SU752310A1 - Устройство дл формировани импульсной последовательности - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измерени м параметров случайных процессов в услови х зависимости средней интенсивности точечного про .цесса измерений от исследуемого сигнала, К таким модел м приводит измерение пара метров скорости газа и жидкости лазерным допплеровским юмерителем скорости, врем пролетным методом с засе нными метками, измерение скорости газовой фазы в газожидкостном потоке. При определении среднего значени  и дисперсии случайного процесса, например скорости потока лазерным допплеровским анемометром , при зависимых изменени х, возникают методические погрешности - смещени  соответствующих оценок. Дл  устранени  методиче ких погрешностей-ошибок используют прореживание измерений с использованием генератора псевдослучайных интервалов. При определении этих характеристик исполь зуютс  лишь измеренные значени  исследуемого процесса. Гораздо сложнее задача измерени  спектральной плотности при случайных зависимых измерени х. При чисто зависимости средней интенсивности точечного процесса и известной ее величине коррел ционные и спектральные характеристики исследуемого непрерывного процесса св заны с коррел цией интервалов между моментами измерени . При зтом нет необходимости в самых измеренных значени х полезного процесса. Другой крайний случай - чисто независимое измерение. В этом случае, кроме измеренных значений полезного процесса, необходима дополнительна  информаци . Известно устройство дл  формировани  регул рной последовательности импульсных выборок нз входного сигнала, сосго .щее из генератора импульсов и ключа 1J. Такое устройство не может реагировать на случайные посылки входных сигналов наиболее близким к предложенному  вл етс  устройство , позвол ющее формировать | из случайной выборочной последовательности измеренных значений случайного процесса равномерную импульсную последовательность в услови х ввода ее в- ЭВМ или накопитель с 3 целью определени  спектральной плотности исходного непрерывного процесса 2. - Это устройство содержит генератор опорных имнульсов, подключенный к первому входу блока разрешени , выход которого сое динен с входом блока дифференцировани , входом измерител  иитервалов времеии, коммутатор считывани , подключенный информационным входом к выходу измерител  интервалов времени, управл ющим входом - к вы ходу блока дифференцировани  и выходом к информационному входу первого регистра, коммутатор сигналов, соединенный первым входом с входом устройства, вторым входом с выходом блока разрешени  и выходом - к информационному входу второго регистра, третий регистр, информационный вход которог подключен к выходу блока дифференцировани . Управл ющие входы измерител  интервал времени первого, второго и третьего регистров соединены с выходом генератора опорных импульсов. Такое устройство непригодно дл  зависимы измерений или приводит к большим методическим ошибкам при различных видах зависимости точечного процесса измерени  от уровн  сигнала во всем диапазоне между чис то линейной зависимостью и независимыми выборками. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства путем рандомизации интервалов времени между отсчетами . Указанна  цель достигаетс  тем, что в уст ройство дл  формировани  импульсной после довательности, соде П1сащее генератор опорных импульсов, выход которого подключи к установочным входам первого, в горого и третьего регистра, к управл ющему входу бл ка измеренк  времени и к первому входу ключа, выход которого соединен с информационным входом блока измерени  времени и блока дифференцировани , выход которого подключен к информационному входу третьег регистра и к первому входу коммутатора считывани , второй вход которого соединен с выходом блока измерени  времени, а выход подключен ко входу первого регистра , вход второго регистра подключен к выходу коммутатора сигналов, первый вход ко торого  вл етс  входом устройства, введены триггеры, два элемента И, и генератор псевд случайных интервалов времени, выход которого соединен с первым входом триггера, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно со входом устройства и с выходом ключа, вых первого элемента И подключен ко вторым входам ключа и триггера, а выход второго . элемента И соединен со вторым входом коммутатора сигналов. На фиг. 1 .представлена схема устройства; на фш-. 2 - временные диаграммы, объ сн ющие сущность формировани  импульсной последовательности . На диаграмме 0( (фиг. 2) показан исследуемый процесс и последовательность измеренных в случайные моменты времени его значений , поступающих на вход устройства; на диаграмме сГ - импульсна  опорна  последовательность и измер емые временные интервалы; на диаграмме & - последовательность импульсов генератора псевдослучайных интервалов; на диаграмме т. - прореженна  последовательность измеренных значений исследуемого процесса; диаграммы Q , в , и - иллюстрируют формируемые одномерные последовательности на каждом из трех регистров. Устройство содержит генератор 1 опорных импульсов, подключенный к первому входу ключа 2, выход которого соединенс входом блока 3 дифференцировани  и вторым входом блока 4 измерени  времени интервалов, коммутатор 5 считывани , информационный вход которого подключен к выходу блока 4 измерени  времени, управл ющий вход - к выходу блока 3 дифференцировани , а выход к информационному входу первого регистра 6 Коммутатор 7 сигналов включен между входом устройства и входом второго регистра 8. Информащюнный вход третьего регистра 9 подключен к выходу блока 3 дифференцировани , управл ющие входы регистров 6, 8 и 9 и первый управл ющий вход блока измерени  времени интервалов соединены с выходом генератора 1 опорных импульсов. Устройство дополнительно содержит элемент 10 И, включенный по первому входу между входом устройства и вторым входом ключа 2, RS-трнггер 11, подключенный выходом ко второму входу элемента 10 И и R-входом к выходу элемента 10 И, генератор 12 псевдослучайных интервалов времени, подключенньш к S-входу RS-триггера 11, и второй элемент 13 И, включенный по первому входу между выходом блока 2 разрешени  и управл ющим входом коммутатора 7 сигналов и подключенный по второму входу к выходу RS-триггера 11. Устройство работает следующим образом. Импульсы опорной последовательности с генератора 1 через первый вход перевод т блок измерени  времени 4 в исходное состо ние и через ключ 2 задают начало отсчета измер емого интервала времени. Окончание ичмер емого временного интервала определ етс  моментом поступлени  первого значен 1  измер емого сигнала, поступающего на вход устройства, пришедшего вслед за импульсом, поступившим на S-вход RS-триггера 11 с гене ратора 12 псевдослучайных интервалов. При этом ключ 2 и триггер 11 через элемент 10 И возврашаютс  в исходное состо ние, блок 3 дифференцировани  вырабатывает импульс считыни  показаний блока 4 измерени  времени. Результаты через коммутатор 5 считывани  поступают в регистр 6 и затем считываютс  с него очередным импульсом опорной последовательности . На второй регистр 8 через коммутатор 7 сигналов попадает лишь то значение измеренного сигаала из интервала опорной последовательности через вход устройства, которое непосредственно следует за моментом установки на втором входе элемента 13 И единичного потенциала от генератора 12 псевдослучайных интервалов через S-вход RS-триггера 11. После этого коммутатор 7 закрываетс  через элемент 13 И по первому входу до прихода следующего импульса опорной последовательности, а второму входу до по влени  импульса от генератора 12 псевдослучайных интервалов.

