SU809204A1 - Random process analyzer - Google Patents
Random process analyzer Download PDFInfo
- Publication number
- SU809204A1 SU809204A1 SU792745085A SU2745085A SU809204A1 SU 809204 A1 SU809204 A1 SU 809204A1 SU 792745085 A SU792745085 A SU 792745085A SU 2745085 A SU2745085 A SU 2745085A SU 809204 A1 SU809204 A1 SU 809204A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- block
- input
- output
- unit
- emissions
- Prior art date
Links
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Description
Изобретение относится к цифровой ' вычислительной технике, предназначено для статистической обработки информации в реальном времени и может , быть использовано во многих областях науки и техники, где исследуемые процессы носят случайный характер.The invention relates to digital computing, is intended for statistical processing of information in real time and can be used in many fields of science and technology, where the processes under study are random in nature.
Известно устройство для вычисления статистических характеристик слу- ... чайных процессов, в частности характеристик выбросов случайных процессов [1] .A device is known for calculating the statistical characteristics of random processes, in particular, the characteristics of the emissions of random processes [1].
Недостатками известного устройства являются его узкая функциональная специализация, ограниченная 15 определением только параметров выбросов случайных процессов. Кроме того, его сложность, узкий класс исследуемых случайных процессов, а также недостаточная точность огре- 20 деления вероятностных характеристик выбросов ограничивают область применения устройства.The disadvantages of the known device are its narrow functional specialization, limited to 15 determining only the emission parameters of random processes. In addition, its complexity, a narrow class of random processes under investigation, as well as the insufficient accuracy of determining the probability characteristics of emissions limit the scope of the device.
Наиболее близким к предлагаемому является вероятностный спектрокор- релометр, предназначенный для вычисления корреляционной функции, математического ожидания и спек тральной плотности мощности с использованием вероятностного принципа кодирования цифровой информации, содержащее блок центрирования,первый вход которого соединен со входом устройства,·а выход через блок вероятностного округления - со входом сдвигающих регистров, выход которых подключен к своему входу, а также через регистр числа к первому входу первого блока сравнения и через первый блок вентилей к первому входу второго блока сравнения, второй вход последнего соединен с выходами генератора псевдослучайных чисел и генератора гармонических функций соответственно, блок управления, соединенный по выходу со входами блоков центрирования, сдвигающих регистров, блоков вентилей, блоков генераторов и блока памяти, первый вход которого соединен с выходом блока’умножения, соединенного по входу с выходами блоков сравнения, a ι 1ходы - один через блок масштабирования соединен с первым блоком вентилей, другой соединен непосредственно со входом блока центрирования [-2^.Closest to the proposed one is a probabilistic spectrocorrelometer designed to calculate the correlation function, mathematical expectation and power spectral density using the probabilistic principle of encoding digital information, containing a centering unit, the first input of which is connected to the input of the device, and · the output through the probabilistic rounding unit - with the input of the shift registers, the output of which is connected to its input, as well as through the number register to the first input of the first comparison block and through the first valve block to the first input of the second comparison block, the second input of the latter is connected to the outputs of the pseudo-random number generator and harmonic generator, respectively, the control unit connected at the output to the inputs of the centering blocks, shift registers, valve blocks, generator blocks and memory block, the first input of which is connected to the output of the multiplication unit, connected at the input to the outputs of the comparison blocks, a ι 1 inputs - one through the scaling unit is connected to the first valve block, the other is connected nen directly to the input of the centering unit [-2 ^.
Основным недостатком известного вероятностнс *о спектрокоррелометра является невозможность определения вероятностных характеристик выбросов исследуемого случайного процесса.The main disadvantage of the known probability * of the spectrocorrelometer is the impossibility of determining the probability characteristics of the emissions of the random process under study.
Цель изобретения расширение функциональных возможностей устройства за счет вычисления статистических характеристик выбросов случайного процесса.The purpose of the invention is the expansion of the functionality of the device by calculating the statistical characteristics of the emissions of a random process.
