SU640323A1 - Амплитудный анализатор - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и может быть применено дл  изучени  законов распределени  дискретной случайной величины различных физических объектов, на выходе которых имеет место дискретный случайный процесс в виде дискретной случайной последовательности импульсов напр жени  (тока). Известен генератор случайных двоичных чисел, содержащий генератор тактовых импульсов , выходы которого соединены с группой триггеров, группой элементов И и группой ключей управлени , полупроводниковые элементы, интегрирующие и дифференцирующие устройства 1. Недостатком известного устройства  вл ютс  ограниченные функциональные возможности . Иаиболее близким техническим решением к данному изобретению  вл етс  устройство дл  стохастических исследований, содержащее группу двоичных счетчиков, элементы ИЛИ, общий двоичный счетчик, блок ключей, выходы которого подключены соответственно к счетным входам двоичных счетчиков группы, группу триггеров, единичные входы которых соединены с выходом первого ключа, информационный вход которого соединен с выходом генератора дискретной случайной величины, генератор импульсов, выход которого через второй ключ соединен со входом кольцевого счетчика 2. В известном устройстве информаци  в виде кодированного случайного двоичного числа отображаетс  на многоканальных индикаторах . Однако это устройство не позвол ет автоматически проводить анализ и фиксировать по зфовн м импульсы дискретного случайного процесса. Така  задача возникает вс кий раз при исследовании законов распределени  дискретной случайной величины на основе числовых ее характеристик . Эти законы распределени  прнменимы к различным физическим объектам (устройствам), а также  влени м природы , в которых имеет место или наблюдаетс  дискретный случайный процесс. Если дискретна  случайна  величина X может принимать значени  1 2 соответственно количеству наблюдений (численности ), каждое из которых дает соответствующее возможное значение (1), тогда числовые характеристики дискретной случайной величины имеют вид: - обща  численность; 1

Р,

i-  эмпирическа  веп ро тность;

,.р

среднее значение случайной величины

1 1 ( математическое ожидание);

° -- 1 (1 У среднее квадратич1 1нее отклонение случайной величины;

S

(Xi XY - (г - целое положи1 1тельное число) моменты распределени  случайной величины.

Таким образом, автоматически определив с помощью предлагаемого анализатора величины (1) и (2) в исследуемом дискретном случайном процессе, можно затем по формулам вычислить приведенные числовые характеристики.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  и расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что анализатор содержит группу пороговых элементов и элемент задержки, выход которого соединен с управл ющим входом блока ключей, а вход подключен к первому входу пороговых элементов группы и первому выходу кольцевого счетчика, второй выход которого соединен с управл ющим входом первого ключа, а третий выход кольцевого счетчика подключен к нулевым входам каждого из триггеров группы, единичный выход каждого триггера группы подключен ко второму входу соответствующего порогового элемента группы и к третьему входу соседнего порогового элемента группы, выходы пороговых элементов группы через блок ключей и элемент ИЛИ соединены со счетным входом общего двоичного счетчика.

На фиг. 1 изображен предлагаемый анализатор , на фиг. 2 - временна  диаграмма.

Анализатор содержит генератор 1 дискретной случайной величины X который генерирует дискретную последовательность импульсов различной амплитуды, мен ющихс  в пределах от: X Xoji,Q , ключ 2, управл ющий выходом генератора 1, генератор 3 импульсов, генерирующий импульсы частоты 1, которые через ключ 4 поступают на счетный вход кольцевого счетчика 5, представленного в виде кольцевого регистра с трем  элементами, выходы кольцевого счетчика 5 обозначены номерами 6, 7 и 8, группу триггеров 9, каждый из которых настроен на срабатывание от определенного значени  случайной величины X (амплитуды импульса). Первый (слева см. фиг. 2) триггер 9 срабатывает при величине второй триггер 9 срабатывает при значени х амплитуды + третий триггер 9 - при значени х амплитуд + и т. д.

Обозначим значени  X:

У - У j

1

Х,Х,+ Х,

Аз - Аа + ДА и т. д.

совпадающие с соответствующими средними значени ми (Х, группу пороговых элементов 10, каждый из которых срабатывает (формирует единичный сигнал на выходе ) при наличии только двух единичных сигналов на любом из трех входов, блок 11 ключей, управл ющий выходами пороговых

элементов 10, группу двоичных счетчиков 12, каждый из которых ведет счет единичных импульсов, формируемых на соответствующих выходах пороговых элементов группы 10 при открытом ключе 11, элемент

ИЛИ 13 используетс  дл  разв зки цепей, общий двоичный счетчик 14 ведет счет единичных импульсов, формируемых на всех выходах пороговых элементов группы 10. Число импульсов, зафиксированных двоичным счетчиком 14, равно су1ммарному значению импульсов, фиксируемых двоичными счетчиками группы 12, элемент 15 задержки осуществл ет задержку импульса управлени .

