Устройство для вычисления текущего значения функции правдоподобия авторегрессионной случайной последовательности

 

G П И С A Н И Е 907554

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскик

Социапистическии

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6() Дополнительное к авт. свид-ву (2) Заявлено 21.05.80 (21) 2952894/18-24 (51)M. Кл.

9 06 (- 15/336 с присоединением заявки №

1всударстеенный комитет (23) Приоритет

Опубликовано 23,02.82, Бюллетень № 7 по делам изобретений н аткрытий (Sa) З ДК,81 . 3 23 (088. 8) Дата опубликования описания 25.02.82 (72) Авторь1 изобретения

B. 10. Малинаускас и А-Л. К. Липейка т 4

Институт математики и кибернетики АН Литов кой

" - 7tf0 : 1 д ф „ Ц сщр „ (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ТЕКУП1ЕГО ЗНАЧЕНИЯ

ФУНК11ИИ ПРАВДОПОДОБИЯ АВТОРЕГРЕССИОННОЙ

СЛУЧАЙНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

Изобретение о:носится к технической кибернетике и может быть использовано при пос роении распознающих устройств.

Известно устройство для измерения зна .ения функции правдоподобия авторегрессионной глучайной последовательности первого порядка, содержащее преобразователь аналог-код, к выходу которого подклю .ен вход регистра сдвига, шина управления которого соединена с одним из выходов блока управления, сумматор, квадратор, блоки умножения 111

Однако известное устройство имеет недостаточную разрешающую способность и точность измерения функции правдоподобия авторегрессионной случайной последовательности, описываемой моделью автoperðeññèè более высокого (чем первый) порядка.

Наиболее близким по технической суши сти к предлагаемому является устройство для измерения значения функции правдоподобия авторегрессионной случайной последовательности, содержащее прс образователь аналог-код к выходу кото рого подключен вход регистра сдвига, шина управления которого соединена с одним из выходов блока управления, другой выход которого соединен с шиной управления первого сумматора, а также блоки, умножения и квадратора (2 (.

Однако известное устройство имеет также недостаточную точность и разрешающую способность измерения функции правдоподобия авторегрессионной случайной последовательности, описываемой модулью авторегрессии более высокого (чем второй) порядка, поскольку не учитывается корреляция между отсчетом снт нала в данный момент времени и е"о предыдушими отсчетами, отстающими больше, 20 чем на два шага квантования во времени.

Цель изобретения — повышение точности и разрешаюшей способности вычисле ний текушего значения функции правдопо3 9О добия авторегрессионной случайной последовательностии.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройство для вычисления текущего значения функции правдоподобия авторегрессионной случайной последовательности, содержащее аналого-цифровой преобразователь, вход которого является входом устройства, а выход подключен ко входу регистра сдвига, разрядные выходы которого подключены к первым входам соответствующих блоков умножения, выходы которых соединены с соответствующими входами первого сумматора, вторые входы блоков умножения соединены с выхоna VVI соответствующих ячеек регистра памяти, квадратор, вход которого подключен к выходу первого сумматора, вход синхронизации которого соединен с первым выходом генератора импульсов, второй выход которого соединен со входом синхронизации регистра сдвига, введены второй сумматор и дополнительный блок умножения, первый вход которого соединен с выходом второго сумматора, три входа которого подключены соответственно к выходам (+1)-ой, (Vn+2)-ой ячеек регистра памяти и к выходу квадратора, вход синхронизации второго сумматора подключен к третьему выходу генератора импульсов, второй вход допол1 нительного блока умножения соединен с выходом (YYI+3)-ой ячейки регистра памяти, вход (W+2)-ой ячейки которого подключен к выходу дополнительного блока умножения.

7554 4

t5

5Î

Разрешающая способность предлагае» мого устройства улучшается потому, что в нем учтены корреляционные связи между отсчетом сигнала в данный момент времени и его предыдущими отсчетами, где P = О, 1, 2, отстающими друг от друга во времени на шаг квантования % .

По той же причине часто значительно улучшается и точность, особенно, если отсчет сигнала в данный момент времени сильно коррелирован с отсчетами, отстающими во времени на несколько ша гов квантования 4 ..

На чертеже приведена блок-схема устройства для измерения текущего значения функции правдоподобия авторегрессионной случайной поспедовательности.

Устройство содержит преобразователь

1 аналог-код, к выходу которого подключен вход регистра 2 сдвига, состоящего из P + 1 запоминающей ячейки. Шика синхронизации регистра 2 сдвига соедннена с генератором 3 импульсов. Выходы ячеек регистра 2 сдвига через блоки 4 умножения подключены ко входу первого сумматора 5, шина синхронизации которого соединена с упомянутым генератором

3 импульсов. Выход первого сумматора

5 через квадратор 6 подключен к одному входу второго сумматора 7, шина с.лнхронизации которого подключена к выходу генератора 3 импульсов. Второй вход сумматора 7 соединен с выходом ячейки 8 регистра памяги, хранящей значение константы взвешивания С. Третий вход сумматора 7 подключен к выходу ячейки 9 регистра памяти. Выход сумматора 7 сое1 динен с одним из входов блока 10 умножения, второй вход которого подключен к выходу ячейки 11 регистра памяти, хранящей значение константы усреднения о(,, Выход упомянутого блока 10 умножения присоединен ко входу ячейки 9 регистра памяти. Выходы остальных ячеек 12 регистра памяти, хранящих значения весовых коэффициентов К, К,..., К1 -- Кр coeAHHe I со втор входми упомянутых блоков 4 умножения.

Устройство работает следующим образом.

