SU960845A1

SU960845A1 - Анализатор законов распределени

Info

Publication number: SU960845A1
Application number: SU792850805A
Authority: SU
Inventors: Жорж Николаевич Ветшев
Priority date: 1979-12-10
Filing date: 1979-12-10
Publication date: 1982-09-23

Description

Изобретение относится к автоматике и предназначено для обработки случайных сигналов с заранее неизвестными законами распределения.

Известен анализатор функций распределения, содержащий блок измери- ⁵тельных преобразователей, многоканальный блок измерения вероятностей, блок управления и синхронизации, блок запоминания эталонной функции распределения и блок сравнения распределений. Проверка совпадения измеренной функции F распределения с эталонной функцией F³ распределения производится путем сравнения графиков функций F и F³, определенных двумя множествами пар [х_к, у_к } и {х^, у’} координат точек по осям X и Y, по одному из критериев согласия (критерий Пирсона хиквадрат, критерий Колмогорова-Смирнова) [ 1 ].

Однако общепринятая проверка непрерывных распределений по критерию хи-квадрат приводит к серьезным недо2 статкам, связанным с выбором границ x_K(k=0, 1·, ...» К) интервалов при группировании. Только вследствие сдвига начальной точки х₀ для одной и той же выборки получаются различные значе⁴ния величины критерия даже для одной и той же длины интервалов. Путь, свободный от этой неоднозначности, состоит в'замене интервалов равной длины интервалами равной вероятности (χκ.-^χ _κ+1^ С’, Ук“Ук+1= С), что эквивалентно выбору функциональной щкалы по координате X и линейной шкалы по координате Υ. Общепринятая проверка непрерывных распределений по критерию Колмогорова-Смирнова применима к независимым и негруппированным выборкам с непараметрическими функциями F распределения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уст·: ройство для определения одномерного закона распределения, содержащее многоканальный блок измерения вероятное- ‘ 960845 4 тей, первыми выходом и входом соеди- вая группа информационных выходов бло ненного с блоком измерительных преобразователей, информационный вход которого является входом устройства, вторым и третьим выходами - с блоком 5 отображения графической информации, четвертым и пятым выходами - с арифметическим блоком, выход которого подключен к третьему* входу блока отображения графической информации £2]. 10

Однако в известном устройстве границы х^ задают интервалы равной длины, на которых измеряются вероятности, соответствующие границам у_к интервалов неравной длины. График функции F ,5 распределения отображается на одном индикаторе в прямоугольной системе координат X иус линейными шкалами х и у, функциональные законы которых не согласованы с видом всех функций JO F распределения, кроме линейной. Вследствие такого представления кривых распределения точность анализа графиков функций F распределения существенно занижена’. Известное устройство с не- 25 большим количеством каналов (К £10) при анализе функций F распределения, принадлежащих к известным в теории вероятностей идентифицируемым статистическим структурам (например, семей-jQ ства распределений экспоненциального или масштабно-сдвигового типа), работает со значительными потерями точности из-за неоптимального выбора верхних границ х^ интервалов группирования. Так, например, при оценке параметра сдвига нормального закона^ распределения с известным параметром масштаба потери точности превышают 5% относительно точности оценки макси_ . 40 мального правдоподобия по негруппированной выборке того же объема..Потери точности анализа в условиях, при которых закон распределения заранее неизвестен, еще выше.

Целью изобретения является повышение точности анализа.

Указанная цель достигается тем, · что анализатор законов распределения, содержащий блок отображения, блок нелинейных преобразователей, вход кото- ⁵⁰рого является входом анализатора, а выход соединен с информационным входом блока определения вероятностей, содержит блок синхронизации и блок адаптации, группа'информационных входов которого подключена соответственно к группе информационных выходов блока определения вероятностей, пер ка адаптации подключена к группе информационных входов блока определения вероятностей и первой группе информационных входов блока отображения, состоящего из двух дешифраторов, выход каждого из которых через соответствующий одновибратор подключен к соответствующей группе входов набора индикаторов, а входы дешифраторов соединены соответственно с первым и вторым выходами циклического переключателя каналов, первая и вторая группы входов которого подключены соответственно к первой и второй группам информационных выходов блока адаптации, а вход управления циклического переключателя каналов соединен с первым управляющим ‘выходом блока синхронизации, управляющие выходы со второго по' седьмой которого подключены соответственно к управляющим входам блока адаптации, восьмой управляющий вход блока синхронизации соединен с управляющим входом блока определения вероятностей.

Кроме того, блок адаптации содер-₄жит многоканальный преобразователь аналог-код, группы регистров памяти, схемы сравнения, ключи и реверсивные счетчики, выходы которых являются первой группой информационных выходов блока, первый разрядный вход реверсивных счетчиков подключен к выходу соответствующего ключа, информационный вход которого соединен с первым информационным выходом соответствующей схемы сравнения, другие информационные выходы которых подключены соответственно к разрядным входам соответствующего реверсивного счетчика, первые информационные входы схем сравнения соединены с выходами первой группы регистров памяти и являются второй группой информационных выходов блока, выходы второй и третьей групп регистров памяти подключены соответственно к другим информационным входам схем сравнения, при этом управляющие входы многоканального преобразователя аналог-код, ключей, реверсивных счетчиков и второй и третьей групп регистров памяти являются соответственно со второго по седьмой управляющими входами блока, группа информационных вхо- . дов многоканального преобразователя аналог-код является группой информационных входов блока, управляющий выход многоканального преобразователя аналог-код соединен с управляющими

960845 6 входами схем сравнения, а информационные выходы - с входами первой группы регистров памяти.

