Устройство для распознаванияслучайных процессов

 

Союз Советскнк

Соцналнстнческнн

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ, СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

<ц834722 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.10.79 (21) 2835091/l8-24 с присоединением заявки йо (23) Приоритет—

Опубликовано 3005.81. Бюллетень Н920

Дата опубликования описания 300581 (Я)М. Клз

С 06 G 7/52

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н откр ыти й

ЮЗ> УДК 681.333 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е.В.Кузнецов и Н.Н.Москвин

Специальное п ектно-конст кто ское б е ств . (71) Заявитель ро ру р ср д автоматизации нефтедобычи и нефтехимии (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ СЛУЧАЙНЫХ

ПРОЦЕССОВ

Изобретение относится к технической кибернетике, в частности к устройствам для распознавания случайных процессов.

Известно устройство для распознавания случайных процессов, содержащее блок формирования модуля разности,. блоки формирования статистических моментов и блок принятия решений (1) .

Однако это устройство обладает невысокой надежностью распознавания.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для распознавания случайных процессов, содержащее первый блок формирования модуля разности, блок классификации, блоки вычисления первого и второго начальных статистических моментов, первый блок деления и блок формирования квадрата первого момента, причем выход первого блока формирования модуля разности подключен к блоку классификации, блок вычисления первого начального статистического момента соединен с блоками формирования квадрата первого момента и вычисления второго начального статического момента Г2 .

Недостаток устройства заключается в том, что оценки статистических характеристик (первый и второй начальные статистические моменты, а также квадрат первого начального.моментеД вычисляются по выборке определенного, заранее заданного объема, причем объем выборки определяется без учета динамических свойств исследуемого случайного процесса. В одном случае объем выборки может оказаться недостаточным для вычисления статистических моментов с требуемой точнрстью, что снижает надежность распознавания.

В другой случае объем выборки может оказаться избыточньвч, а этэ снижает быстродействие устройства.

Цель изобретения — повышение:точности распознавания процессов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для распознавания случайных процессов, содержащее блоки определения первого и второго начальных моментов, входы которых объединены, выход блока определения первого момента через квадратор соединен со входом делимого первого блока деления, вход делителя которого подключен к выходу блока определения второго начального момента, блок классификации, вход которого. соединен с выходом первого блока определе834722 ния модуля разности, введены блок памяти, блок запрета, блок сравнения, второй блок деления, блок задержки, второй блок определения модуля разности, первый вход которого соединен с выходом первого блока деления и со входом блока задержки, выход которого подключен ко второму входу второго блока определения модуля разности и ко входу делителя второго блока деления, вход делимого которого соединен с выходом второго блока определения модуля разности, выХод второго блока деления подклю-. чен ко входу блока сравнения, выход которого соединен с первым входом блока памяти и с управляющим входом блока запрета, информационный вход которого является входом устройства, выход блока запрета соединен со входом блока определения первого начального момента, второй вход. блока памяти подключен к выходу первого блока деления, а выход блока памяти соединен со входом первого блока определения модуля разности.

При такой схемной реализации вычисления статистических характеристик необходимых для распознавания исследуемого случайного процесса {первый и второй начальные статистические моменты в.,(й) и tll (t) и квадрат пер вого момента m (t), осуществляется непрерывно до тех пор, пока текущая относительная погрешность «P(t вы„„л числения счисления ч(С)= +) равная п () Iv (t) -ч (t-At)) ° 100)

At) =-------------------- (1)

v(t-dt) не будет равна заданной d A, т.е. (6(t ) g p. (2)

В этом случае устройство прекращает вычисление статистических характеристик и по значению ч(t),óäîâлетворяющему условию (2), определяет вид закона распределения исследуемого случайного процесса - его распознавание.

Таким образом, установившееся значение отношения квадрата первого начального статистического момента ко второму начальному статистическому, моменту определяется с заданной точ- в ностью,.что повышает надежность расвоэнавания.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства для распознавания случайных процессов.

Устройство содержит блок 1 определения первого начального момента, блок 2 определения второго начального момента, квадратор 3, блок 4 деления, блок 5 памяти, блок 6 задержки, блок 7 формирования модуля разности, блок 8 деления, блок 9 сравнения, блок 10 формирования модуля разности, блок 11 классификации,и блок 12 запрета.

Выход первого. блока формирования модуля разности 10 подключен к блоку 11 классификации, блок 1 определения первого начального момента соединен с квадратором 3.

Выход блока 4 деления подключен к одному из входов блока памяти 5 и блока 7 формирования модуля разности и к блоку задержки 6, выход которого подключен ко вторым входам блока 8 делеиия и блока 7 формирования модуля разности, выход которого подключен ко входу блока 8 деления,соединенного через блок 9 сравнения со вторыми входами блоков 5 памяти и блока 12 запрета.

