Статистический анализатор

 

OnИС НИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

<>788116 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (5! )М. Кл. (22) Заявлено 2006.78 (21) 2670190/18-24 с присоединением заявки Н9 (23) Приоритет

Опубликовано 151280.бюллетень Ж 46

Дата опубликования описания 151280

G 06 F 15/36

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (5З) УДК 681..З (088. 8) (72) Авторы изобретения

Г.Г. Жив илов, Б.А. Прянишников, Н.М. Сметанин и 3. И. Цветков (71) Заявитель (54 ) СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР

Изобретение относится к средствам автоматики и вычислительной техник и и предназначено для аппаратурного анализа случайных процессов .

Известен анализатор случайных процессов, содержащий блок преобразования входной информации, генератор импульсов, делитель частоты, коммутатор, вычислительные блоки и др.

Цанный анализатор позволяет производить классификацию по распределению случайных процессов (1) .

Недостатком известного анализатора является возможность классификации только стационарных и эргодических случайных процессов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является статистический анализатор, содержащий коммутатор, разрядные входы которого являются входами анализатора,а выход подключен к информационному входу блока определения -вероятностных характеристик, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока синхронизации, второй и третий выходы которого соединены соответственно с управляющими входами блока индикации и коммутатора. Указанный анализатор позволяет определять вероятностные характеристики нестацио2 нарных случайных процессов. При этом получают t-текущие (Qg)i К-текущие (Qg) и средние (e ) вероятностные характеристики (2) .

Ос н ов ным недос та тк ом из в е с т ног о анализатора является невозможность классифицировать анализируемые случайные процессы по признакам стационарности (нестационарности) и эрго10 дичности (неэргодичности), что в ряде задач является определяющим.

Цель изобретения - расширение функциональныс воэможностей за счет определения признаков .стационарности и эргодичности.

1з

Поставленная цель достигается тем, что в статистический анализатор дополнительно введены блоки вычитания, формирователи модуля числа, блоки

20 масштабирования, сравнения и блок классификации признаков стационарности, информационные выходы которого соединены со входами блока индикации, а первый и второй входы подклю2з чены соответственно к выходам первого и второго блоков сравнения, первые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго формирователей модуля числа, а вторые

39 входы подключены к вьнсодам первого и

788116 нее = нсвт Ie pl нэъ нз l bcpl, Сравнение действительных и заданных (допустимых) погрешностей классификации происходнт на блоках 12 и

13 и по результатам сравнения с

Р помощью элементов НЕ 15 и 16 на вывторого блоков масштабирования ссответственно, первые входы которых соединены с выходом третьего фсрмирователя модуля числа, а вторые входы подключены соответственно к четвертому и пятому выходам блока синхронизации, первые входы блоков вычитания соединены с третьим выходом бло-, ка определения вероятностных характеристик и с входом третьего формирователя модуля числа, вторые входы блоков вычитания подключены соот- 1О ветственно к первому и второму выходам блока определения вероятностных характеристик, а выходы подключены к входам первого и второго формирователей модуля числа сосФгветст- 15 венно.

Кроме того, блок классификации признаков стационарности содержит четыре элемента И и два элемента HE„

Ъходы которых являются соответствующими входами блока, при.этом выход первого элемента HE соединен с первыми входами первого и четвертого элементов И, а вход первого элемента

НЕ соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, выход 2Э второго элемента HE подключен ко вторым входам первого и второго элементов И, а вход второго элемента НЕ подключен ко вторым входам третьего и четвертого элементов И,, выходы ЭО элементов И являютйя выходами блока, EIa чертеже изображена функциональная схема предлагаемого статистического анализатора.

Статистический анализатор содер- З5 жит коммутатор 1, блок 2 определения вероятностных характеристик, блок 3 синхронизации, блок 4 индикации, блоки 5 и 6 вычитания, фсрмирователи

7-9 модуля числа, блоки 10 и 11 масштабирования, блоки 12 и 13 сравне40 ния и блок 14 классификации признаков стационарности. Блок 14 содержит элементы «Й 15 и 16 и элементы

И 17-20 .

Входы коммутатора 1 подключены 4$ ко входам анализатора, а выход — ко входу блока 2 определения вероятностных характеристик, первый выход последнего соединен со вторым входом блока 5, второй выход — со вторым 50 входом блока 6 вычитания, а третий выход — с первыми входами блоков 5 и 6 вычитания и со входом формирователя 8 модуля числа. Выходы блоков 5 и 6 подключены ко входам формирователей 7 и 9 соответственно, выходы которых подключены к первым входам блоков 1-2 и 13 сравнения, вторые входы которых соединены с выходами блоков 10 и 11 масштабирования, подключенных к выходу форми- ф) рователя 8. Выход блока 12 подключен к входу элемента НЕ 15 и к первым входам элементов И 18 и 19, выход блока 13 подключен к входу эле.мента HE 16 и к вторым входам эле- у5 мен тов И 19 и 20 . Выход элемента

HE 1 5 подключе н к первым входам элементов,И 17 и 20, выход элемента HE 16 подключен к вторым входам элементов И 17 и 18. Выходы элементов И 17-20 подключены ко входам бло ка 4 индикации. Управляющие входы коммутатора 1, блока 2, блока 4 индикации, вторые входы блоков 10 и

11 масштабирования подключены к -оответствующим выходам блока 3 синхронизации.

