SU1305731A1

SU1305731A1 - Статический анализатор

Info

Publication number: SU1305731A1
Application number: SU853879695A
Authority: SU
Inventors: Наиль Закирович Сафиуллин
Original assignee: Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева
Priority date: 1985-04-02
Filing date: 1985-04-02
Publication date: 1987-04-23

Abstract

Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано дл определени законов распределени случайных сигналов в адаптивных системах и других област х , имеющих св зь со случайными сигналами . Цель изобретени - расширение функциональных возможностей за счет определени законов распределени координат пространственно-временных случайных сигналов. Цель достигаетс тем, что в схему известного устройства введены формирователи пространственных сигналов сходства и дополнительные формирователи временных сигналов сходства, а также группы ключей, группа дополнительных сумматоров и группа решающих блоков, группа делителей напр жени , группа счетчиков , дополнительна группа перемножителей , генератор экспоненциального напр жени и другие дополнительные узлы, которые с помощью соответствующих св зей и современной эле- . ментной позвол ют использовать программное управлени и применить анализатор в состав приборов и систем, адаптации, например летательных аппаратов . 4 ил. с (Л со о ел со

Description

Изобретение относитс к вычислительной технике и может быть использовано дл определени законов распределени случайных сигналов в адаптивных системах и в других област х, имеющих св зь со случайными сигналами .

Цель изобретени - распшрение функциональных возможностей за счет определени законов распределени координат пространственно-временных случайных сигналов.

На фиг,1 показана схема статистического анализатора; на фиг,2 и 3 JO

ненциального функционального преобразовател 37,, аттенюатора 38 и делителей 39 напр жени ,

Формирователь пространственных сигналов сходства (фиг.2 работает следующим образом. Входами К -входо- вого формировател 2 к си нала вл ютс входы соответствующих усилителей 25. При прохождении сигналов через соответствующий канал, т.е. через последовательно соединенные усилители 25к и фазовращатель 26 к,- осуществл етс выравнивание фаз входных сигналов сумматора 27. В формировасхемы формирователей пространственных 5 теле 2 осуществл етс переход от мнои временных сигналов сходства соответственно; на фиг.4 - схема фильтра низкой частоты.

Статистический анализатор (фиг.1) содержит датчики II-IK входных сиг- налов, группу К формирователей 2,-2j пространственных сигналов сходства , К групп, кажда из N формирователей (, временных сигналов сходства, группу из N рещающих блоков первую группу из N сумматоров , рещающий блок 6, группу из N счетчиков 7, -7 , группу из N делителей напр жени , группу из N перемножителей , К. групп из N ключей 104-10,, группу из (К+1) Ъумматоров, 1 1ц, группу из К счетчиков 12ц-12ц, генератор 13 одиночных им- Ъу льсов, элемент. И 14, элемент 15 задержки, счетчик 16 нормировани результатов, интеграторы , фильтры 18, и 18 низкой частоты, сумматоры 19,, и 19, генераторы 20, и 202 экспоненциального напр жени , перемножители , индикаторы 22 - 24 соответственно плотности распределени , функции распределени характеристической функции.

Формирователь пространственных сигналов сходства (фиг.2) содержит группу усилителей 25, фазовращатели 26 и сумматор 27.

Формирователь временных сигналов сходства (фиг.З) содержит линию 28 задержки, группу усилителей 29 задержки , группу формирователей 30 импульсов , сумматор 31 и ключ 32,

Фильтр низкой частоты (фиг.4) содержит генератор 33 линейно измен ющегос напр жени , N (или К) парал- лельных каналов, каждьй из которых состоит из элемента 34 вычитани , квадратора 35, усилитель 36, экспо

Формирователь пространственных сигналов сходства (фиг.2 работает следующим образом. Входами К -входо- вого формировател 2 к си нала вл ютс входы соответствующих усилителей 25. При прохождении сигналов через соответствующий канал, т.е. через последовательно соединенные усилители 25к и фазовращатель 26 к,- осуществл етс выравнивание фаз входных сигналов сумматора 27. В формирова0

5

0

гих каналов к одному каналу. Выходной сигнал сумматора 27 подаетс на выход формировател сигнала.

Каждый формирователь 2 простран- ств енных сигналов сходства согласован с соответствующей гауссовской компонентой смеси пространственных координат сигнала, что означает создание фазовых сдвигов в каждом канале формировател в соответствии с математическим ожидаением tnj(cii ,) и коррел ционной функцией R(ui;, й- ). Эти фазовые сдвиги привод т к синфазному сложению выходных сигналов каждого канала формировател . Поэтому каждый формирователь пространственных сигналов сходства формирует максимальный сигнал в направлении, совпадающем или близком к ожидаемому 5 направлению сигнала. Дл сигналов, прин тых датчиками с других направлений , условие синфазного сложени в данном ф ормироват.еле сигнала сходства не выполн етс , и они не максимизируютс .

Формирователи временных сигналов сходства, импульсна характеристика которых согласована е соответствующей гауссовской компонентой смеси временной координать сигнала, осуще- ставл ют операцию взвешенного сумми- ровани .

0

5

Устройство работает следующим образом .