На фиг. 1 представлена структурная схема анализатора законов распределе- 5 •ния; на фиг» 2 - схема блока адаптации; на фиг. 3 - схема блока синхронизации; на фиг. 4 - схема блока отображения графической информации,

Вход анализатора законов распреде-Ю ления (фиг. 1) через блок 1 нелинейных преобразователей соединен с первым входом блока 2 определения вероятностей , группа кодовых входов которого в соответствии с номером канала ’5 соединена параллельно с первой группой кодовых (информационных) входов блока 3 отображения графической инфор- , мации и первой группой информационных выходов блока 4 адаптации, вторая 20 группа выходов которого подключена к второй группе входов блока 3. Блок 4 адаптации первым и вторым управляющими входами, кодовым входом и первой, второй и третьей группами адресных 25 входов соединен соответственно с управляющими выходами, кодовым выходом и первой, второй и третьей группами адресных выходов блока 5 синхронизации. Группа информационных .входов бло-jo ка 4 адаптации в соответствии с номером канала соединена с группой выходов блока 2 определения вероятностей, второй вход которого подключен к соответствующему управляющему выходу бло~₃₅ка 5, соответствующий управляющий выход которого соединен с управляющим входом блока 3 отображения.

В блоке 4 адаптации (фиг. 2) мнот гоканальный преобразователь 6 аналог-₄₀код в каждом канале с номером к, где к =1, 2, ...» к, соединен аналоговым входом с входом группы информационных входов блока 4 и кодовым выходом с кодовым входом регистра 7 первой группы_<5регистров памяти. В каждом канале ко,довые выходы регистров 7, 8 и 9 первой, второй и третьей групп регистров памяти соединены соответственно с первым, вторым и третьим кодовыми входами схемы 10 сравнения кодов, первый выход которой через ключ 11, а второй и третий непосредственно' соединены с первым, вторым и третьим входами реверсивного счетчика 12. Кодовые выходы реверсивных счетчиков 12‘являются соответствующими выходами первой группы выходов блока 4, кодовые выходы второй группы кодовых выходов которо·* го в соответствии с номером канала подключены параллельно к кодовым выходам регистров 7 памяти. Объединенные в соответствии с номером разряда разрядные входы всех регистров 8 и 9 и реверсивных счетчиков 12 подключены соответственно к соответствующему входу блока 4. Установочные входы регистров 8 и 9 и реверсивных счетчиков 12 в соответствии с номером канала являются соответствующими управляющими входами блока 4. Преобразователь 6 управляющим выходом соединен с объединенными управляющими входами схем 10 сравнения кодов всех К каналов, первым и вторым управляющими входами с управляющим входом блока'4 и объединенными управляющими входами ключей 11 всех К каналов.

Блок 5 синхронизации (фиг. 3) содержит узел 13 задания длительности интервалов измерения, переключатель 14, узел 15,ввода кодов и Клавиатуру 16. Первый выход клавиатуры 16 через переключатель 14, а второй и третий непосредственно являются первым, вторым и четвертым выходами блока 5. Четвертый - восьмой выходы клавиатуры 16 соединены с первым - -пятым входами узла 15 ввода кодов, кодовый выход и первая, вторая и третья группы адресных выходов которого являются соответствующими выходами блока 5. Девятый двенадцатый выходы клавиатуры 16 соединены с первым - четвертым входами узла 13, первый выход которого явля ется· третьим выходом блока 5, а второй и третий -подключены к второму и третьему входам переключателя 14.

Узел 13 задания длительности интервалов измерения (фиг. 3) первым и вторым входами ручной установки соединен соответственно с первыми входами элементов ИЛИ 1? и 18. Выход элемента ИЛИ 17 соединен с входом установки в 1 триггера 19, выход которого является первым и вторым выходами узла 13, третий выход которого подключен к выходу элемента· ИЛИ 18, соединенному с входом установки в 0 триггера 19. Третий вход узла 13 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 17 и входом установки в 1 триггера 20, выход которого соединен с первым входом элемента И 21, второй вход которого подключен к выходу генератора 22 времязадающих импульсов, а выход - к вычитающему входу счетчика 23. Кодовый выход счетчика 23 через дешифратор 24 нуля кодов (фиг. 3) .перрегистр 26 ввода совыходом узла 15, втосчетчик 27 адреса ка-10 входом дешифратора

Выходы дешифратоis

966845 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 18, входом установки в 0 триггера 20 и устанавливающим входом счетчика 23, установочный и разрядные входы которого через регистр 25 памяти соединены с четвертым входом узла 13.

Узел 15 ввода вым входом через единен с кодовым рым входом через нала - с кодовым 28 адреса канала ра 28 в соответствии с номером (адресом) канала соединены параллельно с входами первого, второго и третьего групповых элементов И 29, выходы которых являются соответственно первой, второй и третьей группой выходов узла 15. Третий, четвёртый и пятый входы узла 15 подключены к управляющим входам соответственно первого, второго и третьего группового элемента И 29.

Блок 3 отображения (графической информации) содержит (фиг. 4) циклический переключатель 30 каналов, первая и вторая группы кодовых входов и управляющий входкоторого являются соответствующими входами блока 3, а первый и второй информационные выходы соединены соответственно с входом де- . шифратора 31, который фиксирует адреса координатных шин х_о, где р=0, 1, ΠΊ

2, , 2 - 1, и входом дешифратора ·

32, фиксирующего адреса координатных шин у^, где q,=0, 1, 2, ..., 2-1.· Каждый выход р дешифратора 31 через одновибратор 33 соединен с объединенными входами координатных шин х_р, а каждый выход q, дешифратора 32 через одновибратор 34 - с объединенными вхок? kJ 40 дами координатных шин У<^ всех М двухкоординатных матричных индикаторов 35.