Поставленная цель достигается тем, что в анализатор случайных процессов, содержащий арифметический блок, блок вероятностного умножения, блок сдвигающих регистров, выход которого соединен через регистр числа с первым входом первого блока сравнения и Непосредственно с первым входом первого блока элементов И, со своим входом и выходом блока вероятностного округления, первый вход которого соединен с выходом блока памяти, а второй вход - с выходом блока центрирования, информационный вход которого , является первым входом анализатора, а управляющий вход соединен с первым выходом блока управления, .второй и третий выходы которого^ подключены, соответственно, к управляющим входам блока сдвигающих регистров и блока генераторов, первый выход которого соединен с третьим входом блока вероятностного округления и первым входом второго блока элементов И, второй . и третий выходы блока генераторов подключены,соответственно, к первым входам первого^ блока элементов И и второго блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом первого блока элементов И, а выход подключен к первому входу блока вероятностного умножения, второй вход которого соединен с выходом первого блока сравнения, а выход соединен с первым входом блока памяти, введены дешифратор, счетчик, триггер, третий блок элементов И и регистр, вход которого является вторым входом анализатора, а выход соединен со вторым входом второго блока элементов И, выход которого подключен ко второму входу первого блока сравнения, первый и второй дополнительные выхода которого соединены со счетным и установочным входами счетчика и единичным и нулевым входами триггера соответственно, выход счетчика через дешифратор и третий блок элементов И соединен с группой входов блока памяти, второй вход которого соединен с выходом триггера, а третий вход и выход блока памяти подключены,соответственно, к выходу и входу арифметического блока.This goal is achieved by the fact that in the analyzer of random processes containing an arithmetic block, a block of probabilistic multiplication, a block of shifting registers, the output of which is connected via the number register to the first input of the first block of comparison and directly to the first input of the first block of AND elements, with its input and output block probabilistic rounding, the first input of which is connected to the output of the memory block, and the second input to the output of the centering block, the information input of which is the first input of the analyzer, and the control The input input is connected to the first output of the control unit, the second and third outputs of which are connected respectively to the control inputs of the shift register block and the generator block, the first output of which is connected to the third input of the probabilistic rounding block and the first input of the second block of AND elements, and the second. and the third outputs of the generator block are connected, respectively, to the first inputs of the first ^ block of AND elements and the second comparison unit, the second input of which is connected to the output of the first block of AND elements, and the output is connected to the first input of the block of probabilistic multiplication, the second input of which is connected to the output of the first comparison unit, and the output is connected to the first input of the memory block, a decoder, counter, trigger, third block of AND elements and a register are introduced, the input of which is the second input of the analyzer, and the output is connected to the second input of the second block and the And elements, the output of which is connected to the second input of the first comparison unit, the first and second additional outputs of which are connected to the counting and installation inputs of the counter and the single and zero inputs of the trigger, respectively, the counter output through the decoder and the third block of And elements is connected to the group of inputs of the memory block , the second input of which is connected to the output of the trigger, and the third input and output of the memory block are connected, respectively, to the output and input of the arithmetic block.
На чертеже изображена структурная схема анализатора случайных процессов .The drawing shows a structural diagram of a random process analyzer.
Анализатор содержит блок 1 центрирования, регистр 2, блок 3 вероят·^· ностного округления, блок 4 сдвигающих регистров, регистр 5 числа, блок управления, блоки 7 и 8 сравнения, блок 9 вероятностного умножения, блок 10 памяти, триггер 11, блок 12 генераторов (гармонич'еских функций и псевдослучайных чисел), счетчик 13, блоки первый 14, второй 15, третий jl6 элементов И, дешифратор 17 и арифметический блок 18, состоящий из сумматора и комбинационной схемы (не показаны)The analyzer contains a centering unit 1, register 2, probability 3 rounding block 3, shift register block 4, number 5 register, control unit, comparison blocks 7 and 8, probability multiplication block 9, memory block 10, trigger 11, block 12 generators (harmonic functions and pseudorandom numbers), counter 13, blocks first 14, second 15, third jl6 elements AND, decoder 17 and arithmetic block 18, consisting of an adder and a combinational circuit (not shown)
Анализатор обеспечивает работу в режимах вычисления корреляционной функции, спектральной плотности мощности, а также определения характеристик выбросов случайных процессов.The analyzer provides operation in the modes of calculating the correlation function, power spectral density, and also determining the characteristics of the emissions of random processes.
