SU1100628A1 - Устройство дл определени характеристик случайного процесса - Google Patents

Устройство дл определени характеристик случайного процесса Download PDF

Info

Publication number
SU1100628A1
SU1100628A1 SU833568084A SU3568084A SU1100628A1 SU 1100628 A1 SU1100628 A1 SU 1100628A1 SU 833568084 A SU833568084 A SU 833568084A SU 3568084 A SU3568084 A SU 3568084A SU 1100628 A1 SU1100628 A1 SU 1100628A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
register
averaging filter
information
Prior art date
Application number
SU833568084A
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Александрович Поляков
Радомир Георгиевич Толпарев
Original Assignee
Военная Ордена Ленина,Ордена Октябрьской Революции И Ордена Суворова Академия Им.Ф.Э.Дзержинского
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Военная Ордена Ленина,Ордена Октябрьской Революции И Ордена Суворова Академия Им.Ф.Э.Дзержинского filed Critical Военная Ордена Ленина,Ордена Октябрьской Революции И Ордена Суворова Академия Им.Ф.Э.Дзержинского
Priority to SU833568084A priority Critical patent/SU1100628A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1100628A1 publication Critical patent/SU1100628A1/ru

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА, содержащее первый усредн ющий фильтр, первьй блок вычитани , квадратор, выход которого соединен с входом второго усредн ющего фильтра, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет аппроксимации любых распределений случайных величин экспоненциального типа в области их больших положительных значений, оно содержит генератор импульсов регистр, первый и второй элементы И, трехвходовой переключатель, счетчик, элемент задержки, цепочку из последовательно соединенных блока извлечени  корн , первого и второго делителей кодов и второго блока вычитани , и блок определени  максимума, вход которого  вл етс  входом устройства , a выход числа циклов измерени  подключен к первому информационному входу трехвходового переключател  и к информационному входу .счетчика, выход которого подключен ко входу линии задержки, к управл ющему входу трехвходового переключател , к первому входу первого элемента И, к входу сброса счетчика и к входу запуска генератора импульсов, которого соединен с вторьм информационным входом трехвходового переключател , выход которого подключен к тактовому входу регистра, выход которого соединен с первым входом первого блока вычитани , a информационный вход регистра объединен с входом пер-, вого усредн ющего фильтра и подключен к выходу величины максимума блока определени  максимума, выход первого усредн ющего фипьтра соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго блоков выэ э читани , вькод первого блока вычитани  соединен с входом квадратора, выЭд ход элемента задержки соединен с первым входом второго элемейта И, второй X) вход которого соединен с выходом второго усредн ющего фильтра, выход когторого подключен ко входу блока извлечени  корн , при этом выходы первого делител  кодов и второго блокавычитани   вл ютс  соответственно .-первым и вторым информационными выходами устройства.