Рабочая программа анализа состоит из четырех подпрограмм; ввода, адаптации, измерения и индикации. Блок 5 в соответствии с программой и целями анализа через клавиатуру 16 (фиг. 3) осуществляет ввод данных, синхронизирует и управляет работой анализатора. Клавиатура 16 с помощью функциональных и цифровых клавиш, снабженных индикаторами состояния , шифратора и регистра ручного мации передает двоичных кодов •и-двенадцатого в регистр 26 ввода и счетчик 27 адреса узла 15 ввода кодов и в регистр 25 памяти узла 13 задания длительности fco ввода цифровой инфорсигналы параллельных с четвертого, пятого выходов соответственно

29, ковыхода соответК) начала измерения с одинвыхода клавиатуры 16 устав 1 триггеры 19 и 20. Сигвыхода триггера 19 поступа8 .

интервалов измерения. Сигнал 1 с шестого выхода клавиатуры 16 открывает первый групповой элемент И торый пропускает сигнал 1 с 5 дешифратора 28 адреса канала, ствующего коду к (где к=1 , 2, номера канала, записанному в счетчик 17 адреса канала, на установочный вход регистра 8 памяти блока 4 адаптации (фиг. 2), и сигналы кода с вы хода регистра 26 принимаются регистром 8. Аналогично сигнал 1 с седьмо. го или восьмого выходов клавиатуры 16 разрешает ввод по адресу кодов в ре1»5 гистры 9 памяти и реверсивные счетчики 12.

При ручной установке длительности Т интервала измерения сигнал 1 научала измерения с девятого выхода клавиатуры 16 через элемент ИЛИ 17 поступает на вход установки 1, а сигнал 1 конца измерения с десятого выхода через элемент ИЛИ 18 - на вход установки 0 триггера 19· При автоматической установке длительности Т код л_т длительности переносится с выхода регистра 25 памяти в счетчик 23, работающий на вычитание.

Сигнал надцатого навливает нал 1 с ет через переключатель 14 на первый управляющий выход и непосредственно на третий управляющий выход блока 5 управления. Сигнал 1 с выхода триту гера 20 открывает элемент И 21, и импульсы с выхода генератора 22 времязадающих импульсов поступают на вычитающий вход счетчика 23. Дешифратор 24 в момент равенства нулю содержимого счетчика 23 вырабатывает сигнал 1, который устанавливает в 0 триггеры 19 и 20 и при повторении измерений с одинаковой длительностью переписывает содержимое регистра 25 в счетчик 23,.

В режиме¹ввода блок 5 фиксирует в реверсивных счетчиках 12 коды х°_к и в регистрах 8 и 9 коды у® и р°. Коды х^ и соответствуют априорным данным относительно графика функции F распределения. . Коды ρθ задают двусторонний допуск на отклонение в режиме адаптации координаты у^, измеренной в очередном цикле, от у°.

В режиме адаптации блок 5 на время выполнения подпрограммы адаптации устанавливает на втором выходе сигнал

1, который одновременно поступает на второй управляющий вход многоканального преобразователя 6 аналог-код и управляющие входы ключей 11 всех К каналов, разрешая работу реверсивных 5 счетчиков 12 в режиме досчета и циклическую работу преобразователя 6, запуск которого осуществляет сигнал 1 с первого выхода блока.

В режиме измерения блок 5 синхро- ¹⁰низации вырабатывает под управлением сигнала 1, поступающего с первого выхода клавиатуры 16 на управляющий вход переключателя 14 и соединяющего третий вход с выходом переключателя, сигнал 0” на первом выходе блока 5, который запрещает запуск преобразователя 6 до момента окончания интервала измерения;.сигнал О на втором выходе, который устанавливает в преобразо-Ю вателе 6 режим однократной работы и закрывает все ключи 11; сигнал 1 на третьем выходе, который в соответствии с требуемой точностью измерения устанавливает в блоке 2 определения ²⁵вероятностей длительность интервала Т,

В режиме индикации сигнал 1 с четвертого выхода блока 5 поступает , на управляющий вход блока 3 отображения и разрешает работу циклического 30 переключателя 30 каналов.

Анализатор законов распределения работает следующим образом.

После выполнения подпрограммы ввода блок 5 задает режим адаптации. Обу₃₅чающая реализация случайного сигнала подается на вход анализатора и через блок 1 нелинейных преобразователей поступает на первый вход блока 2 определения вероятностей. Блок 1 преобра-до зует входной сигнал в соответствии с установленным законом. Выбор закона обеспечивает включение соответствующего преобразователя с заданной функцией преобразования вход - выход (на-45 пример линейной, логарифмической, пол· номинальной и др.). Закон преобразования соответствует функциональной измерительной шкале переменной х (координата X) функции F распределения, зна-₅₀чения у которой (координата Y) в блоке 3 отображения графической информации фиксируются одновременно на двухкоординатных матричных индикаторах 35 с различными функциональными шкалами по координате Y. Совместное’ использование функциональных шкал по координатам X и Y, формируемых блоками 1 и 3, дает возможность выполнять в режи ме индикации многоканальное распознавание по признаку прямолинейности графика функции F распределения на соответствующем индикаторе 35 блока 3.

Блок 2 выполняет многоканальное измерительное преобразование входного сигнала в вероятности, которые определены на интервалах З_к= {х₀, х_к}. Верхние границы х^ для каждого очередного шага адаптации устанавливают кодовые сигналы с выходов реверсивных счетчиков 12, поступающиена соответствующие кодовые входы блока 2. С выходов блока 2 аналоговые сигналы, эквивалентные измеренным вероятностям, поступают на аналоговые входы многоканального преобразователя '6 аналогкод и после преобразования коды у_кзаписываются в регистры 7 памяти.

