фиг. 2 а). Носле этого начинаетс следующий цикл измереии .

Нроцесс измерени продолжаетс до тех пор, пока верхний уровень дифференциального коридора не достигает верхнего предела входного сапнала. Нри этом в пам ти блока цифрового отсчета 7 записываютс все результаты измерени значений плотности распредел&ни , отиесенные к середине кванта соответствующего цикла измерени .

Устройство реализуетс на микросхемных элементах.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл олределени плотности (распределени случайного сигнала, содержащее источ.ник TOika, цифро-аналоговый преобразователь , между выходами которых включен блОК задани щирииы дифференциалыного коридора, соединенный с первы-ми входами двух амплитлдных дискримниаторов, вторые входы которых соединены со входом устройства , генератор тактовых импульсов, соединенный со входами стробироваии диокриминаторов и со входо счетчвка, подключенного выходом к цифро-аналоговому преобразователю и к ода-юму из входов блока цифрового отсчета, элемент а«тисо1В1падвни , входы которого соединены с выходами амплитудных

дискриминаторов, а -выход подключен к суммирующему входу блока цифрового отсчета, отличающеес тем, что, с целью повышени точности работы, уст|ройство содержит дскполнительно два амплитудных двокриминатора , элемент антнсовпадени , генератор вапомогательного сигнала и два сумматора, первые входы которых подключены к соответствующим выводам блока задани ширины

диффере1нциального коридора, вторые входы соединены с выходом генератора вспомогательного сигнала, а выходы подключены соответ;стве1Н|Но к первым входам дооолнительных амплитудных диск|ри1минато ров, вторые

входы которых соединены со входом устройства , а их входы стробировани подключены к генератору тактовых имеульсов, а выходы соедииены со входами дополнительного элемента антнсовпадени , выход которого подключей к вычитающему входу блока цифроВОГ10 отсчета.

S