Description

t 1 Изобретение относитс  к специализированным средствам вычислительной техники и может найти применение при определении статистических харак теристик случайных величин в тех слу ча х, когда процессы описьгоаютс  определенным классом распределений, причем конкретный вид распределений в пределах этого класса заранее неиз вёстен и может мен тьс  во времени. В частности, это характерно дл  спуча г , когда распределение генеральной совокупности несколько измен ет свои параметры и форму при определенных изменени х режимов технологических операций. Устройство предназначено дл  аппроксимации неизвестных распределений случайных величин экспоненциального типа в области их больших положительных значений. К распределител м экспоненциального типа относ тс  большое число широко распространенных на практике распределений: гауссовское , релеевское, райсовское, экспоненциальное, гамма-распределение , логнормальное и др. При исследовани х, проводимых ста тистическими методами, одной из важнейших задач  вл етс  определение устойчивых закономерностей в рассе  нии анализируемьк признаков сцелью обоснованного выбора статистической модели распределени  исследуемой случайной величины. В большом числе случаев (техническа  диагностика, распознавание, сортировка, контроль качества и т.д.) нет необходимости в построении полной статистической модели функции распределени  дл  всего диапазона изменени  случайной величи ны. В указанных случа х можно ограничитьс  построением статистической функции распределени  лишь дл  облас ти больших положительных значений «лучайной величинь (правой хвостовой части распределени ). Известно устройство дл  определени  функции распределени , содержащее входное устройство, аналого-цифровой преобразователь, цифровой дискриминатор, электронно-счетный частотомер и генератор импульсов опроса ClJ. Однако указанное устройство требу ёт дл  работы больших объемов выборки и значительного времени дл  обработки , особенно в области малых зна8J чений веро тностей. Крометого, в аналоге имеют место два произвольных шага: выбор длины интервала разбиени  и выбор начальной точки делени . Это приводит к неоднозначности в оценках-распре;:.елений (например, при помощи критери  % ) , Наиболее близким к предлагаемому устройству  вл етс  нелинейный цифровой фильтр, содержащий последовательно соединенные блок вычитани , двухсторонний ограничитель, сумматор и Р1ерекурсивный фильтр, выход которого подключен к дополнительным входам сумматора и блока вычитани , а между выходом двухстороннего ограничител  и дополнительным входом сумматора включены последовательно квадратор , дополнительный нерекурсивный фильтр и датчик случайных чисел, другой вход которого соединен с дополнительным выходом двухстороннего ограничител , к дополнительному входу которого подключен выход дополнительного нерекурсивного фильтра 2. Недостатком прототипа  вл етс  ограниченность решаемых задач, так как он не обеспечивает определение параметров, необходимых дл  аппроксимации искомых функций распределени , Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет аппроксимации любых распределений случайных величин экспоненциального типа в области их больших положительных значений, т.е. неизвестных распределений . Эта цель достигаетс  тем,что устройство дл  определени  характеристик случайного процесса, содержащее первый усредн ющий фильтр, первьй блок вычитани , квадратор, выход ко- торого соединен с входом второго усредн юц1Ьго фильтра, содержит генератор импульсов, регистр, первьй и второй элементы И, трехвходовой переключатель , счетчик, элемент задержки, цепочку из последовательно соединенных блока извлечени  корн , первого и второго делителей кодов и второго блока вычитани , и блок определени  максимума, вход которого  вл етс  входом устройства, а выход числа циклов измерени  подключен к первому информационному входу трехвходового переключател  и к информационному входу счетчика, выход которого подключен ко входу линии задержки, к управл ющему входу трехвходового переключател , к первом:- входу первого элемен та И, к входу сброса счетчика и к входу запуска генератора импульсов, выход которого соединен с вторым информационным входом трехвходового переключател , выход которого подклю чен к тактовому входу регистра, выход которого соединен с первым входом первого блока вычитани , а информационный вход регистра объединен с входом первого усредн ющего фильтра и подключен к выходу значени  максимума блока определени  максимума , выход первого усредн ющего фильт ра соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с