SU805357A1 - Устройство дл определени плот-НОСТи ВЕРО ТНОСТи - Google Patents

Description

t

Изобретение относитс  к вычисли тельной и измерительной технике и может быть использовано дл  анализа распределений случайных процессов, в частности, в системах аппаратурного анализа случайных вибраций..

Известно устройство дл  определени  плотности веро тности случайных сигналов, содержащее входное устройство, модул тор, амплитудный селектор, регул тор уровней анализа, схему вычитани , усилитель, счетчик

импульсов

наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  устройство , содержащее сумматоры, источник регулируемого посто нного напр жени  источник вспомогательного пр моугольного напр жени , двухсторонние ограничители , блоки вычитани , синхронный детектор, интегратор t lЭти устройства имеют невысокую точность, определ емую шириной дифференциального коридора.

Цель изобретени  - повышение точности .

С этой целью в устройство дл  определени  плотности веро тности, содержащее блок накоплени  и регистрации , первый и второй сумматоры.

первые входы которых объединены и  вл ютс  входс л устройства, вторые и третьи входы сумматоров подключены соответственно к первому и второму выходам источника регулируемого посто нного напр жени  и к первому и второму выходам источника вспомогательного пр моугольного напр жени , выходы сумматоров соответственно через первый и второй двусторонние ограничители подключены к первому и второму входам блока вычитани , выход которого соединен с первым входом синхронного детектора, второй вход которого подключен к первому выходу источника вспомогательного пр моугольного напр жени , введены генератор пилообразного напр жени , генератор импульсов опроса и соответственно дл  положительного и отрицательного напр жений исследуемого сигнала две цепочки, кажда  из которых состоит из последовательно соединённых элемента И, модул тора и аиалого-цифрового преобразовател .Я этом первые входы элементов И ава вдинены и  вл ютс  входом устройства, вторые входы объединены и подклшены к выходу синхронного детек вра,

эходу генератора импульсов опроса. первому входу блока накоплени  и регистрации и первому входу генератора пилообразного напр жени , второй и третий входы которого подключ ны к выходам элементов и соответств но первой и второй цепочек, а выход генератора пилообразного напр жени  соединен с входом источника регулируемого посто нного напр жени , третий выход которого соединен с вторым входом блока-йакоплени  и регистрации , и с другими входами модул торов первой и второй цепочки, при этом другие входы аналого-цифровых преобразователей объединены и подклю чены к выходу генератора импульсов опроса, а разр дные выходы аналогоцифровых преобразователей подключены соответственно к первой и второй группам входов блока накоплени  и регистрации. На чертеже представлена блок-схема предложенного устройства. Устройство дл  определени  плотности веро тности содержит первый элемент И 1, второй элемент И 2, вых ды которых соответственно подключены к первым входам первого и второго мо дул торов (ВИМ) 3 и 4, выходы которы соединены с первыми входами аналогоцифровых преобразователей АЦП) 5 и 6, первый сумматор 7, второй сумматор 8, выходы которых соответственно подключены к входам первого и второго усилителей-ограничителей 9 и 10, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам блока 11 вычитани , выходом подклю ченного к первому входу синхронного детектора 12, выход которого соединен с третьим входом генератора 13 пилообразного напр жени , первый вхо которого соединен с выходом элемен1:а И 2, блок 14 накоплени  и регистрации , первые и вторые входы крторого подключены соответственно к выходам аналого-цифровых преобразователей 5 и 6, третий вход соединен с третьими вхо дами элементов И 1 и 2 и выходом детектора 12, четвертый вход блока 14 под ключен ко вторым входам АЦП 5 и б, источник 15 вспомогательного напр же ни , первый вход которого подключен к третьему входу первого сумлатора 7 и ко второму входу синхронного детектора 12,второй выход источника 15 подключен к третьему входу второго сумматора 8, генератор 16 импульсов опроса, вход которого соединен с выходом синхронного детектора 12, выход генератора 16 подключен ко вторым входам АЦП 5 и б, источник 17 регулируемого посто нного напр жени , вход которого соединен с выходом генератора 13.. Первый выход источника 17 регулируемого посто нного напр жени  соединен со вtopыми входами первого сумматора 7, а второй выход со вторым входом сумматора 8, третий выход подключен ко вторым входам первого и второго модул торов 3 и 4 и к блоку 14 накоплени  и регистрации. Вход устройства подключен соответственно к первым входам первого и второго элементов И 1 и 2 и к первым входам первого сумматора 7 и второго сумматора 8. Устройство работает следующим образом. Напр жение исследуемого сигнала поступает на вход элементов И 1 и 2, сумматоров 7 и 8. В сумматорах суммируютс  сигналы: входной случайный сигнал с источника регулируемого посто нного напр жени  17, источника вспомогательного пр моугольного напр жени  15, с выходов сумматоров 7 и 8 сигнал поступает на двухсторонние ограничители 9 и 10, затем на блок 11 вычитани , синхронный детектор 12, на первый вход которого поступают импульсы с первого выхода генератора 15 вспомогательного пр моУгольного напр жени , а на второй вход с блока 11 вычитани , синхронный детектор 12, на первый вход которого поступают импульсь с первого выхода генератора 15 вспомогательного пр моугольного напр жени , а на второй вход с блока 11 вычитани . С выхода синхронного детектора 12 пр моугольные импульсы дГ , соответствующие времени пребывани  реализации процесса в пределах дифференциального коридора 2ди, поступают на вход генератора 13 пилообразного напр жени . Элементы И 1 и 2 фиксированы на заданные уровн  срабатывани  (-U, -и,) , на третий их вход поступают импульсы с выхода синхронного детектора 12, при этом элементы И 1 и 2 вырабатывгиот импульсы, повтор ющие форму случайного сигнала в пределах времени импульсов синхронного детектора 12, с выхода импульсы поступают на вход модул торов ВИМ 3 и 4, на вторие входы которых подано напр жение с регулируемого выхода источника 17 посто нного напр жени , которое измен етс  пропорционально изменению наклона пилообразного напр жени  генератора 13, работающего при наличии на его входах напр жени  с выхода элементов И 1 и 2. В зависимости от пол рности исследуемого сигнала генератор 13 пилообразного напр жени  формирует импульсы с ростом или спадом напр жени  во времени. Модул торы 3 и 4 осуществл ют врем -импульсную модул цию сигнала . Аналого-цифровые преобразователи 5 и 6 преобразуют интервал, определ емый первым нулевым и измерительным импульсом в цифровой код и при поступлении импульсов опроса с генератора 16 импульсов опроса осуществл ётс  поступление информации в параллельном на входы блока 14 накоплени  и регистрации. С выхода синхронного детектора 12 импульсы поступают на блок 14 накоплени  и регистрации, на который с источника 17 регулируемого посто нного напр жени  подаютс  калибрюванные значени  напр жени  .

