Claims (2)
Изобретение относитс к вычислител ной технике и может быть использовано дл обработки случайных процессов. Известен статистический анализатор содержащий входное устройство, ампли тудный селектор, формирующее устройство , соединенные последовательно, временной селектор, первый вход которого соединен с выходом формирующего устройства, а второй вход с генератором счетных импульсов, выход временного селектора соединен с счетчиком импульсов, управл ющий вход амплитудного селектора соединен с ишной эталонного напр жени 1. Недостатком известного устройства вл етс больша продолжительность времени исследо вани случайного процесса дл определени функции распределени . Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс статистический анализатор, содержащий источ ник эталонного напр жени , соединенный с входом делител напр жени ,выхо ды которого подключены соответственно к п-каналам, каждый из которых состоит из блока сравнени , выход которого соединен с входом триггера Шмидта , группу элементов И, первые входы которых подключены к нулевым выходам триггеров Шмидта, кроме первого канала , вторые входы элементов И группы соединены с входом счетчика и с выходом первого элемента И, первые входы первого и второго элементов И подключены к выходу генератора импульсов , вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с единичным и нулевым выходами первого триггера, нулевой вход которого соединен с выходом счетчика, третий вход второго Элемента И подключен к единичному выходу второго триггера, выходы элементов И группы соединены соответственно с первыми входами элементов ИЛИ первой группы, вторые входы которых соединены с входом вычитающего счетчика и с выходом второго элемента И, выходы элементов ИЛИ первой группы подключены соответственно к входам счетчиков группы, выходы которых соединены соответственно с счетными входами триггеров группы, выходы которых подключены к входам первого элемента ИЛИ 2. Недостатком этого анализатора вл етс низкое быстродействие. Цель изобретени - повышение быстродействи анализатора. Это достигаетс тем, что в устройство введены втора группа элементов ИЛИ и второй элемент ИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходами счетсика и первого элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ подключен к нулевому входу второго триггера , первые входы элементов ИЛИ.второй группы соединены соответственно с выходами триггеров Шмидта, кроме первого канала, вторые входы элементов ИЛИ второй группы подключены к единичному входу второго триггера, выходы элементов ИЛИ второй группы соединены соответственно с третьими входами элементов и группы. На чертеже дана структурна схема анализатора. Он имеет источник 1 эталонного напр жени , делитель 2 напр жени , блоки 3 сравнени , триггера Шмидта 4, вторую группу элементов ИЛИ 5, группу элементов И 6, элемент И 7, счетчик 8, первую группу элементов ИЛИ 9, элемент И 10, вычитающий счетчик 11, группу счетчиков 12, груп пу триггеров 13, элемент ИЛИ 14, элемент ИЛИ 15, первый 16 и второй 17 триггеры, генератор импульсов 18, вхо анализатора 19, первый пусковой вход анализатора 20, второй пусковой, вход анализатора 21. Анализатор работает следующим образом ., В режиме определени плотности веро тностей в начале все триггеры наход тс Б состо нии нул после того, как подаетс случайный процесс на блоки 3 сравнени , куда же через делитель 2 напр жени подаютс соответствующие уровни от источника 1 эталонного напр жени , подаетс импульс на первый пусковой вход 20, что вызовет переброс триггера 16 в положение единица, и подаетс раз решение на элемент И 7, через который начнут проходить импульсы с выхода генератора 18 -импульсов на вход счетчика 8 и на вторые входы элементов И 6, один из которых в зависимости . от состо ни соответствующих триггеров Шмидта 4 будет пропускать импульсы через элемент ИЛИ 9 на один из накопительных счетчиков 12. Легко видеть, что импульсы будут проходить через тот элемент И 6, ко торый управл етс двум соседними триггерами Шмидта 4, которые наход т с в Е азных состо ни х , т. е. дл 1-тогс$ канала U, « U + 1. Этим будет обусловлено нахождение исследу емого случайного процесса в промежут ке ДХ. Количество импульсов, прошедшее на соответствующий счетчик группы, будет пропорционально времени нахождени случайного процесса в соответствующем промежутке. В ходе изменени значени случайного процесса будут открыватьс и закрыватьс разные эле енты И б, и импульсы будут проходить а разные накопительные счетчики 12. то будет продолжатьс до тех пор, ока счетчик 8 не переполнитс и имульс с выхода счетчика 8 не переброит триггер 16 в положение нуль, то обеспечит закрытие элемента И 7, импульсы больше не будут проходить а входы счетчиков 12. Содержимое счетчиков 12 к этому времени будет соответствовать значению плотности веро тностей в соответствующих интервалах. В режиме определени .