Вычисление корреляционной функции осуществляется по формуле где N - длина выборки случайного процесса, ат- количество вычисляемых ординат корреляционной функции. При вычислении вероятностных характеристик выбросов случайных процессов предлагаемый анализатор определяет плотность распределения вероятности длительностей выбросов или импульсов за заданный уровень A-1-ый подрежим, плотность распределения вероятности межимпульсных гнтервалов - 2-ой подрежим, среднюю длительность интервала между выбросами во 2-ом подрежиме, среднюю длительность выбросов за заданный уровень А в 1-ом подрежиме, общее число выбросов за заданный уровень А в каждом из подрежимов.The calculation of the correlation function is carried out according to the formula where N is the sample length of the random process, at is the number of calculated ordinates of the correlation function. When calculating the probability characteristics of the emissions of random processes, the proposed analyzer determines the probability distribution density of the durations of emissions or pulses for a given level A-1st submode, the probability density distribution of interpulse slots is the 2nd submode, the average duration of the interval between emissions in the 2nd submode, the average duration of emissions for a given level A in the 1st sub-mode, the total number of emissions for a given level A in each of the sub-modes.
В режиме вычисления вероятностных характеристик выбросов случайных процессов в регистр 2 заносится значение уровня А, относительно которого производится отсчет числа и длительностей выбросов.In the mode of calculating the probability characteristics of emissions of random processes in register 2, the value of level A is entered, relative to which the number and duration of emissions are counted.
* На вход блока 1 центрирования поступают дискретные значения, случайного процесса X(t) - χ·, Далее нецентрированные ординаты входного случайного процесса подаются через блок 3 вероятностного округления в блок 4 сдвигающих регистров. После заполнения m регистров блока 4 ординаты случайного процесса последовательно сравниваются на блоке 7 сравнения с числом А, передаваетм с регистра 2 через второй блок 15 элементов И на второй вход блока 7 сравнения.* Discrete values are received at the input of centering unit 1, the random process X (t) - χ ·, Then the non-centered ordinates of the input random process are fed through block 3 of probabilistic rounding to block 4 of shift registers. After filling m registers of block 4, the ordinates of the random process are sequentially compared on block 7 of comparison with the number A, transferred from register 2 through the second block of 15 elements And to the second input of block 7 of comparison.
В 1-ом подрежиме реализуется соотношениеIn the 1st submode, the relation
Г1, если х^ > А ~ 10, если х . < АΓ1 if x> A ~ 10 if x. <A
Если при первом сравнении окажется, что текущее, значение больше А, то с первого дополнительного выхода блока 7 на счетный вход счетчика 13 и единичный вход триггера 11 поступает код l. При этом триггер 11 устанавливается в единич5 ное положение, а счетчик 13 добавляет к своему содержимому единицу.Если и далее при последующих сравнениях окажется, что > А, то описанный процесс повторяется. Появление на втором дополнительном выходе блока 7 сравнения кода Iй (при этом на первом дополнительном выходе этого блока код “1“ пропадает, и появляется код 0) определяется [Условием х^< А. В этом случае триггер 11 переводится по сигналу, действующему на его нулевом входе, в нулевое состояние. На выходе триггера 11 при его переходе из одного состояния в другое (например при переходе из единичного состояния в нулевое) формируется сигнал, который подается на счетный вход первого регистра (не показан) блока 10 памяти, в котором в каждом подрежиме формируется число выбросов или импульсов за заданный уровень А. Одновременно по условию х^ А содержимое счетчика 13 передается параллельным кодом в дешифратор 17, затем счетчик 13 устанавливается в нулевое состояние. Двоичный код на входе дешифратора 17 преобразуется в единичный сигнал на выходной шине, который через первый блок 16 элементов И поступает на соответствующий счетный вход блока 10 памяти. Дня исключения переполнения счетчика 13 в анализаторе предусмотрено изменение его коэффициента пересчета путем подачи соответствующего установочного импульса с блока 6 управления.If during the first comparison it turns out that the current value is greater than A, then the code l comes from the first additional output of block 7 to the counting input of counter 13 and a single input of trigger 11. In this case, trigger 11 is set to a single position, and counter 13 adds one to its contents. If, in subsequent comparisons, it turns out that> A, then the described process is repeated. The appearance on the second additional output of block 7 of the comparison of code I th (while at the first additional output of this block the code “1” disappears and code 0 appears) is determined by [Condition x ^ <A. In this case, trigger 11 is translated by the signal acting on its zero input, to the zero state. At the output of trigger 11, when it passes from one state to another (for example, when it passes from a single state to zero), a signal is generated that is fed to the counting input of the first register (not shown) of the memory unit 10, in which the number of surges or pulses is generated in each submode for a given level A. At the same time, under the condition x ^ A, the contents of the counter 13 are transmitted in parallel code to the decoder 17, then the counter 13 is set to zero. The binary code at the input of the decoder 17 is converted into a single signal on the output bus, which through the first block 16 of elements And is supplied to the corresponding counting input of the block 10 of the memory. On the day of exclusion of overflow of the counter 13, the analyzer provides for a change in its conversion factor by supplying the corresponding installation pulse from the control unit 6.
