SU926687A1 - Device for determination of pulse signal amplitude distribution probabilities - Google Patents

Device for determination of pulse signal amplitude distribution probabilities Download PDF

Info

Publication number
SU926687A1
SU926687A1 SU792860534A SU2860534A SU926687A1 SU 926687 A1 SU926687 A1 SU 926687A1 SU 792860534 A SU792860534 A SU 792860534A SU 2860534 A SU2860534 A SU 2860534A SU 926687 A1 SU926687 A1 SU 926687A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
pulse
amplitude
output
input
peak detector
Prior art date
Application number
SU792860534A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Потапкин
Владимир Александрович Раков
Original Assignee
Научно-Исследовательский Институт Высоких Напряжений При Томском Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехническом Институте Им.С.М.Кирова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-Исследовательский Институт Высоких Напряжений При Томском Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехническом Институте Им.С.М.Кирова filed Critical Научно-Исследовательский Институт Высоких Напряжений При Томском Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехническом Институте Им.С.М.Кирова
Priority to SU792860534A priority Critical patent/SU926687A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU926687A1 publication Critical patent/SU926687A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Description

II

Изобретение относитс  к специализированным средствам вычислитель ной техники, предназначенным дл  измерени  статистических характеристик случайных процессов, и может быть использовано, например, при исследовании возмущений электромагнитного пол  Земли, обусловленных разр дами молний.The invention relates to specialized computing techniques for measuring the statistical characteristics of random processes, and can be used, for example, in the study of disturbances in the Earth’s electromagnetic field due to lightning discharges.

Известно устройство дл  определени  экстремальных значений случайных сигналов, содержащее генератор тактовых импульсов, преобразователь , коммутатор, ключи, триггер , регистр, блок сравнени  , счетчики , элементы И, ИЛИ, триггер. экстремума 1.A device for determining the extreme values of random signals is known, comprising a clock pulse generator, a converter, a switch, keys, a trigger, a register, a comparator, counters, AND, OR, and trigger elements. extremum 1.

Данное устройство не позвол ет измерить распределение веро тностей амплитуд импульсных сигналов.This device does not measure the probability distribution of amplitudes of pulsed signals.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  устройство дл  определени  распределени  веро тностей амплитуд импульсных сигналов, содержащее последовательно соединенные датчик сигналов , дифференциатор, формирователь импульсов, амплитудно-импульсный модул тор и многоканальный амплитудный анализатор 2.The closest technical solution to the present invention is a device for determining the probability distribution of amplitudes of pulsed signals, comprising serially connected sensor signals, a differentiator, a pulse shaper, an amplitude-pulse modulator, and a multichannel amplitude analyzer 2.

Такое устройство позвол ет измер ть распределение веро тностей всех амплитуд импульсных сигналов. Однако в р де случаев возникает не10 обходимость в измерении распределени  веро тностей только максимальных амплитуд как одиночных, так и серий импульсов произвольной формы. В частности, така  ситуаци  имеет Such a device makes it possible to measure the probability distribution of all amplitudes of the pulse signals. However, in a number of cases, it is necessary to measure the probability distribution of only the maximum amplitudes of both single and a series of pulses of arbitrary shape. In particular, such a situation has

Claims (2)