моды определение моды должно происходить непосредственно после определени .плотности веро тностей, . дл чего после переполнени счетчиков.подаетс импульс на второй пусковой вход анализатора 21. Триггер 17 переброситс в положение единица, подаст разрешение на элемент И 10 и импульсы с выхода генератора 18 будут проходить на счетчик 11 и накапливатьс в счетчиках 12 до тех пор, пока один из счетчиков 12не переполнитс , а перепелниетс , тот, который содержит больше всех накопленных импульсов, что соответствует моде случайного процесса. Счетчик 11 при этом работает в режиме вычитани . , После переполнени счетчика 12 соответствующий триггер 13.переброситс в положение единица и сигнал с единичного плеча через элемент ИЛИ 14 вернет триггер 17 в положение нуль и этим процесс определени моды (медиаНы математического ожидани дл нормального случайного- процесса) заканчиваетс . Триггер 13, наход щийс в положении единица и будет определ ть моду процесса. Анализатор дает возможность исследовать и полимодальные законы распределени , что обеспечиваетс подачей .импульса на второй пусковой , после каждого переполнени счетчика 12. Этот импульс устанавливает триггеры 13в положение нуль, перебрасывает триггер 17 в положение единица, и, тем самым, продолжает заполнение счетчиков 12 до тех пор, пока не переполнит следующий по величине содержимого счетчика импульсов 12 и. т. д. При этом содержимое счетчика 11 будет соответствовать значению плотности веро тности соответствующей моде (так как разр дности счетчиков 10 и 11 берутс одинаковыми). В режиме определени интегральной функции распределени в начальном состо нии все триггеры устройства наход тс в состо нии нул . После того, как подаетс случайный процесс на блоки 3 сравнени , куда же через делитель напр жени подаютс соответствующие уровни от источника эталонного напр жени 1, подаетс импульс на первый и второй пусковые входы анализатора одновременно, что вызовет переброску триггеров 16 и 17 в положение единица подаетс разрешени на элемент И 7 и через элементы блок ИЛИ 5 - на первые входы элементов бл ка И 6, Через элемент И 7 импульсы с выхода генератора 18 подаютс на вход счетчика 8 и на вторые входы элементов И 6, часть которых в зависимости от состо ни инверсных выходов Тригггеров Шмидта будут пропускать импульсы через элемент ИЛИ 9 на соответствующие накапливающие счетчики 12. Легко видеть, что импульсы будут проходить через те элементы И 6, которые управл ютс теми триггерами Шмидта, которые наход тс в положении нуль , т, е. дл которых выполн етс условие X(t) и . Так как опорные напр жени с делител -подаютс в пор дке увеличени и условие x(t) и выполн етс дл i-того канала , то это условие будет выполн тьс дл всех i 7- где i, i -i- 1,...п каналов. Количество импульсов, прсж1едшее на соответствующие накапливающие счетчики , будет пропорционально времени нахождени случайного процесса ниже соответствующего уровн . В процессе изменени входного случайного процесса будут открыватьс и закрыватьс разные элементы И 6, каждый элемент И 6 тем дольше будет открыт, чем больше соответствующее опорное напр жение, тем больше импульсов пройдет на соответствующий накапливающий счетчик 12 Импульсы будут проходить на накопительные счетчики до тех пор, пока не переполнитс счетчик 8, с выхода которого импульс переполнени перебросит триггеры 16 и 17 в нулевое положение. Этим режим определени функции распределени закончитс . К этому моменту содержимое каждого счетчика 12 будет пропорционально времени пребывани случайного процесса ниже соответствую:дего уровн . Ширина интервала, т. е. количество каналов, выбираетс соответственно требуемой точности определени плотности веро тностей и функции распределени случайного процесса. Анализатор дает возможность определить плотность веро тностей, интегральную функцию распределени и моду (медиану ,- мат. ожидани дл нормального процесса) случайных процессов, а также осуществить вывод значений-плотности веро тностей, функции распределени дл разных интервалов (значений ) , как параллельно сразу после режимов определени плотности веро тностей и функции распределени со счетчиков 12, так и последовательно с выхода счетчика 11 в пор дке по величине , начина с максимального значени . Технико-экономические преимущества изобретени по сравнению, с известным заключаютс в том, что в устройстве совмещены функци оценки плотности веро тностей, моды (медианы и мат. ожидани дл нормального эргодического случайного процесса) и функций распределени , что дает аппаратурную экономию при высоком быстродействии . Формула изобретени Статистический анализатор, содержащий источник эталонного напр жени , соединенный с входом делител напр жени , выходы которого подключены соответственно