На входы датчиков 1,- поступают сигналы с разных направлений пространства , Выходные сигналы датчиков 1( 1к поступают на соответствующие входы каждого формировател 2,-2|, выходные сигналы которого, проход соответственно через группы формирователей ,ц, поступают на соответствующие входы решающего блока 4 п.

где n 1,N, имеющего К входов и К выходов. Так как импульсные характеристики п-х формирователей 3,-Зц всех блоков ц одни и те же, то величина их выходных сигналов определ етс лишь сигналами сходства формирователей 2,-2. Поэтому решающий блок А на своем k-м выходе вьщел - ет максимальный сигнал, определ емый выходным сигналом формировател 214 пространственных сигналов. Этот си1 нал поступает на k-й вход k-входного сумматора 19 и на вход ключа 10ц , Решающий блок 6 имеет N

распределени которых соответствуют законам распределени гауссовских компонент пространственных и временных координат.

Общее количество реализаций I исследуемого случайного пространственно-временного сигнала определ етс счетчиком 16, При переполнении счетчика 16 (его коэффициент передачи 10 устанавливаетс заранее) группами делителей 8 списываютс соответственно нормированные показани , кото- ры е вл ютс веро тност ми разделенных пространственных и временных .

из N сумматоров 5,-5д| группы, а также канал с максимальным сигналом, определ емым максимальным сигналом 3) , где п 1,N, формировател . Выходной сигнал решающего блока 6, снимаемый с его п-го выхода, открывает по управл ющему входу ключ Ю, где

п IfNj через который проходит сигнал , снимаемый с п-го выхода п-го решающего блока 4, группы.

Выходные сигналы ключей 10| , где

k l,k, поступают на соответствующий i-й вход п-входового суммато- 30 ра 11 группы, и счетчиком J 2 « регистрируетс импульс, соответствую- зий сигналу, сходному с сигналами из подсовокупностей пространственных.,

(П1

А выходной сигнал с

входов и N выходов и выдел ет макси- -5 -подсовокупностей, мальный из N сигналов, поступающих Услови регистрации законов распределений - плотностей веро тностей, интегральных функций распределений и характеристических функций требу- 20 ют, чтобы эти характеристики бьти функци ми от некоторых физических переменных, например функци ми от напр жени , тока, времени и др. Поэтому дл аппаратурного определени эти законы представим в виде функций от физических переменных. Выбор того или иного параметра определ етс свойствами индикаторов.

При переполнении счетчика 16 на его выходе по вл етс сигнал, который запускает генератор 3, Первый и второй фильтры J8 при подаче на их I входы запускающих единичных импуль- I сов дают соответственно импульсные отклики, которые завис т, от напр жени или времени так же, как и плотности веро тностей разделенных подсовокупностей - от X и г. Сигналы с фильтров 18 перемножаютс с нормированными значени ми выходных сигналов соответственно - делителей 8 групп в группах перемножителей 9|-9/ и 9j,, Выходные сигналы соответствующих групп перемножителей суммируютс соответственно в сумматорах I9 и 19, Сигналь с выходов этих сумматоров через перемножитель 21,, поступают на сигнальный вход индикатора 22 плотности .

Выходные сигналы сумматоров и 19 одновременно интегрируютс первым 17 и вторым 17 интеграторами, выходы которых через перемножитель 214 подаютс на сигнальный вход индикатора 23, Сигналы счетчика 16 и генератора 13 подаютс на соответству- ющие входы элемента И 14 и через зле- мент 15 задержки постзтают на входы

реализаций

п-го выхода решающего блока 6 регистрируетс п-м счетчиком 7, Одно- -. временно выходные сигналы решающего блока 6 поступают через N-входовьш сумматор II к,., на вход счетчика 16, где подсчитываетс количество реалиN

заций I 21 1„, В результате такоГ1 1

го анализа над реализаци ми случайного пространственно-временного сигнала счетчиками I2 и 7 регистрируют40

45

(П)

с числа реализаций I-,.

.СП)

,(ь)

Л

1Ь)

N

принадлежащие соответст- 50

ственно пространственгц.1М и временным подсовокупност м реализации. Таким образом, статистический анализатор всю совокупность реализаций ,,сг исследуемого пространственно-временного сигнала раздел ет на k пространственных подсовокупностей и N временных подсовокупностей, законы

5731 -4

40

45

запуска индикаторов 22 - 24, а так- же на входы генераторов 20, и 202- .

Сигнал с генератора 20, перемножаетс с выходным сигналом сумматора 19, в перемножитель 21, затем через интегратор 17 подаетс на первый вход перемножител 21 , Сигнал с генератора 20 перемножаетс с сигналом сумматора 19 в перемножителе 21 и через интегратор 17 подаетс на вход перемножител 21, с выхода которого подаетс на сигнальный вход индикатора 24,

Характеристическа функци в анализаторе получаетс путем специальных функциональных -преобразований а именно expCjVete), где 1 1,2; j - мнима величина; Vg - вещественный параметр. При поступлении запускающего импульса с выхода элемента 15 задержки генераторы 20,, 20 вырабатывают соответственно напр жение exp(jVgtg), которое в перемножитеЛ х 21, и 2 Ц перемножаютс с сигналами сумматоров 19 и 19, а затем интегрируютс интеграторами 17 и 17..

