Статистический анализатор

(51)4 О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Мирский Г.Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. М.: Энергия, 192.Авторское свидетельство СССР Ф 920770, кл. С 06 0 7/52, 1980. (54) СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к области вычислительной техники для аппаратур- ного определения характеристик случайных процессов, Цель изобретения расширение функциональных возможностей анализатора за счет определения независимости случайных процессов ЯУ 123318 при любом виде стохастической связимежду ними. Анализатор работает втрех режимах: ) определение оценокодномерных, двумерных плотностей вероятности, условной плотности вероятности и коэффициента коллигации;2) определение оценки функции коэффициента коллигации; 3) определениенезависимости случайных процессовпри любом виде стохастической связимежду ними. Анализ осуществляетсяс помощью группы переключателей режима и измерительных каналов, состоящих из амплитудного селектора, усреднителей, элементов И, делителейнапряжения, элемента задержки, генератора и счетчика импульсов, схемысравнения и других функциональныхузлов. 1 ил.Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники, предназначенным для аппаратурного определения характерис-. тик случайных процессов. 5Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет определения независимости случайных процессов при любом виде стохастической связи между ними.На чертеже представлена структурная схема анализатора.Анализатор содержит входы 1 к 2, измерительный канал 3, амплитудные селекторы 4 и 5, элемент И 6, усред нители 7-9, элементы И 10-12, бпоки 13 и 1 ч деления, генератор 15 импульсов, счетчик 16 импульсов, блок 17 регистрации, делитель 18 напряжения, источник 19 постоянного напряжения. регулируемый элемент 20 задержки, схему 21 сравнения, группу переключателей 22, элемент И 23.Анализатор может работать в трехКрежимах,Определение оценок одномерных,.двумерной плотностей вероятностей,условной ппотности вероятности и коэффициента коллигации.ЗОНапряжение реализации у(С) случайного процесса У(С) с входа 1 подается на амплитудные селекторы 5 каждого измерительного канала 3, иа управляющие входы которого подаютсянапряжения у и у.+1 у с выхода дели- =1теля 18 напряжений. Напряжение реализации х(С) с входа 2 поступает наамплитудный селектор 4, управляющиевходы которого соединень: с соответствующим выходами делителя 18 наmряже - Оний со значениями напряжении х их +х,На выходе амплитудных селекторов4 и 5 образуются импульсы с.танцартнойамплитуды и длительностью, пропорцио- ф-нальной времени пребывания реализациих(С) и у(С) соответственно в интервалах х еьх и у+Ьу. Выходы амплитудных селекторов 5 в каждом измерительном канале 3 через регулируемый элемент 20 задержки поступают на одиниэ входов элемента И 6. Время задержки регулируемых элементов 20 задержкивыбирается равным нулю, На второйвход элемента И 6 всех измерительных 55каналов 3 подается сигнал с выходаамплитудного селектора Й. На выходеэлемента И 6 образуется сигнал "тандартной амплитуды и длител; в :.:.т.я, пропорциональной времени совместного преобразования реализаций х(С) и у(С 1 в интервалах;у. у:(С)у, +ау; х-х(С)х к+ах;Импульсы с выходов амплитудных селекторов 4 и 5, а также элемента И 6 поступают на входы усреднителей 7-9 соответственно, На выходе усреднителей 7-9 1-го измерительного канала 3 появляются напряжения а, Ь; и с , которые связаны : оценками одномерных и двумерной плотностей вероятностей следующими соотношенияКа;О (х,)=лу (у,х,)= -- ,1 к у,Тгде Т - поодолжительность из"мерений;Х, 1, Кз - постоянные времени блоов усреднения (инте 1 -раторов),Напрчжение " выходов усрепнителей7, 8 и 9 г.оступает соответственнона первые входы элементов И 10-12,вторые входы которых соединены с выходом счетчика 16, Генератор 15импульсов вырабатывает импульсы счастотой следования г, которые считаются счетчиком 16, По истечениипродолжительности измерений Т==ГИ ,У -. емкость счетчика) с выходасчетчика 16 подается разрешающеенапряжение на управляющие входы элементов И всех измерительных каналов, На их выходах образуются напряжения, пропорциональные оценкам одномерных и двумерной плотностей вероятностей, которые подаются на блок 17 регистрации. Кроме того, сигналы с выходов элементов И 10 и 11 подаются на входы блов:а 13 деления, на выходе которого образуется напряжение, пропорциональное оценке условной плот - ности вероятностей г;роцессаГду ( =хкНапряжениевыхода блока 13 деления поступает на блок 17 регистрации и на одни из входов блока 14 деления, на второй вход которого поступает напряжение с выхода элемента И 12. На его выходе образуется напряжение, пропорциональное оценке коэффициента коллигациид (д(г; /х=х) Е Т , СЫ ГУ 1) К, К а, Ъ;Длительность измерений Т выбирается из условия обеспечении погрешности измерений не более заданной, При выполнении условийЬхТ йу Г Ахну:1 О; " =1 О.