Устройство для распознавания случайных процессов

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах распознавания дискретных случайных процессов. Цель изобретения - повышение достонерности распознавания. Устройство содержит два формирователя импульса 1 и 2, два счетчика 3 и 4, регистр 5 сдвига, регистр 6, блок вычисления ранга 7, блок 8 деления, блок 9 вычисления обратной вероятностной функции, два ключа 10 и 12, рециркуляционный накопитель 11, пороговый блок 13, блок 14 синхронизации , блок 15 текущего усреднения, блок 16 вычисления порога. Повышение достоверности распознавания при различении стохастических пуассоновских процессов достигается путем использования рангового алгоритма, позволяющего вычислять порог, близкий к оптимальному . 3 ил. (Л

СОЮЭ СОВЕтсник

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (51)5. 0 06 Г 15/36

6Ы.. (163Ы0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPCHOMY СВИДЕТЕПЬСТВУ!.:4 .! .11.": ;:: -:1Ч;йНИ .:Y! i! с.;, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И OTHpblTHRM

ПРИ fl+IT СССР (21) 4484682/24 (22) 04.07 ° 88 (46) 15.01.91. Бюл. Р 2 (72) Л.Н.Архимчеева, Э.В,Борисов, А.Л.Веденин, А.А.Ермаков, С.В.Кононова и А.П.Степин (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 834722, кл . G 06 С 7/52, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Р 360665, кл. G 06 Г 15/36, 1970. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАШ1Я

СЛУЧАЙН! М ПРОЦЕССОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах распознавания дискретных случайных процессов. Цель изобретения — повышение достоверности распознавания.

Устройство содержит два формировате-ля импульса и 2, два счетчика 3 и

4, регистр 5 сдвига, регистр 6, блок вычисления ранга 7, блок 8 деления, блок 9 вычисления обратной вероятностной функции, два ключа 10 и 12, рециркуляционный накопитель 11, пороговый блок 13, блок 14 синхронизации, блок 15 текущего усреднения, блок 16 вычисления порога. Повышение достоверности распознавания при различении стохастических пуасссновских процессов достигается путем использования рангового алгоритма, позволяющего вычислять порог, близкий K on тимальному. 3 ил.

1621046 (5) 30 и ((п) = 1 — — — ° hn (9), 35 где

50 где (2) (3) UaU 1;

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах рас познавания дискретных случайных процессов

Цель изобретения — повышение достоверности распознавания.

На фиг.1 изображена структурная, схема устройства для распознавания случайных процессов; на фиг.2— структурная схема блока вычисления порога на фиг.3 - структурная схема блока вычисления обратной вероятностной функции.

Устройство для распознавания случайньг процессов (фиг. 1) содержит первый 1 и второй 2 формирователи импульса, первый 3 и второй 4 счетчики, регистр 5 сдвига, регистр 6, блок 7 вычисления ранга, блок 8 деления, блок 9 вычисления обратной вероятностной функции, первый ключ

10, рециркуляционный накопитель 11, второй ключ 12, пороговый блок 13, блок 14 синхронизации, блок 15 текущего усреднения, блок 16 вычисле« ния порога.

Блок вычисления порога состоит из перемножителя 17 и элемента 18 вычисления обратной вероятностной функции.

Блок вычисления обратной вероятностной функции содержит группу элементов 19 возведения в степень, группу перемножителей 20, группу делителей 21, группу сумматоров 22, группу элементов 23 сравнения, сумматор

24 и элемент 25 вычитания.

Вид локально наиболее мощного рангового алгоритма в классе линейных алгоритмов при различении двух выборок по сдвигу с законом распределения f(х) определяется выражением

N Ht

S =,0 а (Р,, f) К (1) -1

Г /iU) « ini (x Р(х) > IJ); (4) 5

Ъ вЂ” параметр по которому различаются функции распределения выборок при гипотезе Н8 и альтенативе Н, К вЂ” критическая область, критерия, которая выбирается иэ условия

10 = P(S/Í K);

М вЂ” заданньв1 уровень зависимости;

Н 1 — гипотезы об идентичности и различии функций распределения выборки;

11 — число циклов измерений:

И вЂ” число элементов шумовой .выборки..