к п-каналам, каждый из которых состоит из блока сравнени , выход которого соединен с входом триггера Шмидта, группу элементов И, первые входы которых подключены к нулевым выходам триггеров Шмидта, кроме первого канала, вторые входы элементов И группы соединены с входом счетчика и с выходом первого элемента И, первые входы первого и второго элементов И подключены к выходу генератора импульсов, вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственно с единичным и нулевым выходами первого триггера, нулевой вход которого соединен с выходом счетчика, третий вход второго элемента И подключен к единичному выходу второго триггера, выходы элементов И группы соединены соответственно с первыми входами элементов ИЛИ первой группы, вторые входы которых соединены с входом вычитающего счетчика, и с выходом второго элемента И, выходы элементов ИЛИ первой группы подключены соответственно к входам счетчиков группы, выходы которых соединены соответственно с счетными входами триггеров группы, выходы которых подключены к входам первого элемента ИЛИ, обличающийс тем, что, с целью повышени быстродействи анализатора , в него введены втора группа элементов ИЛИ и второй элемент ИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходами счетчика и первого элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ подключен к нулевому входу второго триггера,- первые входы элементов ИЛИ второй группы соединены соответственно с выходами триггера Шмидта, кроме первого канала, вторые входы элементов ИЛИ второй группы подключены к единичному выходу второго триггера, выходы элементов ИЛИ второй группы соединены соответственно с третьими входами элементов И группы. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 227725, кл. G 06 F 15/36,.1965. The invention relates to computing technology and can be used for processing random processes. A known statistical analyzer contains an input device, an amplitude selector, a shaping device connected in series, a time selector, the first input of which is connected to the output of the shaping device, and the second input to the counting pulse generator, the output of the time selector, the amplitude selector control is connected to the reference voltage 1. The disadvantage of the known device is the long duration of the investigation of the random process for definiteness of the distribution function. The closest to the invention in its technical nature is a statistical analyzer containing a reference voltage source connected to the input of a voltage divider, the outputs of which are connected respectively to n-channels, each of which consists of a comparison unit, the output of which is connected to the trigger input Schmidt, a group of elements And, the first inputs of which are connected to the zero outputs of Schmidt triggers, except the first channel, the second inputs of the elements And groups are connected to the input of the counter and to the output of the first element And, the first the inputs of the first and second elements And connected to the output of the pulse generator, the second inputs of the first and second elements And connected respectively to the unit and zero outputs of the first trigger, the zero input of which is connected to the output of the counter, the third input of the second element And connected to the unit output of the second trigger, outputs elements AND groups are connected respectively to the first inputs of the elements OR of the first group, the second inputs of which are connected to the input of the subtracting counter and to the output of the second element AND, the outputs of the elements OR the first group is connected respectively to the inputs of the group counters, the outputs of which are connected respectively to the counting inputs of the group triggers, the outputs of which are connected to the inputs of the first element OR 2. The disadvantage of this analyzer is its low speed. The purpose of the invention is to increase the speed of the analyzer. This is achieved by introducing the second group of elements OR and the second element OR, whose inputs are connected to the outputs of the account and the first element OR, the output of the second element OR to the zero input of the second trigger, the first inputs of the elements OR. The second group are connected respectively to the device. Schmidt trigger outputs, except for the first channel, the second inputs of the OR elements of the second group are connected to the single input of the second trigger, the outputs of the OR elements of the second group are connected respectively to the third inputs elements and groups. The drawing is a structural diagram of the analyzer. It has a source of reference voltage 1, a voltage divider 2, comparison blocks 