15 место при исследовании возмущений электромагнитного пол  Земли, обусловленных разр дами отдельных молний . При этом распределение веро тностей амплитуд импульсных сигналов, полученное с помощью известного устройства, совпадает с распределением веро тностей их максимальных амплитуд только в том случае, если 3 эти сигналы представл ютсобой оди номные импульсы с одним максимумом. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет получени  распределени  веро тноетей максимальных амплитуд одиночных или серий импульсов произвольной формы. Указанна  це/1ь достигаетс  тем, что в устройство дл  определени  ра пределени  BepOHTHOCTevi амплитуд им пульсних сигналов, содержащее датчик сигналов, амплитудный анализатор , вход которого соединен с выходом амплитудно-импульсного модул тора , управл ющий вход которого под ключен к выходу формировател  импул СОВ, введены одновибратор и пиковый детектор, информационный вход которого соединен с выходом датчика сиг налов и входом одновибратора, выход которого подключен к входу формиров тел  импульсов, выход которого соед нен с входом установки в исходное состо ние пикового детектора, выход которого подключен к информацион ному входу амплитудно-импульсного модул тора. На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы, по сн ющие при цип его работы. Устройство дл  определени  распределени  веро тностей амплитуд импульсных сигналов состоит из послед вательно соединенных датчика -1 сигналов , одновибратора 2, формировател  3 импульсов, амплитудно-импульсного модул тора и амплитудного (многоканального) анализатора 5, а также пикового детектора 6, , включенного между датчиком 1 сигналов и амплитудно-импульсным модул тором 4. Устройство работает следующим об разом. Импульсный сигнал, представл ющий собой одиночный импульс или се рию импульсов, с выхода датчика 1 сигналов поступает одновременно на входы пикового детектора 6 и одновибратора 2, который выполн ет две функции - порогового устройства и расширител  импульсов. Когда амплитуда входного сигнала превышает заранее установленный уровень, на выходе одновибратора 2 по вл етс  пр моугольный импульс, длительность 7 которого установлена заранее и равна максимальной длительности исследуемых сигналов. В частности, при ис следовании возмущений электромаг- нитного пол  Земли, обусловленных разр дами отдельных молний, эта длительность может быть установлена равной 1,5 с. Задним фронтом импульса с выхода одновибратора 2 запус-каетс  формирователь 3 импульсов, который вырабатывает нормализующий импульс, поступающий на управл ющий вход амплитудно-импульсного модул тора . При этом на основной вход амплитудно-импульсного модул тора с выхода пикового детектора 6 подаетс  квазипосто нное напр жение , величина которого равна максимальной амплитуде сигр1ала на де пикового детектора 6. Таким образом , на выходе модул тора по вл етс  импульс с нормализованными параметрами , амплитуда которого пропорциональна максимальной амплитуде исследуемого .импульсного сигнала. Этот импульс регистрируетс  в соответствующем канале многоканального амплитудного анализатора 5 в зависимости от величины амплитуды. Задним фронтом импульса, вырабатываемого формирователем 3 импульсов , пиковый детектор возвращаетс  в исходное состо ние. Дл этого может использоватьс  схема разр да (например ключ). Отсутствие импульса разр да приводит к тому, что вследствие значительного времени возвращени  пикового детектора в исходное состо ние анализ следующего сигнала может быть произведен только спуст  определенный промежуток времени. Если временной интервал между сигналами меньше этого промежутка времени, остаточное напр жение на пиковом детекторе 6 может приводить, к искажению измер емого распределени . Дл  по снени  принципа работы предлагаемого устройства на фиг. 2 приведены временные диаграммы, соответствующие его характерным точкам 7-11 . По окончании процесса измерени  количество импульсов в каждом канале амплитудного анализатора 5 пропорционально измер емому значению веро тности по влени  сигнала с соответствующей максимальной амплитудой. Число ординат полученной таким образом кривой распределени  веро тностей равно числу каналов анализатора . Таким образом, введение пиковогб детектора и замена дифференциатора одновибратором дают возможность существенно расширить область применени  серийно выпускаемых многоканальных амплитудных анализаторов, позвол   измер ть распределение веро тностей максимальных амплитуд импульсных сигналов, которые могут представл ть собой как одиночные, так и серии импульсов произвольной формы. Это, в свою очередь, дает возможность автоматизировать процесс измерени  этого распределени , в частности, при исследовании возмущений электромагнитного пол  Земли , обусловленных разр дами молнийатмосфериков . Атмосферики в не вном виде содержат сведени  о распределе НИИ электрических зар дов и их пространствённо-временном изменении при развитии молнии. Вследствие это го распределение веро тностей максимальных амплитуд атмосфериков отражает соответствующее распределение дл  токов молнии, которое пред ставл ет значительный интерес дл  Практики молниезащиты. Формула изобретени  Устройство дл  определени  распределени  веро тностей амплитуд им876 пульсных сигналов, содержащее датчик сигналов, амплитудный анализатор , вход которого соединен с выходом амплитудно-импульсного модул тора , управл ющий вход которого подключен к выходу формировател  импульсов , отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет получени  распределени  веро тностей максимальных амплитуд одиночных или серий импульсов произвольной формы, оно содержит одновибратор и пиковый детектор, информационный вход которого соединен с выходом датчика сигналов и входом одновибратора, выход которого подключен к входу формировател  импульсов, выход которого соединен с входом установки в исходное состо ние пикового детектора, выход которого подключен к информационному входу амплитудно-импульсного модул тора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 506868, кл. G Об F 15/36, 197. 