В зависимости от длины выброса за заданный уровень А блок 7 сравнения формирует соответствующее число условий х^ > А, по каждому из которых в счетчик 13 записываются единицы. Таким образом, данной длине выброса ставится в однозначное соответствие количество выполненных условий х^> А и номер регистра блока 10 памяти, куда заносится единица. Указанный процесс повторяется для всех дискретных значений реализации, по окончании обработки которой в блоке памяти оказывается гистограмма распределения длительностей выбросов {δ8^, где - число выбросов или импульс длины S; S = 1, К ·64, К - коэффициент пересчета; и общее число выбросов или импульсов Bfi.Depending on the emission length for a given level A, the comparison unit 7 generates the corresponding number of conditions x ^> A, for each of which units are recorded in counter 13. Thus, the number of conditions x ^> A and the register number of the memory block 10, where the unit is entered, are unambiguously corresponded to this ejection length. The indicated process is repeated for all discrete implementation values, at the end of processing of which the histogram of the distribution of emission durations {δ 8 ^ appears in the memory block, where is the number of emissions or impulse of length S; S = 1, K · 64, K - conversion factor; and the total number of spikes or pulses B fi .
- Процесс вычисления ординат гистограммы длительностей межимпульсных интервалов аналогичен описанному выше, за исключением того, что блок 7 сравнения формирует код 1 по первому дополнительному выходу при условии 1, а при X. < 1 - по второму дополнительному выходу ( &т ~ число межимпульсных Интервалов длительности Т, Т = 1, К · 64, К- коэффициент пересчета). Далее по командам с блока управления информация с блока 10 памяти последовательно подается на входы арифметического блока 18, так что значения ординат гистограммы £Es£ или S, Т = = 1К 64 делятся на значение количества выбросов В, полученного для данной реализации. Результаты заносятся в соответствующие регистры блока 10 памяти и, таким образом, в результате всех вычислений' в блоке 10 памяти оказываются значения плотностей распределения вероятности ^длительностей импульсов (или меж'импульсных интервалов) и количество выбросов, полученное по одной реализации .- The process of calculating the ordinates of the histogram of the duration of the interpulse intervals is similar to that described above, except that the comparison unit 7 generates code 1 for the first additional output under condition 1, and for X. <1 - for the second additional output (& t is the number of interpulse Intervals of duration T , T = 1, K · 64, K is the conversion factor). Further, by commands from the control unit, information from the memory unit 10 is sequentially fed to the inputs of the arithmetic unit 18, so that the ordinate values of the histogram £ E s £ or S, T = 1K 64 are divided by the value of the number of emissions B obtained for this implementation. The results are recorded in the corresponding registers of the memory block 10 and, thus, as a result of all the calculations' in the memory block 10, the values of the probability distribution densities ^ pulse durations (or inter-pulse intervals) and the number of outliers obtained from one implementation are found.