3, Schmidt trigger 4, a second group of elements OR 5, a group of elements AND 6, an element AND 7, a counter 8, a first group of elements OR 9, an element AND 10, subtracting counter 11, group of counters 12, group of triggers 13, element OR 14, element OR 15, first 16 and second 17 triggers, pulse generator 18, analyzer 19 in, first analyzer 20 start input, second trigger, analyzer input 21. Analyzer is working as follows. In the probability density determination mode at the beginning All the triggers are in the B state zero after the random process is applied to the comparison units 3, where the corresponding levels from the source 1 of the reference voltage are supplied through the voltage divider 2, a pulse is sent to the first starting input 20, which will cause the flip-flop of the trigger 16 in position one, and the solution is fed to the element And 7, through which the pulses from the generator output 18 pulses will start to pass to the input of the counter 8 and to the second inputs of the elements And 6, one of which is dependent. from the state of the corresponding Schmidt triggers 4 will pass pulses through the element OR 9 to one of the cumulative counters 12. It is easy to see that the pulses will pass through that element 6, which is controlled by two adjacent Schmidt triggers 4, which are located in E these states, i.e., for 1-t of the U channel, “U + 1. This will determine the occurrence of the random process under study in the interval HF. The number of pulses transmitted to the corresponding group counter will be proportional to the time spent by a random process in the corresponding interval. During the change in the value of the random process, different elements of Ib will open and close, and the pulses will pass through different accumulative counters 12. This will continue until the counter 8 does not overflow and the pulse from the output of the counter 8 does not reset the trigger 16 to the position zero, then ensures the closure of the element And 7, the pulses will no longer pass and the inputs of the counters 12. The contents of the counters 12 by this time will correspond to the value of the probability density in the corresponding intervals. In the mode of determining the mode, the determination of the mode should occur immediately after the determination of the density of the probabilities,. for which, after overflowing the counters. a pulse is sent to the second start input of the analyzer 21. The trigger 17 is transferred to the position one, gives permission to the element 10 and the pulses from the output of the generator 18 will pass to the counter 11 and accumulate in the meters 12 until one of the counters 12, it will not overflow, but will be quapped, the one that contains the most accumulated pulses, which corresponds to the mode of the random process. The counter 11 is operating in subtraction mode. After the overflow of counter 12, the corresponding trigger 13. is thrown to the position one and the signal from the unit arm through the element OR 14 returns the trigger 17 to the zero position and with this the mode determination process (media expectation for normal random process) ends. The trigger 13, which is in position one, will determine the mode of the process. The analyzer makes it possible to investigate the polymodal laws of distribution, which is ensured by feeding the impulse to the second start-up, after each overflow of counter 12. This impulse sets the triggers 13 to zero, flips trigger 17 to one, and thus continues filling the counters 12 to those then until it overflows the next largest content pulse counter 12 and. and so on. The contents of counter 11 will correspond to the probability density value of the corresponding mode (since the bits of counters 10 and 11 are taken to be the same). In the mode of determining the integral distribution function in the initial state, all the triggers of the device are in the zero state. After the random process is applied to the comparison units 3, where the corresponding levels from the source of the reference voltage 1 are fed through the voltage divider, a pulse is sent to the first and second starting inputs of the analyzer simultaneously, which will cause the flip-flops of the triggers 16 and 17 to position one. resolution on the element And 7 and through the elements of the block OR 5 - to the first inputs of the elements of the block And 6; Through the element And 7, the pulses from the output of the generator 18 are fed to the input of the counter 8 and to the second inputs of the elements And 6, some of which, depending on co About the inverted outputs of the Schmidt Triggers will pass pulses through the element OR 9 to the corresponding accumulating counters 12. It