15 Входной зажим устройства соединен со входом блока 12 запрета, выход которого соединен со входами блоков 1 и 2 определения первого и второго начальных моментов. Выход

2О блока 5 памяти соединен со входом первого блока 10 формирования модуля разности.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый случайный процесс со входного зажима устройства через первый вход блока 12 запрета поступает на входы блоков 1 и 2 определения первого и второго начального момен- О тов, если на его втором входе нет запрещающего сигнала.

С выхода блока 1 текущее значение первого начального момента m„ (t) огибающей входного процесса подается на квадратор 3, где возводится в квадрат и поступает на первый вход блока деления 4, на второй вход которого подается текущее значение второго начального статистического момента m (t) огибающей

40 входного процесса.

Первый делитель 4 вычисляет текущее значение отношения v(t)= †" -)) которое запоминается в блоке 5 памяти, а также поступает на блок 6 за45 держки, где задерфйвается на определенное время задержки д с, и на первый вход блока 7 формирования модуля разности, на второй вход которого подается отношение v(t -At), с ,1 блока 6 задержки. Блок 7 формирования модуля разности 7 вычисляет текущее значение v(t)-ч(t-At)/, поступающее на первый вход блока 8. деления 7, на второй вход которого подается значение v(t-zt). Второй делитель 8 вычисляет текущую относительную погрешность + t) вычисления отношения v(t) согласно соотношению (1), которая подается на блок сравнения 9, и сравнивается с заданным

60:значением 0зс д . При достижении N(t) заданного значения д> блок 9 сравнения выдает сигнал, поступающий на . входы блока 12 запрета и блока 5 памяти. При этом блок 12 прекращает

Я пропускать входной процесс, заканчи. 834722 вая тем самым его обработку. Записанное в блоке памяти 5 текущее значение отношения v(t) по сигналу, поступающему на его вход, передается в блок формирования модуля разности 10, который определяет значение разностей между велиЧиной, полученной на блоке

4 деления, и некоторыми заранее заданными. константами. Модули этой разности являются нормализованными членами, поступающими s блок 11 классификации, который определяет вид закона распределения входного случайного процесса по минимальному из этих чисел.

Блок классификации 11 содержит элемент выбора минимального числа и набор двух уровневых компараторов, на которых осуществляется сравнение минимального из поступивших чисел с заданными, характеризующими соответствующие законы раСпределения. 20

Распознавание случайного процесса завершается появлением сигнала на одной из выходных шин, число которых . равно числу распознаваемых законов распределения. . 25

Таким образом, благодаря описанной схемной реализации повышается точность и надежность распознавания, а также быстродействие устройства.

Повышение надежности распознавания случайных процессов имеет существенное народно-хозяйственное значение, так как от вида закона распределения зависят также точные оценки ста;тистических характеристик процессов, которые используются при контроле и управлении технологическими объекта- . ми, Технико-экономическая эффективность от использования предлагаемого 40 устройства заключается в повышении точности контроля и управления технологическими объектами за счет более точных оценок статистических характеристик технологических параметров.

Формула изобретения

Устройство для распознавания случайных процессов, содержащее блоки определения первого и второго начальных моментов, входы которых объеди-. нены, выход, блока определения ерого момента через квадратор соединен со входом делимого первого блока деления, вход делителя которого подключен к выходу блока определения второго начального момента, блок классификации, вход которого соединен с выходом блока определения модуля разности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности распознавания, в устройство введены блок памяти, блок запрета, блок сравнения, второй блок деления, блок задержки, второй блок определения модуля разности, первый вход которого соединен с выходом первого блока деления и со входом блока задержки, выход которого подключен ко второму входу второго блока определения модуля разности.и ко входу делителя второго блока деления, вход делимого которого соединен с выходом второго блока определения модуля разности, выход. второго блока деления подключен ко входу блока сравнения, выход которого соединен с первым входом блока памяти и с управляющим входом блока запрета, информационный вход которого является входом устройства, выход блока запрета соединен со входом блока определения первого начального момента, второй вход блока памя ти соединен со .входом первого блока определения модуля разности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Васильев В.И.Распознающие системы. Киев, "Наукова думка", 1969, с. 1бб-192.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 532101, кл. G 06 F 15/36, 1975 (прототип).

834722

Составитель В.Жовинский

Редактор Н.Безродная Техред A.Ñàâêà

Корректор О.Билак

Подписное

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

Заказ 4103/77 Тираж 745

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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