вторыми входамипервого и второго блоков вычитани  соединен с входом квадратора, выход элемента задержки соединен с первым входом второго элементами, второй вход которого сое динен с выходом второго усредн ющего фильтра, выход которого подключен ко входу блока извлечени  корн , при этом выходы первого делител  кодов и второго блока вычитани   вл ютс  соответственно первым и вторым инфор мационным выходом устройства. На фиг. 1 изображена структурна  схема предложенного устройства на фиг. 2 - структурна  схема блока определени  максимума. Устройство дл  определени  характеристик случайных процессов содержит (фиг. 1) блок 1 определени  максимума ,- первый усредн ющий (нерекурсивный ) фильтр 2, первый элемент И 3 первый блок 4 вычитани , квадратор 5, генератор 6 импульсов, трехвходовой переключатель 7, регистр 8, второй усредн ющий (нерекурсивный) фильтр 9, счетчик 10, элемент 11 задержки , второй элемент И 12, второй блок 13 вычитани , первый делитель 14 кодовJ блок 15 извлечени  корн j второй делитель 16 кода, При этом блок 1 определени  макси мума содержит (фиг. 2) регистр 17 буферной пам ти, генератор 18 импуль сов, переключатели 19, регистр 20, первьй коммутатор 21, счетчик 22 импульсов, схему 23 сравнени , второ коммутатор 24, ключ 25. Устройство реализует следующий алгоритм работы. Дл  списани  правых хвостов фун ций распределени  всего класса раседелений экспоненциального типа спользуетс  общее выражение F(xlri-- ехр(-у1 ot,(x -If) приведенное значение случайной величины; и и параметры, определ емые из опытных данных, учитьгоающие особенности поведени  хвоста конкретного распределени ; h - объем выборки. С целью определени  параметров и ч рзз производитс  выбогка бъемом п членов; в каждой из т выбоок после их ранжировани  выбираютс  оответствукнди максимальные значе / ImotTc 2№qy mwoix ычисл етс  среднее максимальных знаений m r j max ычисл етс  дисперси  максимальных начений 6 .1 ,г -1- fv max max). вычисл етс  оценка - 1.2825 , .c.x 0,5772 Работа устройства происходит следующим образом. h независимых значений выборки х( i 1,...h) поступают на вход , (фиг. 1) определени  максимума,  вл ющегос  входом устройства. Это соответствует (фиг, 2) поступлению выборки на вход регистра 17 буферной пам ти. Структура блока 1 определени  максимума соответствует структуре ранжиров-ател  выборки СЗ, из ко торого изъ ты р д блоков, так как нет необходимости ранжировать выборку полностью, а достаточно только йьщелить максимальное значение. Регистр 5 . 1 17 буферной пам ти после заполнени  выдает сигнал в генератор 18 импульсов , который по этому сигналу вьщает на тактовый вход регистра 20 пачку из п импульсов. Под воздействием так товых импульсов значени  выборки из регистра 17 буферной пам ти последовательно поступают через информацион ный вход в регистр 20. Таким образом в регистре 20 образуетс  неупор доченна  выборка из значений х, х 1 Значени  выборки одновременно с записью в регистре 20 через информационные выходы разр дов этого регист ра устанавливаютсйна соответствующи им входах первого коммутатора 21 и переключателей 19, а значение п -го разр да этого регистра устанавливает с  и на входе ключа 25. Генератор 18 импульсов, закончив вьадачу пачки из п тактовых импульсов, по своему второму вьЬсоду вьщает пачку из rt-1 синхроимпульсов, поступающих на синх ровходы первого коммутатора 21, второго коммутатора 24 и на вход счетчи ка 22 импульсов. Под действием последовательности синхроимпульсов ив такт с ними начинаетс  процедура ран жировани  выборки, основанна  на алгоритме попарной перестановки. При просмотре каждое значение выборки хсравниваетс  с соседним значением Пара значений выборки, дл  кот X, V рых справедливо неравенство х мен ютс  местами. Таким образом, чле . выборки, имеющий наибольшее значение уже при первом цикле просмотра займет Крайнее место х)В ранжированном р ду. Метод попарной перестановки реали зован в блоке 1 определени  максимума следующим образом. . Пер вый коммутатор 21 в такт с синхроимпульсами производит последовательное подсоёдинение информационных выходов каждой соседней пары разр дов регистра 20 к двум входам схемы 23 сравнени . В результате сравнени  каждой пары соседних членов выборки схема 23 сравнени  вьздает значение -1 при i л+л и 1 Р i Н-1 Работа  синхронно с первым коммутатором 21, второй коммутатор 24 последовательно соедин ет выход схемы 23 сравнени  с входом того переключател  19, который своими другими двум  входами, а также двум  выходами 28 соединен соответственно с информационными выходами и информационными входами каждого из пары разр дов pe-i гистра 20, содержимое которых анализировалось схемой 23 сравнени . Переключатель 19 соедин ет подключенные к нему информационные выходы сравниваемой пары соседних разр дов к своим выходам таким образом, чтобы при -1 на входе второго коммутатора 24 содержимое сравниваемых разр дов регистра 20 осталось неизменным, а.