Схемы 10 сравнения кодов в каждом канале сравнивают сигналы кодов с выходов регистров 79 памяти. Если | у°- У_к|«р£, то соответствующая схема 10 отключает свой индикатор (не показан) и устанавливает на первом выходе сигнал 0, который фиксирует содержимое реверсивного счетчика 12 в этом канале. Если |у°-Ук|>Рк’ ^{то ИМП}УЛЬС цикловой синхронизации с выхода преобразователя 6 проходит через схему 10 и открытый ключ 11 на первый вход счетчика 12 и разрешает считывание импульсов досчета по его второму или третьему входам. Импульс досчета поступает на второй (вычитающий) вход, если знак разности положительный, и на третий (суммирующий) вход, если отрицательный. Содержимое счетчика 12 изменяется на единицу, что приводит к эквивалентному уменьшению или увеличению верхней границы интервала О_к на один шаг квантования по кодовой измерительной шкале переменного х. Новое значение χχ верхней границы используется для измерения вероятности у_к в следующем цикле адаптацйи. Время работы в режиме·адаптации определяется длительностью Тц цикла преобразования преобразователя 6, величиной кода р® и степенью достоверности априорных данных, отражающих близость графика £х°, у^^ к графику функции F распределения входного сигнала.

После гашения всех индикаторов схем 10 реверсивные счетчики 12 зафиксируют коды х£ верхних границ ин-, тервалов J_K, найденные в результате адаптации к Входному сигналу. Подачей сигнала 0 со второго выхода клавиаIS

9608Д5 туры 16 устанавливается режим измерения. Случайный сигнал с входа анализатора через блок 1 поступает на первый вход блока 2, на второй вход которого поступает сигнал 1“ длительности Т. В момент окончания интервала Т измерения сигнал 1 с выхода элемента ИЛИ 18 блока 5 поступает на первый управляющий вход преобразователя 6 аналог-код и разрешает выполнить одинЮ цикл преобразования, в конце которого регистры 7 памяти зафиксируют коды у£ вероятностей, определенных на интервалах З_к=(х₀, х'·’), Множество пар кодов £х“, У к] Фиксирует график измеренной функции F распределения, и блок 5 задает режим индикации.

В режиме индикации коды х° и у£, где к циклически пробегает все значения от 1 до К, являются кодами адреса' соответствующих шин по координатам X И Y двухкоординатных матричных индикаторов 35. В блоке 3 отображения цик-. лический переключатель 30 каналов осуществляет с заданной тактовой частотой .25 поочередное соединение в соответствии с номером К канала выхода реверсивного счетчика 12 с входом дешифратора 31 адреса координатных шин Хр и выхода регистра 7 памяти с входом дешифратора 32 адреса координатных §шин Yq,. Сигналы 1 с выходов дешифраторов 31 и 32 (номер выхода соответствует принятому коду адреса х° и у£) запускают; свои одновибраторы, которые формируют₃₅импульсы возбуждения своих координатных шин. Импульсы с выходов одновибраторов 33 и З²», выбранных по адресам, р и q, поступают одновременно на индикаторные ячейки, расположённые на пересечении координатных шин с номерами р и q, всех М двухкоординатных матричных индикаторов 35 и устанавливают их в рабочее состояние. Отображение графика {х^, угодной функции F распределения на экранах всех М индикаторов. 35 производится за один цикл работы переключателя 30. На экране соответствующего индикатора 35 график функции F изображается.в виде прямой линии, если он совпадает с законом распределения, по которому построены функциональные шкалы этого индикатора, что позволяет при М-канальном распознавании классифицировать наблюдаемую функцию F распределения, а затем идентифицировать ее в выбранном классе путем оценки величины параметров, описывающих функцию F.

Сигналы кодов и у£ с выходов переключателя 30 могут быть выведены на внешнее вычислительное устройство для совместной с.данными визуального анализа обработки измерительной инфор, мации.

Предлагаемый·анализатор законов распределения существенно уменьшает погрешность анализа сигналов с зара- • нее неизвестными функциями F распределения. Точность анализа по сравнению с известными повышена за счет соответствующего уменьшения методической, аппаратурной и статистической составля- • ющих погрешностей анализа.

При небольшом числе каналов измерения вероятностей (К=8 - 16) методическая погрешность анализа уменьшена •'за счет оптимального выбора верхних границ интервалов группирования.

Аппаратурная и статистическая погрешности анализа уменьшены за счет того, что неравномерное изменение графика функции F распределения вдоль координатных осей X и Y компенсируется выбором вида функции преобразования, задаваемой блоком 1 измерительных преобразователей (по координате X), и выбором функциональной шкалы (по координате Y), задаваемой координатной сеткой соответствующего индикатора 35, входящего в состав блока 3 отображе-: ния графической информации, что обеспечивает высокую точность классификации и идентификации известных в мате- , матической статистике идентифицируемых статистических структур, к которым, в частности, принадлежат следующие модели законов распределения: равномерный, экспоненциальный, арксинуса нормальный, логарифмически нормальный, Вейбулла, Коши, Релея, Накагами.

Таким образом, технико-экономический эффект предлагаемого изобретения . заключается·в повышении достоверности измерительной информации за счет высокой точности.анализа.

