Анализатор законов распределения вероятностей

 

Союз Советских

Социалистических

Респубпик (и 732915

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 16. 11.77 (21) 2544090/18-24 (51)М. Кл .

4 06 4 7/52 с присоелиненкем заявки .%

Государственный комитет (23) Приоритет по делам изобретений н открытий

Опубликовано 05.05.80. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 08.05.80 (53) УДК,681.3 (088. 8) (72) Автор изобретения

IQ. С. CIIHPHnoHOB (71) Заявитель (54) АНАЛИЗАТОР ЗАКОНОВ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ

IO!

Изобретение относится к области вы, числительной техники и может быть использовано для получения характеристики случайных сигналов.

Известны анализаторы законов распределения вероятностей, содержащие источник регулируемого напряжения, амплитудный селектор, формирователь, усреднитель и индикатор 11) .

Недостатком известных устройств является значительная погрешность, появляющаяся. вследствие нестационарности исследуемого сигнала.

Известно также устройство для анализа законов распределения вероятностей, содержащее. последовательно соединенные входной блок, амплитудный селектор, формирователь, блок усреднения, индикатор, причем выход входного блока через вычислитель текущих значений математического ожидания, центрирукхций фильтр и сумматор,. второй вход которого соединен с выходом источника регулируемого напряжения, соединен со вторым входом амплитудного селектора (2) .

Известное устройство устраняет погрешности анализа, вызванные нестационарностью математического ожидания исследуемого сигнала„Однако наряду с нестационарностью математического ожи— дания исследуемый сигнал может иметь нестационарную дисперстпо. Так, если исследуемый сигнал имеет вид у=Y(t) х+д(ц где — стационарный случайный процесс;

К(1) и n(<) — функции времени, то математическое ожидание и стандартное отклонение нестационарного сигналя выражаются через математическое ожи,дание и дисперсию стационарной составляющей следующим образом у (х бу=К®6,(Следовательно, для устранения ошибок нестационарности недостаточно коррекз 7329 ции за счет n (4 ), как это сделано в известном устройстве, необходимо учесть еше влияние ) (1 ), Таким обрезом „келью предлагаемого изобретения является повышение точно5. сти путем устранения нестацлонарности дисперсии исследуемого ситнала.

Поставленная цель достигается тем, что.анализатор законов распределения вероятностей, содержащий источник регули to руемого напряжения, сумматор, блох регулирования амплитуды входного сигнале, выход которого подключен к п-"живому входу амплитудного селектора, выход которого через последовательно соединенные 15 формирователь импульсов, блок усреднения соединен с индикатором, при этом выход сумматора соедииен со вторым входом амплитудного селектора, содержит блок определения разности, блок умно- 2о жения, блок нормирования и блок вычисления текущего стандартного отклонения, вход которого соединен с выходом блока регулирования амплитуды входного ситнала, а выход через блок нормирования сое- 25 динен с первыми входами блока умножения и блока определения разности, второй вход которого соединен с выходом блока вычисления текущего среднего, а выход блока определения разности подключен к 30 первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом блока умножения, второй вход которого подключен к выходу источника регулируемого напряжения. 35

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Анализатор законов распределения вероятностей содержит последовательно соединенные блок l регулирования амплитуды входного сигнала, емпнитудный селектор 2„формирователь 3 импульсов, блок 4 сравнения, индикатор 5, причем выход блока 1 через блок б вычисления текущего стандартного отклонения, блок 7 нор- 4 мирования, блок 8 умножения, второй вход которого соединен с выходом источника 9 регулируемого напряжения, сумматор 1О соединен со вторым входом амплитудного селектора 2, а выход блока 7 через блок 11 определения разности, второй вход которого через блок12 вычисления текущего среднего соединен с выходом блока 1, соединен со вторым входом сумматора,10..

Устройство юеботает следующим образом .

15 4

Анализируемый сигнал, пройдя блок 1, который обеспечивает регулировку амплитуды входного сигнале, поступает на вход амплитудного селектора 2 и в блоки 12 и 6. В амплитудном селекторе 2 происходит вьщеление сигнала, меньшего уровня анализа, который, пройдя формирователь 3, формирующего прямоугольные импульсы одинаковой амплитуды, подается в блок 4 усреднения, который предназначен для накопления сигналов и усредненйя их на интервале измерения. Затем сигнал поступает на индикатор 5. Одновременно с этим происходит вычисление текущих значений математического ожидания Al в блоке 12 и стандартного отклонения 6у в блоке 6.

Блок 7 нормирования определяет величину изменения текущего стандартного отклонения 5, относительно его начального значения бх, т.е. определяется величина К (1 ), Блок 11 определения разности вычисляет значение функции и (-,) согласно выражению

Значение к (t ) с блока 7 умножается в блоке 8 на сигнал уровня анализа, поступающий от источника 9, и складывается с сигналом n (t ) с блока 1 1. В результате на выходе сумматоре 10 получают сигнал, меняющийся во времени.

При этом, изменения сигнала такие, что учитывают изменения как математического ожидания, так и дисперсии (стандартного отклонения).

Таким образом, происходит слежение уровня анализа за изменением математического ожидания и дисперсии и устраняется, возникающая вследствии этого изменения, ошибка анализа.

Так, например, в случае, когда Х равном ернореспределенный сигнал с

М„, = 0 и n (4 ) О, предложенный анализатор устранит влияние величины К (1 ) и построит равномерное распределение. В то же время анализатор не учитывает изменения дисперсии сигнала за счет нестационерности к ()

В результате этого будет построено распределение, правый и левый склоны которого определяются видом к (). В случае линейного характера К (t j=--О:1 будет получено распределение Симпсона (треугольное) .

Таким образом, если анализатор законов распределения входит в состав уст5 реър ройства распознавания сеегнахюв, то за счет нестационарности дисперсии сигнала может быть получена неправильная иден— тификация обьекта. Этот недостаток устраняется в данном анализаторе.

Формула изобретения

< Q

Анализатор законов распределения вероятностей, содержаеций источник регулируемого напряжения, сумматор, блок регулирования амплитуды входного сигнала, abri@ которого подключеее к перво15 му входу амплитудного селектора, выход которого через последовательно соединенные формирователь епепульсов, блок усреднения соединен с индикатором, при этом выход сумматора соединен со вторым входом амплитудного селектора, о т л и ч а ю ец и и с я тем, что, с целью повышения точности работы анализатора, путем устранения нестационарности дисперсии исследуемого сигнала, 15 6 он содермает блок определения разности, бЛОК УМЕЕОжЕЕПЕЯа бЛОК НОРМИРОВаЕЕЕЕЯ И блок вычисления текуеееего стандартного отклонения, вход которого соедепеен с выходом блока регулирования амплитуды входного сигнале, а выход через блок нормирования соедиееен с первьп.еи входами блока умножеепея и блока определения разности, второй вход которого соединен с вьеходом блока вычисления текущего среднего, а выход блока оцределения разеюсти подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с вьеходом блока умножения, второй вход которого подключен к выходу источника регулируемого напряжения.

Исто.пенки информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское с вцдетельство СССР

И 377791, кл. С 06 1 15/36, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

No 381075, кл. 6е 06 G 7/52, 1971 (прототип .

Составитель Э. Сечина

Реаентор О. Иванове Техреа О. Анарейно Корректор В; Бутове

Заказ 1740/40 Тираж 751 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьетий

113035, Москва, Ж-З5, Раушскан наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4