Адаптивный статистический анализатор

 

4,(, 1, api<"

О 6 Й"" С" А""-В И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Севетскик

Социалистических

Республик

<и, 763905

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 260476 (21) 2354466/18-24 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹

G 06 F 15/36

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано. 150980, Бюллетень № 34 (53) УДК 681. 3 (088. 8) Дата опубликования описания 1509.80 (72) Авторы изобретения

В.A,Ïðÿíèøíèêoâ и М.А.Утин (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт научного приборостроения (54) АДАПТИВНЫЙ СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР

Изобретение относится к устройствам вычислительной техники и может быть использовано для вычисления статистических характеристик случайных процессов (корреляционных функций, функций распределения и др.).

Известен цифровой комплекс, предназначенный для статистического анализа, содержащий в качестве основных 10 элементов универсальную цифровую вычислительную машину (процессор), аналого-цифровые преобразователи (АЦП) и совокупность других вспомогательных устройств (1), 15

Однако для адаптации комплекса к диапазону изменения входных сигналов необходимо определить наибольшие и наименьшие значения этих сигналов.

Конечность частоты дискретизации 20

АЦП не позволяет уменьшить время определения наибольших и наименьших значений при ан ализ е высокочастотных сигналов. Это приводит, в конечном счете, к снижению относительного 25 (зависящего от спектра сигнала) быстродей с т ви я компле к с а .

Наиболее близким к изобретению является адаптивный статистический анализатор, предназначенный для 30 адаптивного вычисления различных статистических характеристик, и содер-. жащий блоки определения и фиксации наибольших и наименьших значений, АЦП, процессор, блоки определения относительной разности диапазонов входных сигналов, устройство коррекции и блок управления (2) .

Однако при анализе случайных процессов с несимметричными законами распределения и преобразования (квантозании) процессов относительно их наибольших и наименьших значений в преобразованном процессе возникает смещение, что, в свою очередь, приводит к появлению дополнительной погрешности смещения в вычисленной характеристике.

Цель из обретени я — повышение точности вычислений, Цель достигается тем, что в адаптивный статистический анализатор, содержащий процессор, устройство коррекции, блок определения относительной разности диапазонов входных сигналов, блок управления и п-каналов, каждый из которых содержит блок определения и фиксации наибольших значений, блок определения и фиксации наименьших

763905

65 значеиий и аналого-цифровой преобразователь, первый информационный вход которого является соответствующим ! входе:: анализатора и подключен к первым входам блока определения и фиксации наибольших значений, блока определения и фиксации наименьших значений своего канала и к соответствующему входу первой группы входов процессора, причем управляющие входы блоков определения и фиксации наибольших и наименьших значений подключены к вхо; ду блока управления, к управляющим входам процессора, ан алого-цифровых преобразователей, устройства коррекций и блока определения относительной разности диапазонов входных сигналов, второй информационный вход каждого анаЛого-цифрового преобразователя соединен с соответствующим входом блока определения относительной разности диапазонов входных сигналов, выход — c соответствующим входом второй группы входов процессора, а первый и второй информационные входы устройства коррекции соединены соответственно с выходами процессора и блока определения относительной раз ности диапазонов входных сигналов, дополнительно введены в каждом канале схему сравнения и два ключа, выходы которых объединены и подключены к соответствующему входу блока определения и относительной разност диапазонов входных сигналов, первые входы ключей соединены с выходами блока определения и фиксации наибольших значений и блока определения,и фиксации наименьших значений и соответственно с первым и вторым входами схемы сравнения своего канала, выход схемы сравнения подключены к вторым входам ключей своего канала, Это дает воэможность определить в каждом канале наибольшее и наименьшее значения входного сигнала, выбрать большее иэ них по модулю и осуществить квантование относительно этой величины. Тем самым осуществляется несмещенное преобразование исходного процесса, и вычисленная статистическая характеристика не содержит погрешности смещения, На чертеже приведена блок-схема анализатора. Анализатор содержит блоки 1 определения и фиксации наибольших значений, блоки 2 определения и фиксации наименьших значений, и-схем 3 сравнения, и-пар ключей 4, АЦП 5р блок б определения относительной разности диапазонов входных сигналов, блок 7 управления, процессор

8, устройство 9 коррекции, Информационный вход АЦП 5 является соответствующим входом анализатора и подключен к первым входам блока 1. определения и фиксации наибольших значений, блока 2 определения и фиксации наименьших значений своего канала и к соответствующему первому входу процессора 8, управляющие входы блоков 1 и 2 определения и фиксации подключены к выходу блока 7 управления, к управляющим входам процессора

8, АЦП 5, устройства 9 коррекции и блока б определения относительной разности диапазонов входных сигналов, третий вход каждого АЦП 5 соединен с соответствующим входом блока 6 определения относительной разности диапазонов входных сигналов, а выход — с соответствующим вторым входом процессора 8, первый и второй входы устройства 9 коррекции соединены соответственно с выходами про15 цессора 8 и блока 6 определения относительной разности диапазонов входных сигналов, входы схемы 3 сравнения соединены с выходами устройств

1 и 2 определения и фиксации наибольших значений и определения и фиксации наименьших значений канала соответствечно и с первыми входами соответствующей пары ключей 4, вторые входы пары ключей 4 соединены с выходом схемы 3 сравнения, а выходы объединены и подключены к соответствующим входам блока б определения относительной разности диапазонов входных сигналов.