Claims

Изобретение относитс к автоматике и предназначено дл обработки случайных сигналов с заранее неизвестными законами распределени . Известен анализатор функций распределени , содержащий блок измерительных преобразователей, многоканаль ный блок измерени веро тностей, блок управлени и синхронизации, блок запоминани эталонной функции распределени и блок сравнени распределений. Проверка совпадени измеренной функции F распределени с эталонной функцией F распределени производитс путем сравнени графиков функций F и F, определенных двум множествами пар xjj, УК 5 и {х, у| координат точек по ос м X и Y, по одному из критериев согласи (критерий Пирсона хиквадрат , критерий Колмогорова-Смирно- ва) 1. Однако общеприн та проверка непрерывных распределений по критерию хи-квадрат приводит к серьезным недостаткам , св занным с выбором границ (, 1., ..., к) интервалов при группировании. Только вследствие сдвига начальной точки Хд дл одной и той же выборки получаютс различные значе ни величины критери даже дл одной и той же длины интервалов. Путь, свободный от этой неоднозначности, состоит в-замене интервалов равной длины интервалами paBHofj веро тности ( С} эквивалентно выбору функциональной щкалы по координате X и линейной шкалы по координате Y. Общеприн та проверка непрерывных распределений по критерию Колмогорова-Смирнова применима к независимым и негруппированным выборкам с непараметрическими функци ми F распределени . Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс устт ройство дл определени одномерного закона распределени , содержащее многоканальный блок измерени веро тноетем , первыми выходом и входом соединенного с блоком измерительных преоб разователей, информационный вход которого вл етс входом устройства, вторым и третьим выходами - с блоком отображени графической информации, четвертым и п тым выходами - с арифметическим блоком, выход которого подключен к третьему входу блока отображени графической информации 2}. - Однако в известном устройстве границы х задают интервалы равной дли ны, на которых измер ютс веро тности соответствующие границам у интервалов неравной длины. График фуИкции F распределени отображаетс на одном индикаторе в пр моугольной системе координат X иу с линейными шкалами X и у, функциональные законы которых не согласованы с видом всех функций F распределени , кроме линейной. Всле ствие такого представлени кривых рас пределени точность анализа графиков функций F распределени суцественно занижена . Известное устройство с небольшим количеством каналов () при анализе функций F распределени , принадлежащих к известным в теории веро тностей идентифицируемым статистимеским структурам (например, семей ства распределений экспоненциального или масштабно-сдвигового типа), работает со значительными потер ми точнос ти из-за неоптимального выбора верхних границ Х| интервалов группировани . Так, например, при оценке параметра сдвига нормального закона распределени с известным параметром мас штаба потери точности превышают 5 относительно точности оценки максимального правдоподоби по негруппированной выборке того же объема..Потери точности анализа в услови х, при которых закон распределени заранее неизвестен , еще выше. Целью изобретени вл етс повышение точности анализа. Указанна цель достигаетс тем, что анализатор законов распределени , содержащий блок отображени , блок нелинейных преобразователей, вход которого вл етс входом анализатора, а выход соединен с информационным входом блока определени веро тностей, содержит блок синхронизации и блок адаптации, группаинформационных входов которого подключена соответственно к группе информационных выходов блока определени веро тностей, перва группа информационных выходов блока адаптации подключена к группе информационных входов блока определени веро тностей и первой группе информационных входов блока отображени , состЬ щего из двух дешифраторов, выход каждого из которых через соответствующий одновибратор подключен к соответствующей группе входов набора индикаторов , а входы дешифраторов соединены соответственно с первым и вторым выходами циклического переключател каналов , перва и втора группы входов которого подключены соответственно к первой и второй группам информационных выходов блока адаптации, а вход управлени циклического переключател каналов соединен с первым управл ющим выходом блока синхронизации, управл ющие выходы со второго по седьмой которого подключены соответственно к управл ющим входам блока адаптации, восьмой управл ющий вход блока синхронизации соединен с управл ющим входом блока определени веро тностей. Кроме того, блок адаптации содержит многоканальный ггреобразоватёль анало -код, группы регистров пам ти, схемы сравнени , ключи и реверсивные счетчики, выходы которых вл ютс первой группой информационных выходов блока, первый разр дный вход реверсивных счетчиков подключен к выходу соответствующего ключа, информационный вход которого соединен с первым информационным выходом соответствующей схемы сравнени , другие информационные выходы которых подключены соответственно к разр дным входам соответствующего реверсивного счетчика, первые информационные входы схем сравнени соединены с выходами первой группы регистров пам ти и вл ютс второй группой информационных выходов блока, выходы второй и третьей групп регистров пам ти подключены соответственно к другим информационным входам схем сравнени , при этом управл ющие входы многоканального преобразовател анало -код, ключей, реверсивных счетчиков и второй и третьей групп регистров пам ти вл ютс соответственно со второго по седьмой управл ющими входами блока, группа информационных входов многоканального преобразовател аналог-код вл етс группой информационных входов блока, управл ющий выход многоканального преобразовател аналог-код соединен с управл ющими входами схем сравнени , а информационные выходы - с входами первой группы регистров пам ти. На фиг. 1 представлена структурна схема анализатора законов распределени ; на фиг„ 2 - схема блока адаптации; на фиг. 3 - схема блока синхронизации; на фиг. схема блока отображени графической информации, Вход анализатора законов распределени {фиг. 1) через блок 1 нелинейных преобразователей соединен с первым входом блока 2 определени веро тностей , группа кодовых входов которого в соответствии с номером канала соединена параллельно с первой группой кодовых (информационных) входов блока 3 отображени графической инфор мации и первой группой информационных выходов блока t адаптации, втора группа выходов которого подключена к второй группе входов блока 3. Блок А адаптации первым и вторым управл ющими входами, кодовым входом и первой второй и третьей группами адресных входов соединен соответственно с управл ющими выходами, кодовым выходом и первой, второй и третьей группами адресных выходов блока 5 синхронизации . Группа информационных .