при 1 - помен лось местами путем переписывани  из одного разр да в другой. Затем переключатель 19 возвращаетс  в нейтральное положение. В конце цикла просмотра осуществл етс  однократное попарное сравнение и перестановка всех членов выборки , содержащихс  в регистре 20. При этом максимальное значение х .. , соответствующее первой выборке из rv значений, будет установлено в последнем п-м разр де регистра 20. В этот же момент счетчик 22 импульсов, закончив счет пачки из п- 1 импульсов вьщает импульс, которьй поступает на управл ющий вход ключа 25 и открывает его, обеспечив поступление значени  на выход ключа 25, который одновременно  вл етс  одним выходом блока 1 определени  максимума. Кроме того, импульс свыхода счетчика . 22 импульсов поступает также на другой выход блока 1 определени  максимума и на вход сброса счетчика 22 импульсов. Таким образом (фиг. 1), в результате анализа каждой из tn выборок на втором выходе блока 1 определени  максимума будет вьщаватьс  значение m ), а пербом выходе будет по вл тьс  импульс . Значени  первого выхода блока 1 определени  максимума последовательно поступают на вход первого фильтра 2 и на информационный вход регистра 8. Первый фильтр 2 работает в режиме усреднени  и обеспечивает вычисление среднего максимального значений х пох соответствии с выражением (2). Регистр 8 .благодар  ггостуштению на его тактовый axdn через переключатель 7 импульсов с первого выхода блока 1 определени  максимума , производит последовательную запись поступающих в него через информационный вход значений х « Xj 0, . Одновременно импульс с второго выхода блока 1 определени  максимума поступает на вход счетчика 10. Сосчитав щ импульсов, что означает , что на выходе первого фильтра 2 по вилось рассчитанное значение тах регистре 8 последовательно записаны все значени  х з, , счетчик 10 вьадает и тульс, который поступает насоответствующие входы элемента И 3 и трехвходового. переключател  7, на вход запуска генератора 6 импульсов, на вход сброса счетчика 10 и на вход элемента 11 задержки. По этому сигналу генератор 6 импульсов выдает пачку из п импульсов, которые через переключившийс  переключатель 7 поступ т на тактовый вход регистра 8, считыва , из него за писанные значени  . Эти значени  последовательно поступают на оди из входов блока 4 вычитани , на другой вход которого через открытый элемент ИЗ с выхода-фильтра 2 подаОдновременно втс  значение х это же значение с выхода элемента И 3 поступает на один из входов второго блока 13 вычитани . В блоке 4 вычитани  вьтолн етс  операци  Xj - х , результат которой, пройд  квадратор 5 и будучи возведенным в квадрат, поступает на вход второго усредн ющего фильтра 9, работающего в режиме обычного усреднени . Во втором фильтре 9 вычисл етс  дисперси  максимальных значений в соответствии с вьфажением (3). Импульс с выхода счетчика 10
задержанный элементом 11 задержки 11
40 значений аргумента, 88 на врем , необходимое дл  4 ормироваНИН на выходе второго фильтра 9 значени  открывает второй элемент И 12. Значение f через элемент И 12 поступает в блок 15 извлечени  корн , откуда величина Г „.,, попадает в первый делитель 14 кодов, где вычисл етс  оценка оСи в срответствии с выражением (4). Вькод первого делител  14 кодов  вл етс  выходом устройства, вьщающим найденное значение оценки параметра . Одновременно с выхода первого делител  14 .кодов значение л и поступает во второй делитель 16 кодов, где вычисл етс  величина 0,5772Ми, котора  поступает во второй блок 11 вычитани , где вычисл етс  оценка U в соответствии с выражением (5). Выход второгр блока 13 вьйитани   вл етс  вторым выходрм устройства, выдающим найденное значение оценки С выходов. устройства параметра и аппрокзначени  параметров п симйрующего распределени , соответствующие конкретному на данньй отрезок времени виду функции распределени  экспоненциального типа, поступают на. входы других технических устройств дл  использовани . Затем процесс повтор етс  дл  новых значений выбррки. Таким образом, благодар  введению в прототип новых блоков и новых , достигаетс  расширение функциональных возможностей устройства,за счет аппроксимации неизвестных функций распределений экспоненциального типа в области больших положительных

