Статистический анализатор
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при оценивании плотности распределения случайных процессов при малом числе наблюдений. Целью изобретения является повышение точности оценивания закона распределения при малом числе наблюдений. Цель достигается тем, что в анализаторе используется оптимальное разложение плотности вероятности по весовым функциям. Анализатор содержит аналогоцифровые преобразователи 1, элемент 2 сравнения, формирователи 3 гистограммы, блок 4 вычисления факториала, генератор 5 тактовых импульсов, сумматор 6, блок 7 регистрации, блоки 8 вычисления весовых коэффициентов. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 С 06 F 15/36
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCH0IVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4328298/24-24 (22) 16.11.87 (46) 07.08.89. Вюл. № 29 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орпжоникидзе (72) Ю.Е.Альщов и С.В. Фатиков (53) 681.3 (088 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1?83795, кл. G 06 F 15/336, 1985.
Авторское свидетельство СССР № 1401482, кл. С 06 Р 15/336, 1986. (54) СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при оценивании плотности рас2 пределения случайных процессов при малом числе наблюдений. Целью изобретения является повьппение точности оценивания закона распределения при малом числе наблюдений. Цель достигается тем, что в анализаторе используется оптимальное разложение плотности вероятности по весовым функциям. Анализатор содержит аналого-цифровые преобразователи t, элемент 2 сравнения, формирователи 3 гистограммы, блок 4 вычисления факториала, генератор 5 тактовых импульсов, сумматор 6, блок 7 регистрации, блок 8 вычисления весовых коэффициентов.
1 з.п.ф-лы, 2 ил.
К4!
П Р.
II N,C где N "
N 1 объем выборки; абсолютная частота при группировании; априорное распределение выборки.
Весовой коэффициент ц есть веро" ятность получить при груйпировании гистограмму N, если генеральная < совокупность распределена по закону
P.. В анализаторе предполагается от-! сутствие априорной информации о рас3 1499
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь-, зовано при оценивании плотности рас- пределения случайных процессов при малом числе наблюдений.
Целью изобретения является повышение точности оценивания закона распределения при малом числе измерений.
На фиг. 1 приведена функциональная схема анализатора; на фиг. 2— функциональная схема К-го узла вычисления весовых коэффициентов.
Статистический анализатор (фиг.i) содержит аналого-цифровой преобразователь 1, элемент 2 сравнения, r - -1 формирователей 3 гистограммы, блок 4 вычисления факториала, генератор 5 тактовых импульсов, сумматор 6, блок
7 регистрации и r-1 узлов 8 вьгчисления весовых коэффициентов.
К-й узел 8 вьгчисления весовых коэффициентов (фиг. 2) содержит К+1 блоков 9 вычисления факториала, блок
10 умножения, делитель 11, блок 12 возведения в степень, регистр 13, умножитель 14, К+2 умножителей 15, К+1 элементов 16 задержки, К+1 цифроаналоговых преобразователей 17, элемент ИЛИ 18 и синхронизатор 19, В основу работы статистического анализатора положен принцип разложения плотности вероятности по весовым функциям. В анализаторе элементарная весовая функция плотности строится не на отдельной реализации выборки, а на всей совокупности реализаций в виде гистограммы для 2, 3, интервалов группирования.В качестве весового коэффициента для К-й элементарной функции плотности (К=1, r-1) используется величина
376
4 пределении и согласно принципу недостаточных оснований Лапласа для К-й
1 весовой фукнции Р
К+1
Финаль5 ная оценка плотности вероятности определяется суммированием взвешенных элементарных функций плотности.
Анализатор работает следующим об- с
10 Р"
В регистр 13 К-го узла 8 заносит1 ся код Р = — для К-й весовой
К+1 фукнции. Импульс запуска генератора
5 тактовых импульсов одновременно обнуляет выходные счетчики формирователей 3 гистограммы. Генератор 5 управляет работой аналого-цифрового преобразователя 1, на вход которого поступает исследуемый случайный сиг= нал x(t). Преобразование каждой реализации процесса заканчивается формированием на выходе окончания преобразования преобразователя 1 импуль25 са, поступающего на вход запуска
К-го формирователя 3. На выходах
К-го формирователя 3 формируются значения N;(i=i, К+1) при группировании на К+1 симметричных интерва3р лах. При совпадении кодов на входах элемента 2 сравнения (при этом число реализаций достигает заданного объема N) управляющий импульс с выхода элемента 2 останавливает генератор 5, запускает блок 4 вычисления фактори. ала и синхронизатор 19 К-ro блока 8.