Вычисление оценок средней длительности выбросов, или импульсов т* интервалов, между выбросами, или импульсов т* для каждого из подрежимов осуществляется по следующим формулам соответственно:The estimates of the average duration of the emissions, or pulses of t * intervals between the emissions, or pulses of t * for each of the submodes are calculated according to the following formulas, respectively:
-* -ι Х'64- * -ι X'64
S S=1 a SS = 1 a
-» Ί K’64· тт = a r >- »Ί K '· r 64 r = a r>
где В g - общее число выбросов;where In g is the total number of emissions;
Вт - число межимпульсных интервалов; S - длительность выброса;In t - the number of interpulse intervals; S is the duration of the ejection;
- число импульсов или выбросов длительности S; Т - длительность межимпульсного интервала; - число межимпульсных интервалов длительности Т.- the number of pulses or surges of duration S; T is the duration of the interpulse interval; - the number of interpulse intervals of duration T.
Реализация указанных выражений в данном анализаторе осуществляется последовательной подачей и накоплением значений ординат плотности распределения длительностей (выбросов или интервалов между выбросами) из блока 10 памяти в арифметическом блоке 18. Полученный результат выдается в блок 10 памяти для дальнейшего использования.The implementation of these expressions in this analyzer is carried out by sequentially supplying and accumulating the ordinates of the distribution density of the durations (outliers or intervals between outliers) from the memory unit 10 in the arithmetic unit 18. The result obtained is output to the memory unit 10 for further use.
Введение новых элементов (де- . шифратора, счетчика, триггера, арифметического блока и регистра) позволяет измерять вероятностные характеристики выбросов по заданной реализации, вследствие чего расширяются функциональные возможности устройства, что обеспечивает более полное статистическое исследование случайных процессов. Кроме того, элементы, введенные в анализатор, являются элементами дискретной техники, поэтому они легко согласуются с узлами и блоками аналиэат эра и могут выполняться конструктивно на одной типовой унифицированной плате.The introduction of new elements (de-encoder, counter, trigger, arithmetic block and register) allows us to measure the probability characteristics of emissions by a given implementation, which expands the functionality of the device, which provides a more complete statistical study of random processes. In addition, the elements introduced into the analyzer are elements of a discrete technique, therefore, they are easily consistent with the nodes and blocks of the analyte era and can be performed constructively on one standard unified board.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU792745085A SU809204A1 (en) | 1979-01-22 | 1979-01-22 | Random process analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU792745085A SU809204A1 (en) | 1979-01-22 | 1979-01-22 | Random process analyzer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU809204A1 true SU809204A1 (en) | 1981-02-28 |
Family
ID=20818804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU792745085A SU809204A1 (en) | 1979-01-22 | 1979-01-22 | Random process analyzer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU809204A1 (en) |
-
1979
- 1979-01-22 SU SU792745085A patent/SU809204A1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU809204A1 (en) | Random process analyzer | |
| US4392749A (en) | Instrument for determining coincidence and elapse time between independent sources of random sequential events | |
| SU732890A1 (en) | Multichannel statistical analyser | |
| RU2019845C1 (en) | Statistical analyzer | |
| SU1010570A1 (en) | Period duration digital meter | |
| RU2060536C1 (en) | Universal oscillator of signals having arbitrary shape | |
| SU1005293A1 (en) | Pulse repetition frequency multiplier | |
| RU1793534C (en) | Random pulse sequence oscillator | |
| SU1290360A1 (en) | Device for predicting production parameters | |
| SU922766A1 (en) | Statistic analyzer | |
| SU674036A1 (en) | Adaptive computer for evaluating mathematical expectation | |
| RU1788475C (en) | Measurement method for electric signal extreme values | |
| SU928610A1 (en) | Frequency multiplier | |
| SU888111A1 (en) | Sine-cosine function generator | |
| RU15799U1 (en) | UNIVERSAL RANDOM ALTERNATOR | |
| SU1427387A1 (en) | Correlation meter | |
| SU1091173A1 (en) | Correlator | |
| SU1043677A1 (en) | Exponential function index computing device | |
| SU1667062A1 (en) | Random pulse train generator | |
| SU1117650A1 (en) | Device for estimating characteristics of narrow-band random process | |
| SU959093A1 (en) | Device for calculating mean value current evaluation | |
| SU822063A1 (en) | Digital delay meter | |
| SU953590A1 (en) | Phase shift to voltage converter | |
| RU2042187C1 (en) | Device for generation of uniform distribution of random integers | |
| SU972519A1 (en) | Spectrum determination device |