Устройство для классификации случай-ных процессов c различным видомспектральной плотности

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социаинстическив

9еспубвик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 1506.79 (21) 2781250/18-24 (51) М. Кл. с присоединением заявки М вЂ”

G 06 G 7/52

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2 30481,Бюллетень )4о 15 (53) УДК 681. ЗЗЗ (088.8) Дата опубликования описания 250431

Й (72) Авторы изобретения

В.И. Воробьев, И.Б. Баздрова, В.А. Павлова, И.В. Разин и В.В. Тетерин (71) Заявитель е.

l (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КЛАССИФИКАЦИИ СЛУ МЫЫХ" " .. .-: 1

ПРОЦЕССОВ С РАЗЛИЧННИ ВИДОК СПЕКТРАЛЬНОЙ ""---.

ПЛОТНОСТИ

Цель изобретения — повышение точности (достоверности) классификации случайных процессов с различной формой энергетических спектров путем использования дополнительной фаэовой

1 информации, характеризующей высоко30 частотную часть спектра.

Изобретение относится к средствам вычислительной техники и может быть использовано при построении автоматических систем анализа и клас. сификации случайных сигналов с различной формой энергетических спектров, получаемых, например. при контро.ле состояния физических сред и объектов.

Известно устройство для анализа спектров случайных сигналов, пред- назначенное для определения знаковой корреляционной функции, а следова-: тельно, оцейки спектральной мощности. Устройство содержит блоки выделения знака, логические блоки умножения, блок задержки, блок усреднения (1).

Недостатком этих устройств является то, что в них вообще не учитывается вид исследуемых процессов над нулевым уровнем, что в свою очередь ведет к погрешности при определении истинных величин.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является . классификатор, содержащий блок центрирования входного сигнала, фазовый преобразователь, B котором на скользящем временном интервале То с каж,дым тактом временной дискретизации подсчитывается число пересечений центрированным входным сигналом нулевого уровня, многоканальный анализатор значений числа пересечений нулевого уровня за постоянное время наблюдения, Елок умножения, сумматор и блок решений, обеспечивающие вычисление решающей функции для задачи классификации (2).

Недостатком известного устройства является низкая достоверность (точность) классификации случайных процессов, так как вообще не учиты15 вается вид исследуе и р, изации центрированного процесса вне окрест« ности нулевого уровня, что приводит к потере информации о тонкой структуре исследуемых процессов и большим погрешностям в определении высокочастотной части спектра, а следовательно, и классификации.

824236

1 на соответствующий весовой коэффициент <„ (из блока 8 задания констант), характеризующий собой степень информативности составляющих вектора х. . Значения о<„ подсчитываются в режиме "Обучение" классификатора на известных классах случайных процессов в соответствии с критерием получения максимальной достоверности правильного распознавания.

В накапливающем сумматоре. 9 вырабатывается значение линейной весовой ! н суммы Х„ос; x . = S,,посредством которой в блоке 10 производится анализ принадлежности. входного сигнала к определенному классу, числовые характеристики которых хранятся в этом же блоке и сравниваются с суммой S.

Формула изобретения

На вход блока) 2 дифференцирования через блок 1 центрирования входного сигнала пбступает входной случайный процесс. Центрированный входной сигнал и его производные 1-го, 2-го и

3-го порядка, соответственно с выходов блоков 1-4, поступают на вход соответствующих счетчиков 5 числа нулей, где определяется число пересечений каждого входного сигнала с нулевым уровнем на скользящем временном интервале. Полученный поток чисел в течение всего времени анализа

:поступает на входы многоканального фо статистического анализатора 6. Результат анализа в виде многомерного вектора х(х ...х ) поступает на входы .блока 7 умножения, в котором каждая

:составляющая вектора перемножается 65

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для классификации случайных процессов с различным видом спектральной плотности, содержащее блок центрирования, вход которого является входом устройства, а выход подключен ко входу счетчика числа нулей, выход которого соединен с первым входом многоканального статисI тического анализатора, выходы которого подключены к соответствующим входам первой группы многоканального бло-. ,ка умножения, входы второй"группы ко-торого подключены к соответствующим входам блока задания констант, выход которого соединен со входом накапливающего сумматора, выход которого подключен ко входу блока, сравнения, введены последовательно соединенные блоки дифференцирования н дополнительные счетчики числа нулей, входы которых соединены с выходами соответст- 20 вующих блоков дифференцирования, вход первого из которых подключен к выходу блока центрирования, а выходы счетчи.ков числа нулей подключены к соответствующим входам многоканального ста- 25 тистического анализатора.

В основу работы устройств положен учет информации содержания в произ водных исследуемых сигналах.

На чертеже представлена структурная схема устройства для классификации случайных процессов с различной формой энергетических спектров.

Устройство классификации содержит блок 1 центрирования входного сигнала, блоки 2-4 дифференцирования (на чертеже для примера изображено три блока дифференцирования), счетчик 5 числа нуля, многоканальный статисти- 40 ческий анализатор 6, многоканальный блок 7 умножения, блок 8 задания констант, накапливающий сумматор 9, блок

20 сравнения.

Устройство работает следующям образом.

Предлагаемое устройство позволяет учитывать вид исследуемой реализации центрированного процесса вне окрестности нулевого уровня, что дает возможность получать информацию о тонкой структуре исследуемых процессов и уменьшить погрешности в определении высокочастотной части спектра.

В результате повышается точность и достоверность классификации случайных процессов с различной формой энергетических спектров, а следовательно, расширяется область применения предлагаемого устройства по сравнению с известным.

Устройство для классификации случайных процессов с различным видом спектральной плотности, содержащее блок центрирования, вход которого является входом устройства, а выход подключен ко входу счетчика числа нулей,: выход .которого соединен с первым входом многоканального статистического анализатора, выходы которого подключены к соответствующим входам первой группы многоканального блока умножения, входы второй группы которою подключены к соответствующим входам блока задания констант, выход которого соединен со входом накапливающего сумматора, выход которого подключен ко входу блока сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения точности, в устройство введены последовательно соединенные блоки дифференцирования и дополнительные счетчики числа нулей, выходы которых соединены с выходами соответствующих блоков дифференцирования, вход первого из которых подключен к выходу блока центрирования, а выходы счетчиков числа нулей подключены к соответствующим входам многоканального статистического анализатора.

8242 3b

Составитель В. Жовинский

Редактор A. Шишкина Техред С.Мигунова Корректор М. Коста

Тираж 745 Подпнсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2127/73

Филиал ППП "Латент", r. ужгорОд, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 302731, кл. G 06 G .7/52, 1972, 2. Кунднн А ° И. и др. Классификация случайных процессов е использованием их структурных свойств.-"Приборй и техника эксперимента", 1973, 9 5, с. 1î4-167.