Тогда для случая выборок с пуассоновскими законами распределение

Опорного процесса

1I

-Ъя

f(n) = — - - е (6)

111 )

25 распределение исследуемого процесса,,„ и

fg(n) = — —,— - е (7) ь, 3 И(п) 6", . (1- „), — - — — /ф=0= — — е

С учетом того, что прибавление константы и умножение на константу не влияет на качество тестовой ста40 тистики, получают из (1) H, . Н, s= Г (— ---) «к;. (10), =(И+ 1

Но

Я вЂ” среднее значение опорного

tl

:, .процесса.

Устройство для распознавания случайны= процессов работает следующим образом.

Исследуемый, процесс через формирователь 1 импульса поступает на счетчик 3. Второй исследуемый (опорный) процесс через. второй формирова5 тель 2 импульса поступает на счетчик 4. При поступлении первого тактового импульса с блока t4 на тактовый вход регистра 5, сдвига сигнал с выхода счетчика 4 заполняет первый

5 регистр регистра 5 сдвига. При поступлении каждого из последующих М импульсов на тактовый вход регистра 5 сдвига происходит считывание числа с счетчика 4.и запись его в первый регистр регистра 5 сдвига, после перезаписи хранящейся в нем информации — во второй регистр, из второго— в третий и т.д. 15

Сигнал, представляющий число в параллельном коде с разрядного выхода счетчика 3 через регистр 6 поступает па первый вход блока 7 вычисления-ранга, на. остальные И нходон ко- 20 торого поданы снгналы с соответствующих ныходон регистра 5 сднига.

При этом в регистр 5 сднига запнсынается до включения устройства априор ая информация об опорном процес- 25 се, которая уточняется далее н процессе работы.

На выходе блока 9 формируется сигнал, соответствующий величине

1621046

R, 30

Г (- — — — ), который в параллельном

И + 1

R(à — — — 0;

И +.! (13) Далее количество единиц подсчитывается н сумматоре 24 и вычитается в элементе 25 вычитания из величины (Т+1). Эта разность принимается sa коде подается на информационный вход ключа 10, на управляющий вход которого подаются синхронизирующи е импул ь35 сы с выхода блока 14, и затем информационный сигнал поступает на рециркуляционный накопитель 19, где накапливается информация за N циклов

Р.1, 40 измерений > Г (— — — ) . По окончаИ+ 1 (( нии ?J-го цикла измерения выдается сиг" нал с выхода блока 14, по которому информационный сигнал в параллельном коде проходит на пороговый блок 13, а также после задержки обнуляется рециркуляционный накопитель 11.

В блоке 13 вырабатывается решение об идентичности (Н, ) или различии (H ) функций распределения выборок

t на основании информационного сигнала с, пороговым по алгоритму (10) . Пороговый сигнал К поступает в параллельном коде с блока вычисления порога

16, где формируется из условия обеспечения заданного уровня значимости ф

Г(Б/Н < К) К, (12) В блоке 16 вычисления порога про изводится умножение величины О(, на

?J в перемножителе 17 и далее вычисление текущего значения порога К в элементе 18 вычисления обратной вероятностной функции с использованием постоянных коэффициентов 2, ...«R

1 1

« « ° ° ° «

Р+1е1-М

« « «

R 1

1 которые задаются по второму входу задания весовых коэффициентов устройстна.

Блок 9 вычисления обратной вероятностной функции (фиг.3) работает следующим образом.

Информационный сигнал н параллельном коде подается на входы элементов

19 группы, на выходах которых полу- .