КсьуЫ Кгустройство получается прямопоказывающим, а числа А, В, С, Э, Е определяют положение запятой в соответствующем отсчете.2. Определение оценки Функции коэфф сциента коллигацик. Для того, чтобы определить оценку функции, а не коэффициент коллигации, необходимо установить в элементах 20 регулируемой задержки значение величины требуемой задержки с,. Тогда величина оценки функции коллигации для данного аргумента с определяется выражением:ъ Г) -йу; (1+7)/х(1) =хн Изменяя при измерений велич чить зависимост Функции коллига каждом новом цикле ЭОину с , можно полуь изменения оценки к от величины сдвизируемыми процессага с между анал и где и - количество необходимых и рительных- число моданалов;словной плотности ия сл айных прораспределен учцессов,Выходной сигнал с блокния, равный значению функгации при определенном знличины сдвига между аналислучайнымк процессами, ср 1 ч деле и колли ении ве ируемымивнивается 3. Определение независимости случайных процессов при любом виде стохастической связи между ними. Для этого время задержки регулируемых элементов 20 задержки выбирается 4 О отличным от нуля и равномерно распределенным в интервале корреляции. Для унимодальных сигналов необходимо наличие трех,измерительных каналов 3, для полимодальных сигналов коли- Ю чество измерительных каналов определяется в соответствии с Формулой;п=2 и+1,с нулевым потенциалом схемой 21 сравнения. В случае равенства нулю функции коллигации сигнал с выхода схемы сравнения поступает на один из входов элемента И 23 через группу переключателей 22. Не задействованные входы элемента И 23 через контакты переключателей 22 соединены с шиной высокого потенциала.При наличии разрешающего потенциала на всех задействованных входах элемента И 23 сигнал с его выхода поступает на блок регистрации, что свидетельствует не только о некоррелированности анализируемых случайных процессов, но также о их независимости,Формула изобретенияСтатистический анализатор, содержащий блок регистрации, источник постоянного напряжения, выход которого подключен к входу делителя напряже; ния, первая пара выходов которого соединена соответственно с первым и вторым входами задания порога общего амплитудного селектора, информационный вход которого является первым информационным входом анилиэатора, генератор импульсов, выход которого подключен к входу счетчика, и группу измерительных каналов, каждый иэ которых содержит первый и второй блоки деления, три усредиителя, четыре элемента И и амплитудный селектор, при этом информационные входы амплитудных селекторов всех измерительных каналов группы объединены и образуют второй информационный вход анализатора, а первый и второй входы задания порога амплитудного селектора каждого измерительного канала подключены к соответствующей паре выходов делителя напряжения, выход общего амплитудного селектора подключен к первому входу первого элемента И и входу усреднителя каждого 1измерительного канала группы, выход первого элемента И каждого измерительного канала подключен к входу второго усредкителя своего канала, а второй вход первого элемента И измерительного канала объединен с входом третьего усреднктеля своего канала, выходы усреднителей в каждом измерительном канале группы подключены к первым входам соответственно1233183 Со( танитель Э, СечкнаРедактор С. Патрушева Техред М,Ходанкч ктор К, Рош 73/52 ТиражВНИИПИ Государственпо делам иэобрет113035, Москва, Жакаэ писно го комитета СССРкй к открытийРаушская наб д,изводственно-полиграфическое предприятке, г, Ужгород, ул,тная,второго, третьего к четвертого эле"ментов И своего измерительного канала, вторые входы которых в каждомизмерительном канале объединены иподключены к выходу счетчика,.выходвторого элемента И в каждом измерительном канале подключен к первомувходу первого блока деления своегоканала и к соответствующему входу 10блока регистрации, выход третьегоэлемента И в каждом измерительномканале подключен к второму вхоцупервого блока деления своего каналаи к соответствующему входу блока 5регистрации, выход четвертого элемента И каждого измерительного канала соединен с первым входом второгоблока деления своего канала и с соответствующим входом блока регистра- ;Оцкк, выход первого блока делениякаждого измерительного канала соединен с вторым входом второго блокаделения своего канала и с соответствующим входом блока регистрации, выход второго блока деления каждогоизмерительного канала подключен ксоответствующему входу блока регистрации, о т л к ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширенкя функциональных возможностей за счет определениянезависимости случайных процессовпри любом виде стохастической связимежду ними, он содержит группу переключателей и элемент И, а в каждомизмерительном канале - регулируемыйэлемент задержки и схему сравнения,первый вход которой в каждом каналеподключен к выходу второго блокаделения своего канала, второй входподключен к шине нулевого потенциала,а выход схемы сравнения каждого измерительного канала соединен с первымнепсдвижным контактом соответствующегс переключателя группы, второйнеподвижный контакт которого подключен к шине высокого потенциала, аподвижный контакт каждого переключателя группы соединен с соответствующим входом элемента И, выход которого соединен с соответствующим входом блока регистрации, выход амплитудного селектора каждого измерительного канала подключен через регулируемый элемент задержки своего канал.,к входу третьего усреднителя своегоканала.