Генератор 1 дискретной случайной велнчины , выход которого через ключ 2 соединен с единичными входами триггеров 9 группы, генератор 3 импульсов частоты / через ключ 4 соединен со счетным входом

кольцевого счетчика 5. Выход 6 кольцевого счетчика 5 соединен с нулевыми входами грунпы триггеров 9, выход 7 кольцевого счетчика 5 соединен с управл ющим входом ключа 2, выход 8 кольцевого счетчика 5

соединен с первыми входами группы пороговых элементов 10 и через элемент задержки 15 - с управл ющим входом блока ключей 11, единичные выходы триггеров 9 группы соединены со вторыми и третьими входами пороговых элементов 10 группы, выходы пороговых элементов 10 через блок ключей 11 соединены со счетными входами двоичных счетчиков 12 группы и параллельно через диоды 13 - со счетным

входом двоичного счетчика 14.

Анализатор работает след пощим образом .

По команде «Исходное («Исх.) кольцевой счетчик 5, двоичные счетчики 12 и 14

устанавливаютс  в исходное положение. Включаютс  генераторы 1 и 3.

По команде «Пуск («П) открываетс  ключ 4, и первый же импульс генератора 3 частоты f (см, фиг. 2) формирует управл ющий импульс на выходе 6 кольцевого счетчика 5 (начало первого цикла). Триггеры 9 группы устанавливаютс  в нулевое состо ние . Второй импульс частоты / снимает с выхода 6 и формирует на выходе 7 кольцевого счетчика 5 управл ющий импульс,

который открывает ключ 2 и импульс с выхода генератора 1 дискретной случайной величины X поступает на единичные входы триггеров 9 группы. При этом в зависимости от значени  величины X (амплитуда импульса) может сработать (перейти в единичное состо ние) один или несколько триггеров 9 группы.

Третий импульс частоты f снимает с выхода 7 и формирует на выходе 8 кольцевого счетчика 5 управл ющий импульс. При этом ключ 2 закрываетс , а на первые входы пороговых элементов 10 поступает единичный сигнал. Из всех пороговых элементов 10 будет срабатывать только один пороговый элемент, у которого окажетс  только два единичных импульса на входе (у всех остальных пороговых элементов 10 на входах будет либо один, либо три единичных импульса).

Единичный импульс с выхода 8 кольцевого счетчика 5, пройд  через элемент задержки 15, откроет блок ключей 11. Единичный импульс на выходе одного из пороговых элементов 10 зафиксируетс  соответствующим двоичным счетчиком 12 и двоичным счетчиком 14.

Если при управл ющем импульсе на выходе 7 кольцевого счетчика 5 на выходе генератора 1 дискретной случайной величины X импульса не окажетс , то все триггеры

9группы останутс  в нулевых состо ни х и по импульсу опроса на выходе 8 кольцевого счетчика 5 ни один пороговый элемент

10не сработает.

На этом заканчиваетс  первый цикл работы устройства. Второй и последующие циклы работы осуществл ютс  аналогично. По истечению определенного расчетного времени испытани  команда «Пуск с ключа 4 снимаетс , наступает остановка в работе устройства. По зафиксированному числу импульсов двоичными счетчиками 12 и счетчику 14 производ т расчет числовых характеристик дискретной случайной величины X.

По командам «Исходное («Исх.), «Пуск («П) работа устройства может повтор тьс .

Предлагаемое устройство, благодар  наличию новых элементов и новых св зей, позвол ет существенно расширить функциональные возможности и производить автоматический счет импульсов дискретной случайной величины X на заданном отрезке времени. Антоматизаци  процесса исследовани  дискретной случайной величины позвол ет не только исключить субъективные ошибки вычислител  из законов распределени , но также на несколько пор дков сократить врем  подготовки данных дл  последующих расчетов числовых характеристик дискретной случайной величины.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Амплитудный анализатор, содержащий группу двоичных счетчиков, элемент ИЛИ, общий двоичный счетчик, блок ключей, выходы которого подключены соответственно к счетным входам двоичных счетчиков группы , группу триггеров, единичные входы которых соединены с выходом первого ключа, информационный вход которого соединен с выходом генератора дискретной случайной величины, генератор импульсов, выход которого через второй ключ соединен со входом кольцевого счетчика, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи  анализатора, он содержит группу пороговых элементов и элемент задержки, выход которого соединен с управл ющим входом блока ключей, а вход подключен к первому входу пороговых элементов группы и первому выходу кольцевого счетчика, второй выход которого соединен с управл ющим входом первого ключа, а третий выход кольцевого счетчика подключен к нулевым входам каждого из триггеров группы, единичный выход каждого триггера группы подключен ко второму входу соответствующего порогового элемента группы и к третьему входу соседнего старшего порогового элемента группы, выходы пороговых элементов группы через блок ключей и элемент ИЛИ соединены со счетным входом общего

   двоичного счетчика.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 401985, кл. G 06F 1/02, 1971.
2. 2. Авторское свидетельство СССР № 450176, кл. G 06F 11/00, 1973.

   фаг.г