Статистический анализатор работает следующим образом.

А нсамбль реал из аций исследуемого случайного процесса через коммутатор 1 поступает на блок 2 определения вероятностных характеристик, в котором определяются 1-текущие (Q+), К-текущие (9„) и средние (Qcp) вероятностные характеристики. На блоках 10 и 11 масштабирования из вероятностной характеристики 9ср и заданных относительных погрЕшностей классификации формируются абсолютные допустимые погрешности классификации: погрешность нестационарности и погрешность неэргодичности

На блоках 5 и 6 вычитания и

НС3 формирователях 7 и 9 формируются действительно погрешности классификации 6. H<* и Днэ . В блоках 12 и 13 осуществляется срав нен ие величин заданных (допустимых) и действительных з наче ний погрешнос ти класс ификации, и по результатам сравнения в блоке 14 формируются признаки классификации исследуемого случайного процесса. Блок 3 задает режим работы блоков анализатора и осуществляет их синхронизацию.

Допустимые погрешности классификации формируются, например, в соответствии с выражениями где, (f> ) — заданная относиНсъ "М тельная погрешность нестационарности (незргодичности) .

Относительные погрешности Е„с и задаются блоком 3 синхронизации. Действительные погрешности класНЭЪ сификации определяются на блоках 5 и 6 вычитания и формирователях 7 и

8 модуля в соответствии с выражениями Нсд ср et, l НЭд= l®p к!

788116 ходах элементов И 17-20 формируются сигналы логического 0 ™ или 1

1 характеризующие признак и класс ификации элемент 17 — 1 еслибы ь нсвт - нсвт

aH9A+aH>» тогда сигнал стационар нйй и эргодический; элемент 18 — 1, элементы 17-20 с нсвт, нсъ нзд, иэъ при этом сигнал нестационарный, но эргодический; элемент 19 — 1, элементы 17, 18 и 20 — 0 " если а нС нсУ

ЬH94, Ь э тогда сигнал стационар ный и неэргодический; элемент 20 — 1, элементы 17, 18 и 19 — 0 если анс ) й„, ь изей ) а нъъ Г в этом случае сигнал нестационарный и неэргодический.

Наиболее просто подобная классификация реализуется, если искомыми вероятностнычи характеристиками являются числовые характеристики, например, моменты n-ro порядка исследуемого процесса. В этом случае порядок определяемого момента является также указателем порядка нестационарности или неэргодичности.

Введение дополнительных устройств и связей в известную структуру позволяет расширить функциональные возможности, т.е. дополнительно к возможности определения вероятностных характеристик производить классификацию исследуемых процессов по признакам стационарности и эргодичности по отношению к соответствующим вероятностным характеристикам, что позволяет значительно расширить область применения подобных анализаторов.

Формула изобретения

1, Статистический анализатор, содержащий коммутатор, разрядные входы которого являются входами анализатора, а выход подключен к информационному входу блока определения вероятностных характеристик, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока синхронизации, второй и третий выходы которого соединены соответственно с управляющими входами блока индикации и коммутатора, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с

55 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 526908, кл, G 06 Р 15/36, 1975.

2. Мирский Г . Я . Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. М., Энергия, 1972, с. 3 39 (прототип) ° целью расширения функциональных возможностей за .счет определения признаков стационарности и эргодичности, в него дополнительно введены блоки вычитания, формирователи модуля числа, блоки масштабирования, сравнения и блок классификации признаков стационарности, информационные выходы которого соединены со входами блока индикации, а первый и второй входы подключены соответственно к выходам первого и второго блоков сравнения, первые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго формирователей модуля числа, а вторые входы подключе : ны к выходам первого и второго блоков масштабирования соответственно, первые входы которых соединены с выходом третьего формирователя модуля числа, а вторые входы подключены

20 соответственно к четвертому и пятому выходам блока синхронизации, первые входы блоков вычитания соединены с- третьим выходом блока определения вероятностных характеристик и с входом третьего формирователя модуля числа, вторые входы блоков вычитания подключены соответственно к первому и второму выходам блока определения:вероятностных характеристик, а выходы подключены к входам первого и второго формирователей модуля соответственно.

2. Анализатор по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что бпок классификации признаков стационарности

З5 содержит четыре элемента И и два элемента НЕ, входы которых являются соответствующими входами блока, при этом выход первого элемента HE соединен с первыми входами первого и четвертого элементов И, а вход первого элемента HE соединен с первыми входами второго и третьего элементов

И, выход второго элемента HE подключен ко вторым входам первого и второго элементов И, а вход второго элемента НЕ подключен ко вторым входам третьего и четвертого элементов

И, выходы элементов И являются выходами блока.

Источники информации, 788116

Составитель Э. Сечина

Редактор И. Нанкина Техред Н,Бабурка Корректор В. Бутяга

Закаэ 8354/57 Тираж 751 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам иэобретений и открытий

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

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