входов бло ка 4 адаптации в соответствии с номером канала соединена с группой выходов блока 2 определени веро тностей, второй вход которого подключен к соот ветствующему управл ющему выходу блока 5, соответствующий управл ющий выход которого соединен с управл ющим входом блока 3 отображени . В блоке k адаптации (фиг. 2) мног гоканальный преобразователь 6 аналогкод в каждом канале с номером k, где k 1, 2, ..., k, соединен аналоговым входом с входом группы информационных входов блока и кодовым выходом с ко довым входом регистра 7 первой группы регистров пам ти. В каждом канале ко.довые выходы регистров 7, 8 и 9 первой , второй и третьей групп регистров пам ти соединены соответственно с пер вым, вторым и третьим кодовыми входами схемы 10 сравнени кодов, первый выход которой через ключ 11, а второй и третий непосредственно соединены с первым, вторым и третьим входами реверсивного счетчика 12. Кодовые выходы реверсивных счетчиков 12 вл ютс соответствующими выходами первой груп пы выходов блока 4, кодовые выходы второй группы кодовых выходов которо- го в соответствии с номером канала подключены параллельно к кодовым вы- , ходам регистров 7 пам ти. Об единенные в соответствии с номером разр да разр дные входы всех регистров 8 и 9 и реверсивных счетчиков 12 подключены соответственно к соответствующему входу блока Ц. Установочные входы регистров 8 и 9 и реверсивных счетчиков 12 в соответствии с номером канала вл ютс соответствующими управл ющими входами блока k. Преобразователь 6 управл ющим выходом соединен с объединенными управл ющими входами схем 10 сравнени кодов всех К каналов, первым и вторым управл ющими входами с управл ющим входом блока и объединенными управл ющими входами ключей 11 всех К каналов. Блок 5 синхронизации (фиг. 3) содержит узел 13 задани длительности интервалов измерен , переключатель 1А, узел 15,ввода кодов и к лавиатуру 16. Первый выход клавиатуры 16 через переключатель 1, а второй и третий непосредственно вл ютс первым, вторым и четвертым выходами блока 5. Четвертый - восьмой выходы клавиатуры 16 соединены с первым - -п тым входами узла 15 ввода кодов, кодовый выход и перва , втора и треть группы адресных выходов которого вл ютс соответствующими выходами блока 5. Дев тый двенадцатый выходы клавиатуры 16 соединены с первым - четвертым входами узла 13, первый выход которого вл етс - третьим выходом блока 5, .а второй и третий -подключены к второму и третьему входам переключател 1. Узел 13 задани длительности интервалов измерени (фиг. 3) первым и -вторым входами ручной установки соединен соответственно с первыми входами элементов ИЛИ 17 и 18. Выход элемента ИЛИ 17 соединен с входом установки в 1 триггера 19, выход которого вл етс первым и вторым выходами узла 13 третий выход которого подключен к выходу элемента- ИЛИ 18, соединенному е входом установки в О триггера 19. Третий вход узла 13 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 17 и входом установки в 1 триггера 20, выход которого соединен с первым входом элемента И 21, второй вход которого подключен к выходу генератора 22 врем задающих импульсов, а выход - к вычитающему входу счетчика 23. Кодовый выход счетчика 23 через дешифратор 2 нул 79 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 18, входом установки в О триггера 20 и устанавливающим входом счетчика 23, установочный и разр дные входы которого через регистр 25 пам ти соединены с четвертым входом узла 13. : Узел 15 ввода кодов (фиг. 3) .первым входом через регистр 26 ввода соединен с кодовым выходом узла 15, вто рым входом через счетчик 27 адреса ка нала - с кодовым входом дешифратора 28 адреса канала. Выходы дешифратора 28 в соответствии с номером (адресом ) канала соединены параллельно с входами первого, второго и третьего групповых элементов И 29, выходы которых вл ютс соответственно первой, второй и третьей группой выходов узла 15. Третий, четвертый и п тый входы узла 15 подключены к управл ющим входам соответственно первого, второго и третьего группового элемента И 2 Блок 3 отображени (графической ин формации) содержит (фиг. А) циклический переключатель 30 каналов, перва и втора группы кодовых входов и управл ющий входкоторого вл ютс соответствующими входами блока 3, а пер вый и второй информационные выходы соединены соответственно с входом дешифратора 31, который фиксирует адреса координатных шин Хр, где , 1, 2, ..., 1, и входом дешифратора 32, фиксирующего адреса координатных шин Yq, где q,0, 1, 2, ..., 2-1.. Каждый выход р дешифратора 31 через одновибратор 33 соединен с объединенными входами координатных шин Хр, а каждый выход q, дешифратора 32 через одновибратор З - с объединенными вхо дами координатных шин Yq всех М двухкоординатных матричных индикаторов 35 Рабоча программа анализа состоит из четырех подпрограмм; ввода, адаптации , измерени и индикации. Блок 5 в соответствии с программой и цел ми анализа через клавиатуру 1б (фиг. З) осуществл ет ввод данных, синхронизирует и управл ет работой анализатора. Клавиатура 16 с помощью функциональных и цифровых клавиш, снабженных индикаторами -состо ни , шифратора и регистра ручного ввода цифровой информации передает сигналы параллельных двоичных кодов с четвертого, п того и-двенадцатого выходов соответственно в регистр 2б ввода и счетчик 27 адреса узла 15 ввода кодов и в регистр 25 пам ти узла 13 задани длительности 58 . интервалов измерени . Сигнал 1 с шестого выхода клавиатуры 16 открывает первый групповой элемент И 29, который пропускает сигнал 1 с выхода дешифратора 28 адреса канала, соответствующего коду k (где , 2, ..., К) номера канала, .