В блоке 14 накоплени  и регистра1ии осуществл етс  сравнение числа, определ емого количеством разр дов аналого-цифрового преобразовател  5 или б в момент опроса импульсйми с калибровочными значени ми напр жени , пропорционального изменению напр жени  регулируемого источника 17 посто нного напр жени  в цифровом коде. В блоке 14 накоплени  и регистрации подсчитываетс  число случаев,при которых напр жение оказалось на интервале уровней, соответствующих калиброванным значени м напр жени . Отношение этого числа выбора к общем числу случаев служит оценкой плотности веро тности.

Принципально это возможно, если подсчитывать величины (t),

u Ci(t), ),..., Ц(. ),.. Ut Th( t) , Где ,,% , Т,...., Сл / . . . , i импульсы опроса равной частоты на уровн х анализа, признаком которого  вл етс  совпадение Числа

.N(UM) ) () в интервалах анализа

uu(t),flU.jCt),uUj(t),...,/i.Ct),...M;j,(t)

таких, что 1 д Ut, (t) - Iko (t) , где Цф. (t ) °калиброванные фикси рованные уровни, расположенные внутри дифференциального коридора. Число показаний значений иссле- дуемого сигнала на определенный i-й фиксированный уровень, отнесенный к общему числу опросов, определ ет плотнос.ть веро тности исследуемого сигнала по формуле

;

ш Ш-jT0/t T

где u(t) N.j Un(t)jj - количество случаев, когда 13(1) исследуемого сигнала совпадает с Un(t) по амплитуде и достигаетс  их равенств в цифровой форме

Nj-Iul) NjlUu(t)

ЧлГи{1) - значение исследуемого сигнала в цифровом коде в момент опроса импульсами;

N- и (t)J - значение напр жени  калибровочного сигнал в цифровом коде;

количество всех случает на интервале диализа t Т ; Т - интервал анализа,

Применение модул торов, аналогоцифровых преобразователей, элементов И, генераторов пилоо разного напр жени , генераторов импульсов позвол ет получить высокую точность измерени , определ емую точностью аналого-цифрового преобразовател  и аппаратурно сократить число уровней анализа, т.е. сократить число каналов анализа, что обеспечит высокую точность устройства и повысит эффективность применени  изобретени  в

системах аппаратурного анализа случайных процессов.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 359670, кл. G 06 F 15/36, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 526911, кл. 6 06 F 15/36, 1975.