Считывание данных из регистра 8 также производитс  импульсами опорной последовательности .

Логическа  импульсна  последовательность, формируема  в одноразр дном регистре 9, фиксирует наличие или отсутствие измеренных сигналов между импульсами опорной последовательности .

Описанное устройство позвол ет из последовательности измеренных в случайные моменты времени значений непрерывного прюцесса в услови х зависимости средней интенсивности дискретизации от уровн  исследуемого процесса формировать три равномерные импульсные последовательности с сохранением информации об интегральных характеристиках прцесса , в частности, о среднем значении, дисперсии , спектральной плотности.

Управл   частотой генератора опорных импульсов , можно, исход  из заданной полосы спектра полезного сигнала, выбирать оптимальную скорость ввода данных в ЭВМ, а мен   средн интенсивность генератора псевдослучайных

интервалов, можно регулировать степень независимости средней скорости дискретизации от исследуемого процесса, что позвод ет про изводить спектральный н коррел ционный анализ турбулентных процессов при использовании рассеивающих и других меток в услови х больших уровней пульсаций, а также компонент многофазных потоков, в частности, газовой фазы газожидкостного потока.

Claims (2)

1.Мирский Г. Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов, М., Энерги , 1972, с. 184.

2.Авторское свидетельство СССР N 553608, кл. G 06. F 1/02, 1977 (прототип).

Г

Лtdf

41

Л

.o A x . 1 .r i(

-f

и

t-И-Ч

I I

Гл;

t(n)

I .

t/f.f.