Статистический анализатор

 

Изобретение относится к области вычислительной техники для аппаратурного определения характеристик случайных процессов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей анализатора за счет определения независимости случайных процессов при любом виде стохастической связи между ними. Анализатор работает в трех режимах; l) определение оценок одномерных, двумерных плотностей вероятности условной плотности вероятности и коэффициента коллигации; 2 определение оценки функции коэффициента коллигации; 3) определение независимости случайных процессов при любом виде стохастической связи между Ними. Анализ осуществляется с помощью группы переключателей режима и измерительных каналов,.состошцих из амплитудного селектора, усреднителей , элементов И, делителей напряжения, элемента задержки, генератора и счетчика импульсов, схемы сравнения и других функциональных узлов. 1 ил. с ю (Л ю со 00 СХ) со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51}4 6 06 G 7/52

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3543949/24-24 (22) 21.01.83 (46) 23.05.86. Бюл. Ф 19 (72) Е.С. Карнаухов, А.Н ° Якушин, В.В. Мальцев и В.А. Фукалов (53) 681.3(088.8) (56) Мирский Г.Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. N. Энергия, 19?2.

Авторское свидетельство СССР

Ф 920770, кл. G 06 0 7/52, 1980. (54) СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к области вычислительной техники для аппаратурного определения характеристик случайных процессов. Цель изобретения расширение функциональных возможностей анализатора за счет определения независимости случайных процессов,.ЯУ„„1233183 А 1 при любом виде стохастической связи между ними. Анализатор работает в трех режимах: !) определение оценок одномерных, двумерных плотностей вероятности, условной плотности вероятности и коэффициента коллигации;

2) определение оценки функции коэффициента коллигации; 3) определение независимости случайных процессов при любом виде стохастической связи между ними. Анализ осуществляется с помощью группы переключателей режима и измерительных каналов, состоящих из амплитудного селектора, усреднителей, элементов И, делителей напряжения, элемента задержки, генератора и счетчика импульсов, схемы сравнения и других функциональных узлов. I ил.

1233183

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, предназначенным для аппаратурного определения характерис= тик случайных процессов. 5

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет определения независимости случайных процессов при любом виде стохастической связи между ними.

На чертеже представлена структурная схема анализатора.

Анализатор содержит входы 1 к 2, измерительный канал 3, амплитудные селекторы 4 и 5, элемент И 6, усреднители 7-9, элементы И 10-12, бпоки

13 и 1ч деления, генератор 15 импульсов, счетчик 16 импульсов, блок 17 регистрации, делитель 18 напряжения, источник 19 постоянного напряжения. регулируемый элемент 20 задержки, схему 21 сравнения, группу переключателей 22, элемент И 23.

Анализатор может работать в трех

gC режимах.

Определение оценок одномерных,. двумерной плотностей вероятностей, условной ипотности вероятности и коэффициента коллигации.

Напряжение реализации y(t) случайного процесса Y(t) с входа 1 подается на амплитудные селекторы 5 каждого измерительного какала 3, иа управляющие входы которого подаются напряжения у и у.+ у с выхода дели- =

4 1 теля 18 напряжений. Напряжение реализации х(ь) с входа 2 поступает на амплитудный селектор 4, управляющие входы которого соединень: с соответствующим выходами делителя 18 нанряже— ний со значениями напряжении х„ и х +Ьх.

На выходе амплитудных селекторов

4 и 5 образуются импульсы с.танцартной амплитуды и длительностью, пропорцио- - нальной времени пребывания реализации

x(t) и y(t) соответственно в интервалах х +ьх и у„+1 У. Выходы амплитудных селекторов 5 в каждом измерительном канале 3 через регулируемый эле-. мент 20 задержки поступают на один иэ входов элемента И 6. Время задержки регулируемых элементов 20 задержки выбирается равным нулю. На второй вход элемента И б всех измерительных 5. 1 каналов 3 подается сигнал с вьг ода амплитудного селектора Й. На выходе элемента И 6 образуется сигнал "тандартиой амплитуды и длител; †..-:.:.ã-.я, пропорциональной времени соем=-c:."ного преобразования реализапий х("с) и l у(, в интервалах: у. «у:{ t)<у, +ау; х„х(t)

Импульсы с выходов амплитудных селекторов 4 и 5, а также элемента

И 6 поступают на входы усреднителей

7-9 соответственно. На выходе усреднителей 7-9 i-ão измерительного канала 3 появляются напряжения а, Ь; и с, которые связаны с оценками одномерных и двумерной плотностей

Вероятностей следующими соотношения

k1 а; (O (х„,)= ьх T

1 2 са (У; )= —, у

I с, са (у,х.)= — —, c к где Т вЂ” продолжительность из мерений;

Х,, 1, 1 з — постоянные времени блоков усреднения (и.=-.еграторов).

Напряжение " выходов усрепнителей

7. 8 и 9 г.оступает соответственно на первые входы элементов И 10-12, вторые входы которых соединены с выходом счетчика 16. Генератор 15 импульсов вырабатывает импульсы с частотой следования г, которые считаются счетчиком 16. По истечении продолжительности измерений Т=

=Г И (V -- емко=òü счетчика) с выхода счет: ика 16 подается разр"-:шающее напряжение на управляющие входы элементов И всех измерительных каналов.

