SU962977A1 - Устройство дл анализа экстремумов случайного процесса - Google Patents

Description

Изобретение относитс к статистическому анализу, случайных процессов и мозхет быть использовано при регул рных испытани х машин и механизмов в информационных системах оперативной переработки информации, в системах медицинской и технической диагностики , в радиолокации, а также s р де других областей измерительной и контрольной техники.

Известно устройство, содержащее линейный усилитель, селектор, схему запоминани , устройство списывани , генератор строба, ждущие мультивибраторы , схему сброса, пороговое устройство, счетчики, позвол ет анализировать плотности распределени  максимум - максиморумс в и минимум миниморумов случайных процессов на заданных интервалах времени tij.

Одним из недостатков названного устройства  вл етс  продолжительно е врем  анализа, обусловленное необходимостью перестройки порогового устройства на различные уровни.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  статистический анализатор, который содержит аналого-цифровой преобразователь , блок элементов И, синхронизатор , регистр, многоканальный регистратор , блок сравнени  кодов, переключатели, триггер, позвол ющий анализировать те же характеристики Г2.

Недостатком анализатора  вл етс  ограниченный частотный спектр исследуемого процесса, ввиду недостаточно высокого быстродействи , что

10 обусловлено заложенным в основу работы устройства алгоритмом, согласно которому осуществл етс  аналогоцифровое преобразование сигнала с последующим его анализом в цифровой

15 форме.

Кроме того, общим недостатком устройств  вл ютс  их ограниченные функциональные возможности, не позвол ющие , в частности, анализировать

20 размахи - максиморумы процесса на тех же интервалах времени.

Цель изобретени  - расширение частотного спектра анализируемых процессов и расширение функциональ25 ных возможностей устройства за счет определени  размахов-макбиморумов.

Claims (2)

1. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее масштабирующий усилитель, вход котоДО рого  вл етс  входом устройства. переключатель, аналого-цифровой пре образователь, выходами подсоединенный к входам блока регистрации, генератор импульсов., выход которого соединен непосредственно с входом элемента задержки и одним из входов элемента И, а через счетчик импульсов - с другим входдом элемента И, выход которого подключен к управл ю щему входу аналого-цифрового преобр зовател , введены две схемы сравнени , три запоминающих  чейки,- инвер тор и сумматор, причем первые входы схем сравнени  и информационные вхо ды первой и второй запоминающих  чеек подключены к выходу масштабирующего усилител , управл ющие входы запоминающих  чеек соединены с выходами схем сравнени  соответственно , выход первой запоминающей  чейки подключен к второму входу первой схемы сравнени , первому вхо ду сумматора и одному из входов, переключател , а выход второй запоминающей  чейки соединен непосредственно с вторым входом второй схемы сравнени  и через инвертор - с вторым входом сумматора и вторым входо переключател , третьим входом подкл ченного к выходу cyr.iaTopa, а выходом через, третью запоминающую  чейк соединенного с информационным входо аналого-цифрового преобразовател , выход элемента задержки подключен к установочныг/1 входам первых двух запоминающих  чеек, а выход элемента И соединен с установочным входом третьей запоминающей  чейки. На фи.г, 1 дана структурна  схема устройства; на фиг, 2 - временные д аграммы, по сн ющие его работу, В состав устройства вход т масштабирующий усилитель 1, запоминающи  чейки 2 и 3, схемы 4 и 5 сравнени , инвертор 6,сумматор 7, коммутатор 8, запоминающа   чейка 9, аналогоцифровой , преобразователь 10, блок 1 регистрации, генератор 12 импульсов счетчик 13, элемент И 14, элемент 15 задержки. Источник исследуемого сигнала че рез масштабирующий усилитель 1 подсоединен к схемам 4 и 5- сравнени  и запоминающим  чейкам 2 и 3, други входы которых подключены к выходам схем сравнени . Выход запоминающей  -чейки 2 подключен к схеме 4 сравне ни , сумматору 7 и к одному из вход коммутатора 8, а выход запоминающей  чейки 3 соединен непосредственно со схемой 5 сравнени  и через инвер тор 6 с сумматором и.вторым входом коммутатора, третьим входом подключенным к выходу сумматора. Выход коммутатора через запоминающую  чейку 9 соединен с аналого-цифровым преобразователем 10,. подключенным к блоку 11 регистрации. Выход генератора 12 импульсов подключен непосредственно к одному входу элемента И 14, входу элемента 15 задержки и через счетчик 13 к другому входу элемента И, выход которого соединен с входом запоминающей  чейки 9 и аналого-цифровым преобразователем, а выход элемента задержки подключен к третьим входам запоминающих  чеек 2 и 3, Устройство функционирует следующим образом. Напр жение реализации исследуемого центрированного процесса x(t) поступает на масштабирующий усилитель 1, где нормируетс  по уровню. Нормализованный сигнал (фиг.2сг) подаетс  на входы запоминающих  чее.к 2 и 3, которые в исходном состо нии обнулены. Запись в запоминающую  чейку 2 разрешаетс  по сигналу схемы 4 сравнени  только в том случае, если, напр жение x(t) больше напр жени  У:, действующего на выходе  чейки. В результате в течени.е заданного . i-ro интервала времени ДТ на выходе запоминающей  чейки 2 будет накоплено напр жение , равное максимуммаксиморуму сигнала на этом интервале (фиг,25): max .iCt) - t.,() x H, ДТ - интервал наблюгде t - t. дени  , Аналогичным образом осуществл етс  выделение.и фиксаци  минимум-миниморумов нД процесса. На выходе запоминающей  чейки 3 за врем  дТ накапливаетс  напр жение (фиг.2В) х min x(t)/t,.t t..(2) Дл  удобства последующего аналогоцифрового преобразовани  отрицательное напр жение -(, соответствующее минимум-миниморуму сигнала, инвертируетс  в блоке 6. Напр жени  с выхода запоминающей  чейки 2 и инвертора 6 поступают на сумматор 7, где определ етс  значение размаха-максиморума (фиг,21)-п Ci и + н Г31 -KI.J - + L-J -7 -i-nt. m+ Bee три напр жени , характеризующие исследуемые характеристики процесса , подаютс  на коммутатор 8, Даль.нейша . работа устройства определ етс  режимом коммутатора. Дл  определенности положим, что коммутатор обеспечивает прохождение напр жени  максимум-максиморума. В моменты окончани  заданных интервалов Д.Т импульсами , снимаемыми с выхода элемента И (фиг,26), напр жение, прошедшее через коммутатор 8 и соответствующее максимум-максиморуму процесса Цп, фиксируетс в запоминающей  чейке 9 (фиг,2д), Этими же импульсами даетс  команда аналого-цифровому преобразо вателю (АЦП) 10 на начало измерени  Необходимо подчеркнуть/что напр жение , соответствующее, i-му значению измер емой характеристики, будет хранитьс  в запоминающей  чейке 9 ь течение всего следующего Ci+l)-ro интервсша, т.е. до момента прихода очередного:запускающего импульса синхронизатора. Следовательно, при одних и тех же быстродействии и разр дности АЦП рассматриваемого ус ройства и прототипа в предлагаемом устройстве расширены функциональные возможности анализа и измерени  за счет ансшого-цифровогр преобразовани  вБоделенных параметров. Формула изобретени  Устройство дл  анализа экстремумов случайного процесса, содержащее масштабирующий усилитель, вход которого  вл етс  входом устройства, переключатель, аналого-цифровой преобразователь выходами подсоединенный к входам блока .регистрации, генератор, выход которого соединен непосредственно с входом элемента задержки и одним из входов элемента И, а через счетчик импульсоВ-с другим входом элемента И, выход которого подключен к управл ющему вхо ду аналого-цифровр го преобразовател , от л и ч а ю щ е е с   тем,, чт с целью расширени  частотного спект ра анализируемых процессов и расширени  функциональных возможностей за счет измерени  и анализа размахов-максиморумов , в него введены две схемы сравнени , три запоминающих  чейки, инвертор и суг/1матор, причем первые входы схем сравнени  и информационные входы первой и второй запоминающих  чеек подключены к выходу масштабирующего усилител , управл ющие входы первой и второй запоминающих  чеек соединены с выходами схем сравнени  соответственно, выход первой запоминающей  чейки подключен к второму входу первой схемы сравнени , первому входу сумматора и одному из входов переключател , а выход второй запоминающей  чейки соединен непосредственно с вторым входом второй схемы сравнени  и через инвертор - с ВТОЕ4ЛМ входом сумматора и вторым входом переключател , третьим входом подключенного к выходу сумматора, а .выходом через третью запоминающую  чейку соединенного с информационным входом аналого-цифрового преобразовател , выход эд1емента задержки подключен к установочным входам первых двух запоминающих  чеек , а выход элемента И соединен с установочным входом третьей запоминающей  чейки. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Дорман М.И., Заика Н.Ф. Экспериментальное исследование экстремумов случайных процессов. -.Приборы и техника эксперимента, 1970, № 2, ВИНИГ, из7-69 деп.
2. 2.Авторское свидетельство СССР №506869, кл. G 06 F 15/36, 1974 (прототип).

   -