Claims

Формула изобретени

Статистический анализатор, содержащий первую группу из N формирователей временных сигналов сходства, решающий блок, М выходов которого

30

группа из К+1 сумматоров, группа из Н решающих блоков, группа из К счетчиков , группа из К делителей напр жени , втора группа К перемножителей , второй, третий, четвертый и п тый перемнолдатели, второй фильтр низкой частоты, второй сумматор, вто рой генератор экспоненциального напр жени , третий и четвертый интеграторы , соответствзтощие одноименные

соединены соответственно со счетными 35 входы всех k формирователей, проствходами счетчиков группы, выходы которых соединены соответственно с первыми входами -N делителей напр жени группы , вторые входы которых объединены с входом генератора единичных импульсов, с первым входом элемента И и подключены к выходу счетчика нормировани результатов, выходы М делителей напр жени группы подключены соответственно;к пер- вьм входам N перемножителей первой группы, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого фильтра низкой частоты, вход которого объединен с вторым входом элемента И и подключен к выходу генератора единичных импульсов, выход элемента И через элемент задержки подключен к входу первого генератора экспоненциального напр жени и входам запуска индикатора плотности веро тности, индикатора функции рас пределени и индикатору характерис

тической функции, выходы fecex индикаторов вл ютс выходами соответствующих значений функций анализатора, выходы W перемножителей группы соединены соответственно с N входами первого сумматора, выход которого соединен с первым входом первого перемножител и входом первого интегратора , выход первого перемножител подключен к входу второго интегратора , отличающийс тем, что, с целью расширени функциональ-. ных возможностей за счет определени законов распределени пространственно-временных случайных сигналов, в него введены группа из К формирователей пространственных сигналов сходства , К-1 групп по N формирователей временных сигналов сходства. в каждой

группе (где К и N -соответственно количества пространственных и временных координат сигнала), перва группа из N сумматоров К групп ключей по N ключей в каждой группе, втора

группа из К+1 сумматоров, группа из Н решающих блоков, группа из К счетчиков , группа из К делителей напр жени , втора группа К перемножителей , второй, третий, четвертый и п тый перемнолдатели, второй фильтр низкой частоты, второй сумматор, второй генератор экспоненциального напр жени , третий и четвертый интеграторы , соответствзтощие одноименные

0

5

ранственных сигналов сходства группы объединены и вл ютс группой информационных входов анализатора, а выхо-- ды каждого из К формирователей пространственных сигналов сходства группы , соединены с входами N формирователей временных сигналов сходства соответствующей группы, выходы которых, в каждой; группе соединены соответствен- . но с одноименными входами соответствующих ,М блоков группы, К выходов каждого из N решающих блоков группы соединены соответственно с К входами ;соответствующих сумматоров первой группы, К выходов каждого из }} решающих блоков группы подключены соответственно к управл юищм входам одноименных ключей соответствуюртх К групп, информационные входы N клю- чей каждой из k групп объединены соответственно с N входами (К+1)-го сумматора второй группы и подключены солтнетственно к N выходам решающего

0

130

блока, а выходы N ключей каждой из К групп соединены соответственно с N входами соответствующего из К матор ой второй группы, выход (К + 1)-го сумматора второй группы соединен с входом счетчика.нормировани результатов , выходы К сумматоров второй группы подключены к входам К счетчиков группы, выходы которых подключены к первым входам К делителей напр - О того интегратора, вход которого поджени группы, вторые входы которых объединены и подключены к выходу счетчика нормировани результатов, а выходы К делителей напр жени группы подключены соответственно к пер- 15 рого подключен к выходу элемента за- вым входам перемножителей второй группы, вторые входы которых соединены соответственно с выходами второго фильтра низкой частоты, вход которого соединен с выходом генератора оди-20 чены к информационным входам индика- ночных импульсов, выходы перемножи- торов соответственно плотности расп- телей второй группы соединены соот- ределени функции распределе - ветственно с входами второго сумма- ни и характеристической функтора , выход которого подключен к пер- ции.

держки, второй вход второго перемножител подключен к выходу первого сумматора, выходы третьего, четвертого и п того перемножителей подклю8

вым входам второго и третьего перемножителей непосредственно, а через третий интегратор - к первому входу четвертого перемножител , второй вход которого соединен с выходом первого интегратора, а выход второго интегратора подключен к первому входу п того перемножител , второй вход которого соединен с выходом четверключен к выходу третьего перемножител , второй вход которого соединен с выходом второго генератора экспоненциального напр жени , вход которого подключен к выходу элемента за- чены к информационным входам индика- торов соответственно плотности расп- ределени функции распределе - ни и характеристической функции .

держки, второй вход второго перемножител подключен к выходу первого сумматора, выходы третьего, четвертого и п того перемножителей подклю

Z9i

2В

ижь

Фиг.З

Редактор В, Данко

Составитель Э. Сечина Техред Н.Глущенко Корректор М, Шароши

Заказ 2360Тираж 672Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , i

Фм.Ч