записанному в счетчик 17 адреса канала, на установочный вход регистра 8 пам ти блока k адаптации (фиг. 2), и сигналы кода с вы хода регистра 26 принимаютс регистром 8. Аналогично сигнал 1 с седьмого или восьмого выходов клавиатуры 16 разрешает ввод по адресу кодов в регистры 9 пам ти и реверсивные счетчики 12, При ручной установке длительности Т интервала измерени сигнал 1 на .чала измерени с дев того выхода клавиатуры 16 через элемент ИЛИ 17 поступает на вход установки 1, а сигнал 1 конца измерени с дес того выхода через элемент ИЛИ 18 - на вход установки О триггера 19. При автоматической установке длительности Т код п длительности переноситс с выхода регистра 25 пам ти в счетчик 23, работающий на вычитание. Сигнал 1 начала измерени с одиннадцатого выхода клавиатуры 16 устанавливает в 1 триггеры 19 и 20. Сигнал 1 с выхода триггера 13 поступает через переключатель 1 на первый управл ющий выход и непосредственно на третий управл ющий выход блока 5 управлени . Сигнал 1 с выхода тригг гера 20 открывает элемент И 21, и импульсы с выхода генератора 22 врем задающих импульсов поступают на вычитающий вход счетчика 23. Дешифратор 2 в момент равенства нулю содержимого счетчика 23 вырабатывает сигнал 1, который устанавливает в О триггеры 19 и 20 и при повторении измерений с одинаковой длительностью переписывает содержимое регистра 25 в счетчик 23,. В режимеввода блок 5 фиксирует в реверсивных счетчиках 12 коды х°, и в регистрах 8 и 9 коды у и р°. Коды х и у соответствуют априорным данным относительно графика функции F распределени . .Коды р задают двусторонний допуск на отклонение в режиме адаптации координаты у, измеренной g очередном цикле, от у°. В режиме адаптации блок 5 на врем выполнени подпрограммы адаптации устанавливает на втором выходе сигнал 1, который одновременно поступает на второй управл ющий вход многоканального преобразовател 6 аналог-код и управл ющие входы ключей П всех К каналов, разреша работу реверсивных счетчиков 12 в режиме досчета и циклическую работу преобразовател 6, за пуск которого осуществл ет сигнал 1 с первого выхода блока. В режиме измерени блок 5 синхронизации вырабатывает под управлением сигнала 1, поступающего с первого выхода клавиатуры 16 на управл ющий вход переключател 1 и соедин ющего третий вход с выходом переключател , сигнал О на первом выходе блока 5, который запрещает запуск преобразовател б до момента окончани интервала измерени ;.сигнал О на втором выходе , который устанавливает в преобразо вателе 6 режим однократной работы и закрывает все ключи 11; сигнал 1 на третьем выходе, который в соответствии с требуемой точностью измерени устанавливает в блоке 2 определени веро тностей длительность интервала Т В режиме индикации сигнал 1 с четвертого выхода блока 5 поступает на управл ющий вход блока 3 отображени и разрешает работу циклического переключател 30 каналов. Анализатор законов распределени работает следующим образом. После выполнени подпрограммы ввода блок 5 задает режим адаптации. Обу чающа реализаци случайного сигнала подаетс на вход анализатора и через блок 1 нелинейных преобразователей поступает на первый вход блока 2 опре делени веро тностей. Блок 1 преобразует входной сигнал в соответствии с установленным законом. Выбор закона обеспечивает включение соответствующего преобразовател с заданной функцией преобразовани вход - выход (например линейной, логарифмической, пол номинальной и др.). Закон преобразова ни соответствует функциональной изме рительной шкале переменной х (координата Х) функции F распределени , значени у которой (координата Y) в блоке 3 отображени графической информации фиксируютс одновременно на двухкоОрдинатных матричных индикаторах 35 с различными функциональными шкалами по координате Y. Совместное использование функциональных шкал по координатам X и Y, формируемых блоками 1 и 3, дает возможность выполн ть в режиме индикации многоканальное распознавание по признаку пр молинейности графика функции F распределени на соответствующем индикаторе 35 блока 3. Блок 2 выполн ет многоканальное измерительное преобразование входного сигнала в веро тности, которые определены на интервалах 3 хр, х. Верхние границы Хц. дл каждого очередного шага адаптации устанавливают кодовые сигналы с выходов реверсивных счетчиков 12, поступающиена соответствующие кодовые входы блока 2. С выходов блока 2 аналоговые сигналы, эквивалентные измеренным веро тност м, поступают на аналоговые входы многоканального преобразовател 6 анало - код и после преобразовани коды у записываютс в регистры 7 пам ти. Схемы 10 сравнени кодов в каждом канале сравнивают сигналы кодов с выходов регистров 7 9 пам ти. Если I ° соответствующа схема 10 отключает свой индикатор (не показан ) и устанавливает на первом выходе сигнал О, который фиксирует содержимое реверсивного счетчика 12 в этом канале. Если . ° импульс цикловой синхронизации с выхода преобразовател 6 проходит через схему 10 и открытый ключ 11 на первый вход счетчика 12 и разрешает считывание импульсов досчета по его второму или третьему входам. Импульс досчета поступает на второй (вычитающий) вход, если знак разности положительный, и на третий (суммирующий) вход, если отрицательный. Содержимое счетчика 12 измен етс на единицу, что приводит к эквивалентному уменьшению или увеличению верхней границы интервала 3)( на один шаг квантовани по кодовой измерительной шкале переменного х. Новое значение хц верхней границы используетс дл измерени веро тности YIJ в следующем цикле адаптации. Врем работы в режиме-адаптации определ етс длительностью Тц цикла преобразовани преобразовател 6, величиной кода р и степенью достоверности априорных данных, отражающих близость графика {х°, у к графику функции F распределени входного сигнала. После гашени всех индикаторов схем 10 реверсивные счетчики 12 заиксируют коды х верхних границ ин-. тервалов 3ц, найденные в результате даптации к йходному сигналу. Подачей игнала О со второго выхода клавиа113608 туры 16 устанавливаетс режим измерёни . Случайный сигнал с входа анализатора через блок 1 поступает на первый вход блока 2, на второй вход которого поступает сигнал 1 длительное- 5 ти Т. В момент окончани интервала Т измерени сигнал 1 с выхода элемента ИЛИ 18 блока 5 поступает на первый управл ющий вход преобразовател 6 аналог-код и разрешает выполнить цикл преобразовани , в конце которого регистры 7 пам ти зафиксируют коды Уц веро тностей, определенных на интервалах