Цикл работы анализатора разделяется на два этапа. Первый этап (адаптация) заключается в определении наибольших Хп,х„. и наименьших Х„,;„; значений случаййых процессов Х„. При этом блок 7 управления включает в работу только блоки 1 и 2 определения и фиксации, После окончания этапа адаптации на их выходах фиксируктся величины модулей наибольшего и наименьшего значений сигнала ) Х,,„„.), и

40 1Х . ).. Эти сигналы поступают "на

min входы схемы 3 сравнения. Если

) Х „,, 7I Х ;„.), то по управляющему сигналу схемй 3 сравнения открывается тот ключ 4, на вход которого посту45 пает ) Хгпах ) Если . Р п,п 7),Х пакй . то открывается другой ключ 4. Таким образом, на выходе пары ключей 4 появляется большее из (Х„,дх. и (Õ„„„„

-Хр . Этот сигнал поступает на третий вход AIIII 5, определяя его диапазон преобразования (Dz ) 0 = (— Xp

ФХ),, ) . 3a счет симметричности границ дйапазона преобразования относительно нуля преобразование сигнала Х является несмещенным, На втором этапе осуществляется вычисление совокупности статистических характеристик

3- (S„S B,......Вф, например

Блок 7 управления включает преобразователи 5, преобразующие аналоговые сигналы Х в цифровые Х и задает

763905 программу вычисления сбвокупности характеристик Б для процессора 8

s=(s, в „„,s „..s .}, например

Х, х .

1 1 ! н1 14 IOt

Величины ХР(: поступают на соответствующие входй блока 6 определения относительной разности диапазонов входных сигналов, где определяются коэффициенты отличия КР„диапазонов входных сигналов В от эталонных диапазо- нов D

X„= К„. Х „, где ХР— эталонное значение ХР, выбранное из условия

Ро Р

20 например

1 lil 1th

)„дк,. У, õ,, к,=к ..

Статистические характеристики S(, по- 35 ступающие с выхода процессора 8 на первый вход устройства 9 коррекции, умножаются соответственно на К „ и таким образом формируются характеристики S, .

Введение дополнительных элементов: схем сравнения и ключей в известную структуру приводит к повышению точности вычислений статистических характеристик исследуеьых процессов с несимметричными законами распреде45 ления.

Формула изобретения

Адаптивный статистический. анализатор, содержащий процессор, устройство коррекции, блок определения относительной разности диапазонов входных

По управляющим сигналам блока 7 управления коэффициенты КР; поступают (например последовательно во времени) 25 на второй вход устройства 9 коррекции, где определяются коэффициенты коррекции К, (КР,. ), связывающие S

S,= КВ. (V..)6, сигналов, блок управления и п-каналов, каждый из которых содержит блок определения и фиксации наибольших значений, блок определения и фиксации наименьших значений и аналого-цифровой преобразователь, первый информационный вход которого является соответствующим входом анализатора и подключен к первым входам блока определения и фиксации наибольших значений, блока определения и фиксации наименьших значений своего канала и к соответствующему входу первой группы входов процессора, причем1 управляющие входы блоков определения и фиксации соответственно наибольших и наименьших значений подключены к выходу блока управления, к управляющим входам процессора, аналого-цифровых преобразователей, устройства коррекции и блока определения относительной разности диапазонов входных сигналов, второй информационный вход каждого аналого-цифрового преобразователя соединен с соответствующим входом блока определения относительной разности диапазонов входных сигналов,а выход— с соответствующим входом второй группы входов процессора, первый и второй информационные входы устройства коррекции соединены соответственно с выходами процессора и блока определения относительной разности диапазо, нов входных сигналов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит в каждом канале схему сравнения и два ключа, выходы которых объединены и подключены к соответствующему входу блока определения относительной разности диапазонов входных сигналов, первые входы ключей соединены с выходами блока определения и фиксации наибольших значений и блока определения и фиксации наименьших значений и соответственно .с первым и вторым входами схемы сравнения своего канала, выход cxew сравнения подключен к вторым входам ключей своего канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Аналоговая и аналого-цифровая вычислительная техника. М., Иашиностроение, 1965, с.87-99, 2, Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2091264/18-24/, кл. G 06 F 15/36, 1975 (прототип), Составитель Э,Сечина

Редактор Ю.Петрушко Техред H.Лсталош

Корр е ктор И. Му с к а

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 6603/16 Тираж 751 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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