На их выходах образуются напряжения, пропорциональные оценкам одномерных и двумерной плотностей вероятностей, которые подаются на блок 17 регистрации. Кроме того, сигналы с выходов элементов И 10 и 11 подаются на входы блое:а 13 деления, на выходе которого образуется напряжение, пропорциональноео е оце нк е условной пл от— ности вероятностей г;роцесса

1 ( у(у i =x и .,) 1 ьу

Напряжение < выхода блока 13 деления поступает на блок 17 регистрации и на один из входов блока 1ч деления, на еторой вход которого поступает напряжение с выхода элемен.

50 та И 13. На его выходе образуется напряжение, пропорциональное оценке коэффициента коллигации

* U(v /х=х„) }, Т, С; и ГУ;J k k а; Ъ;

Длительность измерений Т выбирается из условия обеспечения погрешности измерений не более заданной.

При выполнении условий

Ьх Т hyГ Ах у

k3 1031 ks т =10 Е .key k, k, ус т ройс тв о пол уч ает ся прямо пок азывающим, а числа А, В, С, D Е определяют положение запятой в соответствующем отсчете.

2. Определение оценки функции коэф6: циента коллигации. Для того, чтобы onpepåëèòü оценку функции, а не коэффициент коллигации, необходимо установить в элементах 20 регулируемой задержки значение величины требуемой задержки а . Тогда величина оценки функции коллигации для данного аргумента Г определяется выражением: и (y; (1+ 7) /х (t ) =х k l

Ъ ГБ Л+ )1

Изменяя при каждом новом цикле измерений величину с, можно получить зависимость изменения оценки функции коллигации от величины сдвигa с между анализируемыми процессами.

3. Определение независимости случайных процессов при любом виде стохастической связи между ними. Для этого время задержки регулируемых элементов 20 задержки выбирается отличным от нуля и равномерно распределенным в интервале корреляции.

Для унимодальньгх сигналов необходимо наличие трех,измерительных каналов

3, для полимодальных сигналов количество измерительных каналов определяется в соответствии с формулой: п=2и+1, где и — количество необходимых измерительных каналов;

m — число мод условной плотности распределения случайных процессов.

Выходной сигнал с блока 1ч деления, равный значению функции коллигации при определенном значении ве личины сдвига между анализируемыми случайными процессами, сравнивается с нулевым потенциалом схемой 21 сравнения. В случае равенства нулю функции коллигации сигнал с выхода схемы сравнения поступает на один из входов элемента И 23 через группу переключателей 22. Не задействованные входы элемента И 23 через контакты переключателей 22 соединены с шиной высокого потенциала.

При наличии разрешающего потенциала на всех задействованных входах элемента И 23 сигнал с его выхода поступает на блок регистрации, что свидетельствует не только о некоррелированности анализируемых случайных процессов, но также о их независимости, Формула и з обре т е н и я

Статистический анализатор, содержащий блок регистрации, источник постоянного напряжения, выход которого подключен к входу делителя напряже; ния, первая пара выходов которого соединена соответственно с первым и вторым входами задания порога общего амплитудного селектора, информационный вход которого является первым информационным входом анилиэатора, генератор импульсов, выход которого подключен к входу счетчика, и группу измерительных каналов, каждый иэ которых содержит первый и второй блоки деления, три усреднителя, четыре элемента И и амплитудный селектор, при этом информационные входы амплитудных селекторов всех измерительных каналов группы объединены и образуют

I второй информационный вход анализатора, а первый и второй входы задания порога амплитудного селектора каждого измерительного канала подключены к соответствующей паре выходов делителя напряжения, выход общего амплитудного селектора подключен к первому входу первого элемента И и входу усреднителя каждого

1 измерительного канала группы, выход первого элемента И каждого измерительного канала подключен к входу второго усреднителя своего канала, -a второй вход первого элемента. И измерительного канала объединен с входом третьего усреднителя своего канала, выходы усреднителей в каждом измерительном канале группы подключены к первым входам соответственно

1233183

Со< танитель Э. Сечина

Редактор С. Патрушева Техред N,Õoäàíè÷ Корректор E. Рошко

Заказ 2773/52 Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно"полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 второго, третьего и четвертого эле". ментов И своего измерительного канала, вторые входы которых в каждом измерительном канале объединены и подключены к выходу счетчика,.выход второго элемента И в каждом измерительном канале подключен к первому входу первого блока деления своего канала и к соответствующему входу 10 блока регистрации, выход третьего элемента И в каждом измерительном канале подключен к второму вхоцу первого блока деления своего канала и к соответствующему входу блока !5 регистрации, выход четвертого элемента И каждого измерительного канала соединен с первым входом второго блока деления своего канала и e еоответствующим входом блока регистра- >O ции, выход первого блока деления каждого измерительного канала соединен с вторым входом второго блока деления своего канала и с соответствующим входом блока регистрации, вы- 25 ход второго блока деления каждого измерительного канала подключен к соответствующему входу блока регистрации, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения независимости случайных процессов при любом виде стохастической связи между ними, он содержит группу переключателей и элемент И, а в каждом измерительном канале — регулируемый элемент задержки и схему сравнения, первый вход которой в каждом канале подключен к выходу второго блока деления своего канала, второй вход подключен к шине нулевого потенциала, а выход схемы сравнения каждого измерительного канала соединен с первым непсдвижным контактом соответствующегс переключателя группы, второй неподвижный контакт которого подключен к шине высокого потенциала, а подвижный контакт каждого переключателя группы соединен с соответствующим входом элемента И, выход которого соединен с соответствующим входом блока регистрации, выход амплитудного селектора каждого измерительного канала подключен через регулируемый элемент задержки своего канал., к входу третьего усреднителя своего канала.