Аналоговый сигнал Х (4 ) подается на вход преобразователя 1 аналог-код, преобразующего входной непрерывный сигнал

X (4) в дискретный сигнал Х К = 1,2... ) как по времени, так и по амплитуде.

Дискретный сигнал Х (1,2...) с выхода преобразователя 1 аналог-код поступает на вход регистра 2 сдвига, в котором помещается Р + 1 дискретное значение сигнала. По команде генератора 3 отсчеты сигнала в регистре 2 сдвига передвигаются слева направо на одну ячейку. Сразу после сдвига происходит считывание содержания регистра 2 сдвига. С ячеек регистра 2 сдвига, расположенных слева направо, снимаются соответственно сигналы Х Х,..., Q+.

Выходные сигналы рядом стоящих ячеек отличаются во времени на шаг квантования 9 .

Сигналы с выходов ячеек регистра 2 сдвига поступают на входы блоков 4 ум поженян, где умножаются на весовые коэффициенты Ко, К,..., Kp которые поступа|от из ячеек 2 регистра памяти.

Сигналы с выходов блоков 4 умножения поступают на входы сумматора 5. По команде генератора 3 происходит суммирование, и на выходе сумматора 5 получается величина К Х +К Х +„..+К Х, .

С выхода сумматора 5 сигнал поступает

5 9075 на вход квадратора 6. Квадратор 6 возводит входную величину в квадрант. С выхода квадратора 6 сигнал поступает на один из входов сумматора 7. На второй вход сумматора 7 с ячейки 8 регистра памяти поступает значение константы взвешивания С. На третий вход сумматора 7 с ячейки 9 регистра памяти поступает величина a(, g g . По команде из блока 3 управления происходит 10 суммирование. С выхода сумматора 7 снимается текущее значение функции правдоподобия авторегрессионной случайной последовательности

-Ol. (, „-C-(t;O X4+К4Х41

+ к, х,,- К,Х, р), Устройство для вычисления текущего значения функции правдоподобия автoperрессионной случайной последовательности, содержащее аналого-цифровой преобразователь, вход которого является входом устройства, а выход подключен к входу регистра сдвига, разрядные выходы которого подключены к первым входам соответствующих блоков умножения, выходы которых соед п ены с соответствующими входами первого сумматора, вторые входы блоков умножения соединены с выходами М соответствующих ячеек регистра памяти, квадратор, вход которого подключен к выходу первого сумматора, вход синхронизации которого соединен с первым выходом генератора импульсов, второй выход которого соединен со входом синхронизации регистра сдвига, о т л и— ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены второй сумматор и дополнительный блок умножения, первый вход которого соединен с выходом второго сумматора, три входа которого подключены соответственно к выходам (И+1)-ой, (V(i+2)-ой ячеек регистра памяти н к выходу квадратора, вход синхронизации второго сумматора подключен к третьему выходу ге . нератора импульсов, второй вход дополнительного блока умножения соединен с выходом (И+3)-ой ячейки регистра памяти, вход (Yn +2)-ой ячейки которого причем Ь =О и Х, =О, КОгда- -) О,го

Ь=О . -Ь- (= i,2...)- текущее значение функции правдоподобия авторегрессионной случайной последовательности я дискретные моменты времени с шагом квантова25 ния %, с(- — константа усреднения Ы,» () (Š— аь|г где Т вЂ” время усреднения;

С вЂ” константа взвешивания .

55 дисперсия прогноза;

K + (4=1, 2,... ) — предыдущее значение функции правдоподобия авторегрессионной случайной последовательности;

Kp(P--O, 1, 2...) — весовые коэффи» циенты Kp = ф . 1 где Qp — коэффициенты авторегрессионной моделй;

P — порядок модели авторегрессии;

У, (Ф; 2)-значения принимаемого аналогового сигнала Х (-, в дискретные моменты времени с шагом квантования .

С выхода сумматора 7 на один вход блока 10 умножения поступает текушее значение функции правдоподобия авторегрессионной последовательности 4 . На второй вход блока 10 умножения с ячейки 11 регистра памяти поступает значение константы усреднения Ы С выхода блока 10 умножения значение с(поступает на вход ячейки 9 регистра памя- ти.

Потом на выходе преобразователя 1 аналог-код появляется новое значение сигнала Х, производится сдвиг направо в

54 6 регистре 2 сдвига и весь цикл вычислений повторяется.

Таким образом, из преобразователя 1 аналог-код в регистр 2 сдвига все время поступают новые значения сигнала Х, а на выходе устройства получается текущее значение функции правдоподобия авторегрессионной случайной последовательности. . Устройство должно работать с такой скоростью, чтобы все вычисления для хранящегося в регистре 2 сдвига отрезка сигнала завершались до поступления нового значения сигнала Х из преобразователя 1 аналог-код в регистр 2 сдвиге. В этом случае устройство работает в натуральном масштабе времени.

По сравнению с известным предлагаемое устройство для измерения текущего значения функции правдоподобия авторегрессионной случайной последовательности отличается лучшей разрешающей способностью и большей точностью.

Формула изобрет ения <075,".) 1

1 1

Составитель В. Жовинский

Редактор В. Лазаренко Техред А. Бабинец . Корректор Н щвыдкая

Заказ 592/58 Т ираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, подмипочен K выходу доп<чп4ит<льногa) блока умножения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиз»

1. Литер< к« t "ã!>< ) < л<,< ««> ((:(:} .(+: 2;3747, к(. 5 (1 R 29/()(>, 1 < 70.

2. Ацторск<«. <.ц«д<г<.льсти«СССР

% 355617, кл. (= (16 Г 7/38, 1970

5 (прототип) .