К-й блок 8 работает следующим образом. Яа выходе блока 12 возвецения (1 в степень формируется код(1, по40 ступающий на вход умножителя 14. На о выходе х-го блока 9 вычисления факториала подсчитывается значение Ы.l, поступающее на соответствующий вход ф5
КФ! блока 10 умножения. Код П N с выхо<|« ° да блока 10 поступает на вход делителя 11, куда также подается значе.ние И из блока 4 вычисления факто50 риала. С выхода делителя 11 снимаетО< ся код NJ /II N I, поступающий на вход
< l умножителя 14, на выходе которого формируется значение q согласно (1). умножители 15 осуществляют операцию взвешивания ненормированной элементарной функции плотности с ординатами N> °
1499376
Далее импульсом с выхода синхронизатора 19 запускается первый цифроаналоговый преобразователь 17, на и:..вход которого подан код ординаты К-й
5 весовой функции плотности для первого интервала группирования. Через время 3„, пропорциональное ширине интервала группирования .при К+1 разбиениях, первый цифроаналоговый преобразователь 17 сбрасывается и запускается второй цифроаналоговый преобразователь 17, на вход которого подан код ординаты весовой функции для второго интервала группирования, и т.д. Таким образом, в течение времени 3 . = (К+1), пропорционального ширине интервала анализа, на выходе элемента ИПИ 18 формируется К-я сту-= пенчатая весовая функция плотности. 2Q
Полученные весовые функции с выходов узлов 8 одновременно подаются на входы сумматора 6, Финальная оценка плотности распределения с выхода сумматора 6 поступает в блок 7 регистрации, При поступлении очередного импульса запуска на вход генератора 5 выходные счетчики формирователей 3 обнуляются и процесс оценивания плотности распределения случайного сигнала х(1:) повторяется.
Формула изобретения
1. Статистический анализатор, содержащий аналого-цифровой преобразо35 ватель, сумматор, элемент сравнения, блок вычисления факториала, генератор тактовых импульсов и блок регистации л и " а " щ и " с те ° 4О что, с целью повышения точности оценивания закона распределения при малом числе измерений. в него введе ны r-1 формирователей гистограммы (т — число интервалов группирования, 45 натуральное число) и r-1 узлов вычисления весовых коэффициентов, причем информационный вход аналого-цифрового преобразователя является информационным входом анализатора, вход запуска генератора тактовых им50 пульсов соединен с входом обнуления
К-ro (К=1. ..,, r-1) формирователя гистограммы и является входом запуска анализатора, тактовый вход аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом генератора тактовых импульсов, информационный выход и выход окончания преобразования аналого-цифрового преобразователя соединаны соответственно с информационным входом и тактовым входом К-го формирователя гистограммы, первый вход элемента сравнения соединен с информационным входом блока вычисления факториала, с входом задания числа реализаций К-го узла вычисления весовых коэффициентов и является входом задания числа реализаций анализатора, второй вход элемента сравнения соединен с выходом числа реализаций первого формирователя гистограммы, выход элемента сравнения соединен с выходом останова генератора тактовых импульсов. с входом запуска блока вычисления факториала и с входом запуска К-го узла вычисления весовых коэффициентов, выход блока вычисления факториала соединен с входом задания факториала числа реализаций К-го узла вычисления весовых коэффициентов, i-й выход К-ro формирователя гистограммы (i=1
К+1) соединен с i-м информационным входом К-го узла вычисления весовых коэффициентов, выход которого соединен с соответствующим входом сумматора. выход которого соединен с входом блока регистрации.
2. Анализатор по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что К-й узел вычисления весовых коэффициентов содержит К+1 блоков вычисления факториала, блок умножения, делитель, блок возведения в степень, регистр, К+2 умножителей, К+1 элементов задержки, К+1 цифроаналоговых преобразователей, элемент KTV и синхронизатор, причем вход запуска синхронизатора соединен с входом запуска блока
1 возведения в степень, с входом запуска i-го (i=1, ..., К+1) блока вычисления факториала и является входом запуска узла, вход основания степени блока возведения в степень соединен с выходом регистра, а вход показателя степени является входом задания числа реализаций узла, вход делимого делителя является входом задания факториала числа реали:заций узла, информационный вход i-го блока вычисления факториала является
i-м информационным входом узла и соединен с первым информационным входом
i-ro умножителя, выход i-го блока вычисления факториала соединен с соответствующим информационным вхо1499376
Составитель В. Орлов
Техред Л.Сердюкова
Корректор Н. Борисова
Редактор В. Петраш
Заказ 4696/49 Тираж 668 Подписное
ВНИИНИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
II3035, Москва, Н-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101 дом блока умножения, тактовый вход которого соединен с первым выходом синхронизатора, выход блока умножения соединен с входом делителя делителя, тактовый вход которого соединен с вторым выходом синхронизатора, выход делителя соединен с первым информационным входом К+2-ro умножителя, второй информационный вход которого соединен с выходом блока возведения в степень, тактовый вход (К+2)"ro умножителя соединен с третьим выходом синхронизатора, а выход соединен с вторым информацион- 15 ным входом i-го умножителя, тактовый вход которого соединен с четвертым выходом синхронизатора, выход i-го умножителя соединен с информационным входом соответствующего цифроаналогового преобразователя, вход запуска которого соединен с входом
i-го элемента задержки и соединен с пятым выходом синхроинзатора, выход которого соединен с входом останова соответствующего цифроаналогового преобразователя, выход j-ro элемента задержки (j = 1. .. ° K) соединен с входом запуска (j+1)-ro цифроаналогового преобразователя, выход i-ro цифроаналогового преобразователя соединен с соответствующим входом элемента ИЛИ, выход которого является выходом узла вычисления весовых коэффициентов.