Зц(х0, xJ). Мнох{ество пар кодов у фиксирует график из- 15 меренной функции F распределени , и блок 5 задает режим индикации. В режиме индикации коды х и у, где k циклически пробегает все значе- ни от 1 до К, вл ютс кодами адреса о соответствующих шин по координатам X и Y двухкоординатных матричных индикаторов 35. В блоке 3 отображени цик-. лический переключатель 30 чаналов осуществл ет с заданной тактовой частотой поочередное соединение в соответствии с номером К канала выхода реверсивного счетчика 12 с входом дешифратора адреса координатных шин Хр и выхода регистра 7 пам ти с входом дешифратора 32 адреса координатных 9шин Yq,. Сигналы 1 с выходов дешифраторов 31 и 32 (номер выхода соответствует прин тому коду адреса х° и у) запускают свои одновибраторы, которые формируют импульсы возбуждени своих координатных шин. Импульсы с выходов одновибраторов 33 и 3, выбранных по адресам р и q, поступают одновременно на индикаторные чейки, расположённые на пересечении координатных шин с номерами р и q, всех М двухкоординатных матричных индикаторов 35 и устанавливают их в рабочее состо ние. Отображение графика , у Годной функции F распределени на экранах всех М индикаторов .35 производитс за один цикл работы переключател 30. На экране соответствующего индикатора 35 график функции F изображаетс .в виде пр мой линии, если он совпадает с законом распределени , по которому построены функциональные шкалы этого индикатора что позвол ет при М-канальном распознавании классифицировать наблюдаемую функцию F распределени , а затем идентифицировать ее в выбранном классе путем оценки величины параметров, опигы8г1Ю1дих функцию F. Сигналы кодов xJ и с выходов переключател 30 могут быть выведены на внешнее вычислительное устройство дл совместной с.данными визуального анализа обработки измерительной информации . Предлагаемый.анализатор законов распределени существенно уменьшает погрешность анализа сигналов с заранее неизвестными функци ми F распределени . Точность анализа по сравнению с известными повышена за счет соответствующего уменьшени методической, аппаратурной и статистической составл ющих погрешностей анализа, При небольшом числе каналов измерени веро тностей ( - 16) методическа погрешность анализа уменьшена за счет оптимального выбора верхних границ х интервалов группировани , Аппаратурна и статистическа погрешности анализа уменьшена за счет того, что неравномерное изменение графика функции F распределени вдоль координатных осей X и Y компенсируетс выбором вида функции преобразовани , задаваемой блоком 1 измерительных преобразователей (по координате Х), и выбором функциональной шкалы (по координате Y), задаваемой координатной сеткой соответствующего индикатора 35 вход щего в состав блока 3 отображе-; ни графической информации, что обеспечивает высокую точность классификации и идентификации известных в математической статистике идентифицируемых статистических структур, к которым , в частности, принадлежат следующие модели законов распределени : равномерный , экспоненциальный, арксинуса нормальный, логарифмически нормальный, Вейбулла, Коши, Реле , Накагами. Таким образом, технико-экономический эффект предлагаемого изобретени . заключаетс -в повышении достоверности измерительной информации за счет высокой точности.анализа. Формула изобретени 1. Анализатор законов распределени , содержащий блок отображени , блок нелинейных преобразователей, вход которого вл етс входом анализатораj а выход соединен с информационным входом блока определени веро тностей, отличающийс тем, что, с целью повышени точности, он содержит блок синхронизации и блок адаптации, группа информационных входов которого под ключена соответственно .к группе инфор мационных выходов блока определени веро тностей, перва группа информационных выходов блока адаптации подключена к группе информационных входов блока определени веро тностей и первой группе, информационных входов блока отображени , состо щего из двух дешифраторов, выход каждого из которых через соответствующий одновибратор подключен к соответствующей группе входов набора индикаторов, а входы дешифраторов соединены соответственно с первым и вторым выходами 11.иклического переключател каналов, перва и втора группы входов которого подключены соответственно к первой и второй группам информационных выходов блока адаптации, а вход управлени -цикличес кого переключател ка налов соединен с первым управл ющим выходом блока синхронизации , управл ющие выходы со вто рого по седьмой которого подключены соответственно к управл ющим входам блока адаптации, восьмой управл ющий вход блока синхронизации соединен с управл ющим входом блока определени веро тностей. 2. Анализатор по п. 1, от л и чающийс тем, что блок адаптации содержит, многоканальный преобразователь анало -код, группы регистров пам ти, схемы сравнени , ключи и реверсивные счетчики, выходы которых вл ютс первой группой информационнык выходов блока, первый разр дный вход реверсивных счетчиков подключен к выходу соответствующего ключа, информационный вход которого соединен С первым информационным выходом соответствующей схемы сравнени , другие информационные выходы которых подключены соответственно к разр дным входам соответствующего реверсивного счетчика, первые информационные входы схем сравнени соединены с выходами первой группы регистров пам ти и вл ютс второй группой информационных выходов блока, выходы второй и тре.-ьей групп регистров пам ти подключены соответственно к другим информационным входам-схем сравнени ,при этом управл ющие входы многоканального преобразовател анало -код, ключей, реверсивных счетчиков и второй и третьей групп регистров пам ти вл ютс соответственно со второго по седьмой управл ющими входами блока, группа информационных входов многоканального .преобразовател аналог-код вл етс группой информационных входов блока, управл ющий выход многоканального преобразоват ел аналог-код соединен с управл ющими входами схем сравнени , а информационные выходы - с входами первой группы регистров пам ти. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №596956, кл. G Об F 15/36, 1978.
2.Авторское свидетельство СССР N , кл. G Об F 15/36, 1976.

./

г.г

h

г.г .

z

zo

/j

Ж, IE

17

гг

25

П

и

W

ь

- Ш)

/ W

(30}

f

15 f

2Ь

1-У

-У

23

У-

У-

2

г-/-

25У-

/.

ФигЛ