= е ", Эп «3„„ ...,фп соотнетстненно. Сигналы ф„,,т, ...,ф, перемножаются с сигналом и е h в перемиожителях 20 соответст ненно, после чего н делителе 21 фор2 3 цп -Яп n -Rn мируются сигналы — — е " — — — е

Т 2! 3!

« п -%п †- e соответственно. В сумматорах 22 формируются суммы Г

- п - hn е +7 не; Г =. е + ф„е +

2 3

- An h n

+, -- — е «Г =, —,— е т

° ° ° «! т = X —,— е " соотнетствен;=о но, которые подаются на первые входы элементон 23 сравнения. На вторые входы элементов 23 сравнения подаЦ ются сигналы ††- и производится

И+ 1 сравнение по алгоритму

P — — — - 1 i=0 ... Т(14)

Р;

?1+ 1

1621046,величину, соответствующую обратной

1 Р вероятностной функции F (— — ) ..

М+1

-Элемент 18 вычисления обратной 5 вероятностной функции блока 16 работает аналогичным образом. Отличие состоит в том, что входным информационным сигналом является сигнал И A „

1О сравнение по алгоритму (13) производится с сигналом 1 — g, а на выходе формируется текущее значение порога К. Значения величины Т должно соответствовать величинам Ь для блока 9 и R для элемента 18, кото15 рые выбираются с учетом ожидаемого среднего значения опорного процесса и требуемой точности вычислений.

20 изобретения

Ф о р мул а

Устройство для распознавания случайных процессов, содержащее два ключа, два счетчика, регистр и блок синхронизации, первый выход которого подключен к управляющему входу первого ключа, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения достоверности распознавания, н него введены два формирователя импульса, регистр сдвига, блок вычисления ранга, блок деления, блок вычисления о6ратной вероятностной функции, рециркуляционный накопитель, пороговый блок, блок текущего усреднения и блок З5 вычисления порога, причем входы пер:вого и второго формирователей импульса являются соответственно информационными входами исследуемого и опорного сигналов устройства, выход пер40 ного формирователя импульса подключен к счетному входу первого счетчика, разрядный выход которого соединен с информационным входом регистра, выход

45 которого подключен к первому информационному входу блока вычисления ранга, выход которого соединен с входом делимого блока деления, вход делителя которого является входом

50 задания величины (11+)), где M — - число элементов выборки случайного сигнала, устройства, выход блока деления подключен к первому информационному входу блока вычисления обратной вероятностной функции, выход которого соединен с информационным входом первого ключа, выход которого соединен с информационным входом рециркуляционного накопителя, выход которого по»ключен к информационному входу второго ключа, выход которого соединен с информационным входом порогового блока, выход которого является выходом устройства, выход второго формирователя импульса соединен с счетным входом второго счетчика, выход которого подключен к информационному входу регистра сдвига, j-й выход которого (j = Т,Н) соединен с (j+1)-м информационным входом блока вычисления ранга и с j-м информационным входом блока текущего усреднения (j +

+ 1)-й информационный вход которого является входом задания величины (И-1) устройства, выход блока текущего усреднения соединен с вторым информационным входом блока вычисления обратной вероятностной функции и с первым информационным входом блока вычисления порога, выход которого подключен к входу задания порога порогового блока, третий информационный вход блока вычисления обратной вероятностной функции и второй информационный вход блока вычисления порога являются соответственно первым и вторым входами задания весовых коэффициентов устройства, второй выход блока синхронизации подкл1очен к управляющему входу второго ключа,третий выход блока синхронизации подключен к входу сброса рециркуляционного накопителя, четвертый выход блока синхронизации соединен с входами сброса первого и второго счетчиков, пятый выход блока,синхронизации соединен с тактовыми входами регистра и регистра сдвига.

162 l 046

408. 2

Составитель E.Õóðòèí

Редактор Л.Пчалинская Техред И.Дидык Корректор ?1.Демчик

Заказ 4248 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета.но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР.

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10.1