is easy to see that the pulses will pass through those And 6 elements that are controlled by those Schmidt triggers that are in the zero, e, e position. for which condition X (t) and. Since the reference voltages from the divider are supplied in order of magnification and the condition x (t) is fulfilled for the i-th channel, this condition will be fulfilled for all i 7 - where i, i - i - 1, .. .n channels. The number of pulses transmitted to the corresponding accumulating counters will be proportional to the time spent by a random process below the corresponding level. In the process of changing the random input process, different elements AND 6 will open and close, and each element AND 6 will be open the longer, the greater the corresponding reference voltage, the more pulses will pass to the corresponding accumulating counter. 12 The pulses will pass to the cumulative counters. until counter 8 is overflowed, from the output of which the overflow pulse will flip triggers 16 and 17 to the zero position. By this, the determination function of the distribution function is terminated. At this point, the contents of each counter 12 will be proportional to the residence time of the random process below the corresponding: its level. The interval width, i.e. the number of channels, is selected according to the required accuracy of determining the probability density and the distribution function of a random process. The analyzer makes it possible to determine the probability density, the cumulative distribution function and the mode (median, mathematical expectation for a normal process) of random processes, as well as to derive the probability-density values, the distribution function for different intervals (values) as parallel immediately after probability density determination modes and the distribution function from counters 12, and sequentially from the output of counter 11, in order of magnitude, starting at the maximum value. The technical and economic advantages of the invention in comparison with the known one are that the device combines the functions of estimating the probability density, mode (medians and expectations for a normal ergodic random process) and distribution functions, which gives hardware savings at high speed. The invention includes a statistical analyzer containing a source of reference voltage, connected to the input of a voltage divider, the outputs of which are connected respectively to p-channels, each of which consists of a comparison unit, the output of which is connected to the input of Schmidt trigger, the elements of elements I, the first inputs of which connected to the zero outputs of Schmidt triggers, except for the first channel, the second inputs of the AND elements of the group are connected to the input of the counter and the output of the first And element, the first inputs of the first and second And elements are connected s to the output of the pulse generator, the second inputs of the first and second elements And are connected respectively to the unit and zero outputs of the first trigger, the zero input of which is connected to the counter output, the third input of the second element And is connected to the unit output of the second trigger, the outputs of the elements And group are connected respectively to the first inputs of the elements OR of the first group, the second inputs of which are connected to the input of the subtractive counter, and with the output of the second element AND, the outputs of the elements OR of the first group are connected respectively to the input Odam group counters, the outputs of which are connected respectively to the counting inputs of group triggers, the outputs of which are connected to the inputs of the first OR element, which is manifested in that, in order to increase the analyzer’s speed, the second group of OR elements and the second OR element, whose inputs are connected respectively, are entered into it with the outputs of the counter and the first element OR, the output of the second element OR is connected to the zero input of the second trigger, - the first inputs of the OR elements of the second group are connected respectively to the outputs of the Schm trigger Idta, except for the first channel, the second inputs of the elements OR of the second group are connected to the unit output of the second trigger, the outputs of the elements OR of the second group are connected respectively to the third inputs of the elements AND of the group. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate number 227725, cl. G 06 F 15/36, .1965.
2.Авторское свидетельство СССР № 525102, кл. G 06 F 15/36, 1974 (прототип).2. USSR Author's Certificate No. 525102, cl. G 06 F 15/36, 1974 (prototype).