Статистический анализатор

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для статистического анализа случайных процессов в системах обработки сигналов на фоне помех. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей анализатора за счет вычисления ковариации коэффициентов Уолша. Статистический анализатор содержит генератор обобщенных интегральных функций Уолша, блок памяти,сумматор по модулю два, накапливаюпщй сумматор, умножитель, счетчик, коммутатор , блок преобразования в дополнительный код, два триггера, два элемента И, два элемента ИЛИ и одновибратор . Введение в конструкцию анализатора генератора обобщенных интегральных функций Уолша, блока памяти, сумматора по модулю два, умножителя , коммутатора, .двух триггеров , двух элементов И,.двух элементов ИЛИ и коммутатора делает возможным вычисление как ковариации коэффициентов Уолша по автокорреляционной функции случайного процесса, так и самих коэффициентов разложения в ряд по обобщенньм интегральным функциям Уолша. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.Я0„„1288718 А1

yg 4 G 06 F 15/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3923105/24-24 (22) 05,07.85 (46) 07,02.87. Бюл. Р 5 (71) Институт технической кибернетики АН БССР (72) П,М.Чеголин, P.Х.Садыхов, А.В.Шаренков и С-.А.Золотой (53) 68 1.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1059919, кл. С 06 F 15/332, 1983.

Авторское свидетельство СССР

N9 1020834, кл. G 06 F 15/332, 1982. (54) СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для статистического анализа случайных процессов в системах обработки сигналов на фоне помех. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей анализатора за счет вычисления ковариации коэффициентов Уолша. Статистический анализатор содержит генератор обобщенйых интегральных функций Уолша, блок памяти,сумматор по модулю два, накапливающий сумматор, умножитель, счетчик, коммутатор, блок преобразования в дополнительный код, два триггера, два элемента И, два;элемента ИЛИ и одновибратор. Введение в конструкцию анализатора генератора обобщенных интегральных функций Уолша, блока памяти, сумматора по модулю два, умножителя, коммутатора, двух триггеров, двух элементов И,,двух элементов ИЛИ и коммутатора делает возможным вычисление как ковариации коэффициентов Уолша по автокорреляционной функции случайного процесса, I так и самих коэффициентов разложения в ряд по обобщенным интегральным функциям Уолша. 1 ил.

1288718

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для статистическо-. го анализа случайных процессов в системах обработки сигналов на фо- 5 не помех.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей анализатора за счет вычисления ковариации коэффициентов Уолша.

На чертеже представлена функциональная схема статистического анализатора.

Анализатор содержит генератор 1 обобщенных интегральных функций

Уолша (ГОИФУ), триггеры 2 и 3, блок

4 памяти, счетчик 5, элемент И 6, блок 7 преобразования в дополнительный код, умножитель 8, накапливающий сумматор 9, коммутатор 10, элемент

ИЛИ 11, одновибратор 12, сумматор 13 по .модулю два, элементы ИЛИ 14 и .15.

Работа предлагаемого устройства. основана на следующих положениях.

Пусть x(t ) — стационарный в широ- 25 ком смысле случайный процесс с математическим ожиданием m = 0 и автоковариационной функцией R„.(t).Îáoçкачают через С„(р) коэффициенты разложения .отрезка реализации процесса 30

x(t) в ряд по функциям Уолша, упорядоченных по Качмажу, т.е. (1)

Преобразуя равенство (2), получа— ют 45

И-1 соч (С (р), С (t) ) = R„(t) =0

tK (р, P.,t) + K (E,ð,t)), (3)

50 где К.„(р, 0-, t) — обобщенные интегральные функции Уолша щ,, (ОИФУ)

К,(р, f,t) =Е уа Г (р,r) war (t,t + r); (4) R (о)/2, t О

К (t), 1 ф 0 °

R„(t) (5) N-1

С„(р)= x(t) wa5 (р,t)

t-=О

Тогда математическое ожидание

С„(р) равно нулю, а их ковариация определяется соотношением

8-1

cov C„(p), C„(t)) =С W R„(t р) 40

i=o мwa Г (р, t ) wa 5 ((, r ) (2) Так как К„(р, Й, t )

1+e

= (-1) K„(f,ð,t) (6) то из уравнения (3) следует, что ковариация р-го и I, -ro коэффициентов

Уолша случайного процесса x(t) равна нулю при сумме (р+ 1) нечетной, а при четной сумме (р+ t .) имеет вид

N-s

cov j С„(р), С„(Г) ) = R„(t)

t=O (7) "K (p,t,t), где

К (О), t = 0

R(t) =

2R (t), t / 0

Статистический анализатор работает следующим образом.