15th place in the study of perturbations of the electromagnetic field of the Earth caused by the discharges of individual lightning. In this case, the probability distribution of the amplitudes of the pulsed signals, obtained using a known device, coincides with the probability distribution of their maximum amplitudes only if these 3 signals are single pulses with one maximum. The purpose of the invention is to expand the functionality by obtaining the probability distribution of the networks of maximum amplitudes of single or a series of pulses of arbitrary shape. This tse / 1b is achieved in that the device for determining the distribution of BepOHTHOCTevi amplitudes of pulsed signals, contains a signal sensor, an amplitude analyzer, whose input is connected to the output of an amplitude-pulse modulator, whose control input is connected to the output of the impulse COW generator, a one-shot and a peak detector are introduced, the information input of which is connected to the output of the signal sensor and the input of the one-shot which output is connected to the input of the pulse body, the output of which is connected to the input ki in the initial state of the peak detector, the output of which is connected to information entry Nome pulse amplitude modulator. FIG. 1 shows a block diagram of the device; in fig. 2 timing diagrams explaining the cip of his work. A device for determining the probability distribution of amplitudes of pulsed signals consists of successively connected sensor -1 signals, a single vibrator 2, a pulse shaper 3, an amplitude pulse modulator and an amplitude (multichannel) analyzer 5, as well as a peak detector 6, connected between sensor 1 signals and an amplitude-pulse modulator 4. The device operates as follows. A pulse signal, which is a single pulse or a series of pulses, from the output of sensor 1 signals simultaneously goes to the inputs of peak detector 6 and single-oscillator 2, which performs two functions — a threshold device and a pulse expander. When the amplitude of the input signal exceeds a predetermined level, a single-square pulse appears at the output of the one-shot 2, the duration 7 of which is set in advance and equal to the maximum duration of the signals under study. In particular, when studying disturbances of the electromagnetic field of the Earth caused by the discharges of individual lightnings, this duration can be set to 1.5 s. The back edge of the pulse from the output of the one-shot 2 starts the pulse shaper 3, which generates a normalizing pulse fed to the control input of the pulse amplitude modulator. At the same time, a quasi-constant voltage is applied to the main input of the amplitude-pulse modulator from the output of the peak detector 6, the value of which is equal to the maximum amplitude of the signal on the peak detector 6. Thus, a pulse with normalized parameters appears at the output of the modulator, the amplitude of which proportional to the maximum amplitude of the impulse signal under investigation. This pulse is recorded in the corresponding channel of the multichannel amplitude analyzer 5, depending on the magnitude of the amplitude. By the falling edge of the pulse produced by the pulse shaper 3, the peak detector returns to its initial state. For this, a discharge pattern (e.g. a key) can be used. The absence of a discharge pulse leads to the fact that, due to the considerable time that the peak detector returns to its initial state, the analysis of the next signal can be performed only after a certain period of time. If the time interval between signals is less than this time interval, the residual voltage at peak detector 6 may lead to a distortion of the measured distribution. To clarify the principle of operation of the proposed device in FIG. 2 shows time diagrams corresponding to its characteristic points 7-11. Upon completion of the measurement process, the number of pulses in each channel of the amplitude analyzer 5 is proportional to the measured value of the probability of a signal with a corresponding maximum amplitude. The number of ordinates of the probability distribution curve obtained in this way is equal to the number of channels of the analyzer. Thus, the introduction of a peak detector and the replacement of a differentiator with a single vibrator make it possible to significantly expand the field of application of commercially available multichannel amplitude analyzers, making it possible to measure the probability distribution of the maximum amplitudes of pulse signals, which can be either single or series of arbitrary pulses. This, in turn, makes it possible to automate the process of measuring this distribution, in particular, in the study of disturbances of the Earth’s electromagnetic field caused by lightning-atmospheric discharges. Atmospheres in an unclear form contain information about the distribution of the scientific research institute of electric charges and their space-time change during the development of lightning. As a result, the probability distribution of the maximum amplitudes of atmospheric atmospheres reflects the corresponding distribution for lightning currents, which is of considerable interest for lightning protection Practices. Apparatus of the Invention A device for determining the probability distribution of amplitudes of im. 8776 pulsed signals, comprising a sensor of signals, an amplitude analyzer, the input of which is connected to the output of an amplitude-pulse modulator, the control input of which is connected to the output of the driver of pulses, characterized by the fact that capabilities due to obtaining the probability distribution of the maximum amplitudes of single or a series of pulses of arbitrary shape, it contains a one-shot and peak detector, the information input of which is connected to the output of the signal sensor and the input of the single vibrator, the output of which is connected to the input of the pulse generator, the output of which is connected to the input of the installation of the initial state of the peak detector, the output of which is connected to the information input of the amplitude-pulse modulator. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 506868, cl. G About F 15/36, 197. 2.Авторское свидетельство СССР № 356657, кл. G 06 G 7/52, 1972 ( прототип).2. USSR author's certificate number 356657, cl. G 06 G 7/52, 1972 (prototype). ffff ггyy фуг, ffug f ../ S../ S пP te./te./
SU792860534A 1979-12-17 1979-12-17 Device for determination of pulse signal amplitude distribution probabilities SU926687A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792860534A SU926687A1 (en) 1979-12-17 1979-12-17 Device for determination of pulse signal amplitude distribution probabilities