Claims (1)

  1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА, содержащее первый усредняющий фильтр, первый блок вычитания, квадратор, выход которого соединен с входом второго усредняющего фильтра, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет аппроксимации любых распределений случайных величин экспоненциального типа в области их больших положительных значений, оно содержит генератор импульсов, регистр, первый и второй элементы И, трехвходовой переключатель, счетчик, элемент задержки, цепочку из последовательно соединенных блока извлечения корня, первого и второго делителей кодов и второго блока вычитания, и блок определения максимума, вход которого является входом уст ройства, а выход числа циклов измерения подключен к первому информационному входу трехвходового переключателя и к информационному входу счетчика, выход которого подключен ко входу линии задержки, к управляющему входу трехвходового переключателя, к первому входу первого элемента И, к входу сброса счетчика и к входу запуска генератора импульсов, вькход которого соединен с вторьы информационным входом трехвходового переключателя, выход которого подключен к тактовому входу регистра, выход которого соединен с первым входом первого блока вычитания, а информационный g вход регистра объединен с входом пер-, вого усредняющего фильтра и подключен к выходу величины максимума блока определения максимума, выход первого усредняющего фильтра соединен g с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с вторыми 'входами первого и второго блоков вычитания, выход первого блока вычитания соединен с входом квадратора, выход элемента задержки соединен с первым входом второго элемейта И, второй вход которого соединен с выходом второго усредняющего фильтра, выход кот торого подключен ко входу блока извлечения корня, при этом выходы первого делителя кодов и второго блока; вычитания являются соответственно .-первым и вторым информационными выходами устройства.
    1 1100628 2
SU833568084A 1983-03-28 1983-03-28 Устройство дл определени характеристик случайного процесса SU1100628A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833568084A SU1100628A1 (ru) 1983-03-28 1983-03-28 Устройство дл определени характеристик случайного процесса

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833568084A SU1100628A1 (ru) 1983-03-28 1983-03-28 Устройство дл определени характеристик случайного процесса

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1100628A1 true SU1100628A1 (ru) 1984-06-30

Family

ID=21055070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833568084A SU1100628A1 (ru) 1983-03-28 1983-03-28 Устройство дл определени характеристик случайного процесса

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1100628A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Мирский Г.Я. Аппаратурное распределение характеристик, случайных процессов. Энерги , 1972. 2.Авторское свидетельство СССР №813702, кл. Н 03 Н 17/04, 1981 (прототип)., 3.Авторское свидетельство СССР № 962972, кл. С, 06 F 15/36, 1982. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1107760A3 (ru) Устройство цифрового анализа спектра сигнала квантованного по частоте и кодированного дл распознавани нескольких особых частот
US5028914A (en) Method and apparatus for waveform digitization
SU1100628A1 (ru) Устройство дл определени характеристик случайного процесса
SU1096656A1 (ru) Многофункциональный цифровой коррелометр
SU1164734A1 (ru) Устройство дл анализа распределений случайных процессов
RU2003988C1 (ru) Устройство обнаружени периодических импульсных последовательностей и оценки их периода
SU1201846A1 (ru) Взаимокоррел тор
SU521663A1 (ru) Устройство дл определени фазы псевдослучайной последовательности
SU534762A1 (ru) Устройство дл поиска экстремальных значений
RU1804787C (ru) Устройство дл анализа вызванных потенциалов головного мозга
SU1126949A1 (ru) Устройство дл поиска данных
SU1075196A1 (ru) Устройство дл анализа формы непериодических импульсных и частотных сигналов
SU1621045A1 (ru) Устройство дл цифровой фильтрации
SU409277A1 (ru) Устройство для сжатия и кодирования аналоговых сообщений в системах с кодово-импульсной модуляцией
SU1062698A1 (ru) Генератор потоков случайных событий
SU1003072A2 (ru) Устройство дл определени максимального числа из р да чисел
SU638969A1 (ru) Цифровой фильтр
SU822074A1 (ru) Спектроанализатор
SU763906A1 (ru) Устройство дл определени характеристик случайного процесса
SU1755305A2 (ru) Устройство дл коррекции изображений объектов
SU1164653A1 (ru) Адаптивный цифровой фильтр
RU2017333C1 (ru) Устройство для контроля качества дискретных каналов связи
SU1479939A2 (ru) Устройство дл определени характеристик случайного процесса
SU1043666A2 (ru) Устройство дл ранжировани по частости кодов выборки
SU1765831A1 (ru) Устройство дл определени плотности веро тности случайного процесса