Сигналом "Пуск" триггер 3 и счетчик 5 обнуляются, при этом тактовые импульсы поступают через коммутатор

10 на тактовый вход счетчика 5, формирующего адреса блока 4 памяти, и через элемент ИЛИ 14 на вход "Запись" блока 4 памяти, чем обеспечивается запись в блок 4 памяти входного массива данных

R (t), приС = 0

2R (t), при О. в. (t) = х

При заполнении блока 4 памяти на выходе переполнения счетчика 5 сформирован импульс, который устанавливает триггер 3 в состояние "i" при этом на выходе одновибратора 12 формируется импульс, устанавливающий в

"0" накапливающий сумматор 9 и триггер 2. На управляющем входе коммутатора 10 "1" обеспечивает подключение выхода сигналов выдачи отсчетов функции ГОФИУ 1 к счетному входу счетчика 5 и тактовому входу накапливающего сумматора 9. Кроме того, "1" на входе элемента ИЛИ 14 запрещает прохождение тактовых импульсов на вход запись блока 4 памяти, тем самым обеспечивает режим считывания информации, а " 1 " входе элемента

И 15 разрешает прохождение импульсов на тактовый вход ГОИФУ 1. На входы ГОИФУ 1 подаются коды номеров функций Уолша, ковариацию которых необходимо вычислить. Од1288718 новременно младшие разряды р и этих кодов поступают на входы сумматора 13 по модулю два. и, если р (+) Г = 1, то триггер 2 устанавливается в "1", которая, поступая на вход элемента ИЛИ 11, запрещает запись информации в накапливающий сумматор 9.

В случае p Q+ f = 0 триггер 3 ус.— тановлен в "О", на выходе накапливающего сумматора 9 сформирована ковариация коэффициентов Уолша согласно равенства (7). Знаковый выход

ГОИФУ 1 управляет работой блока 7 преобразования в дополнительный код, на информационный вход которого поступает модуль К„(р, ь,t) по формуqe (б). Далее очередная ордината

R„(t) перемножается с К (р, O,t) и результат поступает в накапливающий сумматор 9, на выходе которого к концу N-го такта сформируется

cov (С „(р ), С „(E) по формуле (7) .

После вычисления равенства (7) на выходе переполнения счетчика 5 появляется импульс, который поступает на выход элемента И б, что означает конец формирования ковариации коэффициентов Уолша.

Кроме того, при записи в блок 4 памяти ординат процесса и выполнении . описанной вычислительной процедуры на выходе накапливающего сумматора

9 формируются коэффициенты разложения по ОИФУ.

Таким образом, предлагаемое устройство дает возможность вычисления как ковариации коэффициентов Уолша по автокорреляционной функции случайного процесса x(t), так и самих коэффициентов разложения в ряд по

ОИФУ.

Формула изобретения

Статистический анализатор, содержащий счетчик, накапливающий сумматор и блок преобразования в дополнительный код, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей анализатора за счет вычисления ковариации,коэффициентов Уолша, он содержит генератор обобщенных интегральных функций Уолша, блок памяти, сумматор по модулю два, умножитель, коммутатор, два триггера, два элемента И, два элемента ИЛИ и одновибратор, причем входы

f0

f5

55 номеров двух функций Уолша анализатора подключены к входам номеров двух функций Уолша генератора обобщенньж интегральный функций Уолша и к входам сумматора по модулю два, информационный и знаковый выходы генератора обобщенных интегральных функций Уолша подключены соответственно к информационному и управляющему входам блока преобразования в дополнительный код, выход сигнала выдачи отсчета функции генератора обобщенных интегральных функций Уолша подключен к первому информационному входу коммутатора, выход сумматора по модулю два подключен к входу установки величины первого триггера, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, информационный вход блока памяти является входом автоковариационной функции анализатора, адресный вход блока памяти подключен к информационному выходу счетчика, выходы блока памяти и блока преобразования в. дополнительный код подключены,-соответственно к первому и второму входам умножителя, выход умножителя подключен к информационному входу накапливающего сумматора, выход накапливающего сумматора является информационным выходом анализатора, вход запуска анализатора подключен к входам установки в "О" счетчика и второго триггера, выход переполнения счетчика подключен"к установке в "1" второго триггера и к первому входу первого элемента И, выход которого является выходом останова анализатора, выход второго триггера подключен к управляющему входу коммутатора, к второму входу первого элемента И, к первым входам второго элемента И и второго элемента ИЛИ и к входу одновибратора, вьжод одновибратора подключен к входу установки в "0 первого триггера и к второму входу первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу установки в

1 О 1 накапливающего сумматора, тактовый вход накапливающего сумматора и счетный вход счетчика подключены к выходу коммутатора, тактовый вход анализатора подключен к второму информационному входу коммутатора и к вторым входам второго элемента И и второго элемента ИЛИ, инверсный выход второго элемента ИЛИ подключен к управляющему входу записи блока па5 1288718 6 мяти, выход второго элемента И под- обобщенных интегральных функций Уолключен к тактовому входу генератора ша.

Составитель В.Байков

Редактор Н.Бобкова Техред Л,Олейник Корректор Н.Король

Заказ 7810/48 Тираж 673 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