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792860534A SU926687A1 (en) 1979-12-17 1979-12-17 Device for determination of pulse signal amplitude distribution probabilities

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU926687A1 true SU926687A1 (en) 1982-05-07

Family

ID=20868296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792860534A SU926687A1 (en) 1979-12-17 1979-12-17 Device for determination of pulse signal amplitude distribution probabilities

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU926687A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB1023809A (en) Improvements in or relating to a spectroscopic computer system and control circuit therefor
SU926687A1 (en) Device for determination of pulse signal amplitude distribution probabilities
SU1091250A1 (en) Scanning device
SU922805A1 (en) Device for determining pulse signal maximum amplitude probability distribution
SU1416972A1 (en) Device for determining distribution of probability ratings of pulsed signals
SU491956A1 (en) Statistical analyzer
SU1078445A2 (en) Device for determining probability distribution for amplitudes of pulse signals
SU1191924A1 (en) Device for determining probability distribution of amplitude of pulsed signals
SU424084A1 (en) SPECTRUM ANALYZER FOR HAAR FUNCTIONS
SU840763A1 (en) Spectrum analyzer
SU987637A1 (en) Device for determining pulse signal amplitude probability distribution
SU420940A1 (en) DEVICE FOR RADIATING STATISTICAL CHARACTERISTICS OF THE SUSPENSION THRESHOLD OF A ZERO-BODY
SU1019469A1 (en) Device for determining pulse signal height distribution
SU658495A2 (en) Arrangement for measuring characteristics of random process overshoots
SU1553923A1 (en) Apparatus for recording amplitude modulation of voltage
SU953573A1 (en) Periodic electric signal stroboscopic conversion method
SU900292A1 (en) Device for radio element classification
SU884105A1 (en) Time interval converter
RU2028628C1 (en) Method of and device for measuring frequency of low-frequency oscillations
SU170216A1 (en) METHOD OF MEASURING THE DISTRIBUTION OF THE DENSITY OF THE PROBABILITY OF A RANDOM VALUE
SU822065A1 (en) Device for measuring spectral coefficients of signal shape
SU741178A1 (en) Digital device for comparing frequencies
SU468249A1 (en) Device for estimating the expectation of random noise
SU1573408A1 (en) Apparatus for measuring mass-spectra
SU442433A1 (en) Spectrum analyzer on haar functions