Устройство для определения стационарности случайных процессов

. ъ.лг" фИА НИЯ унов гнал спектра входного азличие ко"рулении стаоцесса отсодержит во СССР1982,ЛЕНИЯРОЦЕССО тельствует о н то ых онарности и тличии и троиство ания Фур ративной овского. Ус а пр б сра нае, компапамяти,блок за блок вычи о к автхнике,ние фунсчет квадрато условий,ения,альных а р2 ил инхрониз е ления ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЫ ПИСАНИЕ ИЗОБРВТОРСЙОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельсФ 1067513, клС 06 С 7/5 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДСТАЦИОНАРНОСТИ СЛУЧАЙНЫХ(57) Изобретение относитсматике и вычислительной тЦель изобретения - расширциональных возможностей з определения типа распределения, Работа устройства основана на сравнении спектральных интенсивностейквадрата входного сигнала и свертки1251Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для исследо - вания случайных процессов, например для решения задач технической диаг ностпкиЦелью изобретения является расширение функциональных возможностеи путем определения момента нарушения стационарности исследуемого случай О ного процесса и момента отклонения его функции распределения вероят" ностей от нормальной за счет определения типа распределения.На фиг, 1 приведена функциональ ная схема устройства; на фиг.2 схема узла сравнения.Устройство содержит блок 1 преобразования Фурье, квадратор 2, блок 3 вычисления свертки, блок 4 преобра О зования Фурье, синхронизатор 5, узел 6 сравнения, блок 7 задания начальных условий, блок 8 анализа гипотезы, блоки 9 и 10 оперативной памяти, блок 11 вычисления суммы квадратов 5 разностей и блок 12 сравнения.Устройство работает следуюиим образом.Одна из реализаций исследуемого случайного процесса поступает на ЗО вход первого блока 1 преобразования Фурье и одновременно на вход квадратора 2, в котором осушествляется квадратичное преобразование случайного процесса. С выхода квадратора 2 сигнал, пропорциональный квадрату исследуемого случайного процесса, поступает на вход второго блока 4 преобразования Фурье.В каждом из блоков 1 и 4 осущест- б вляется дискретизация входных процессов по сигналам, формируемым синхронизатором 5, на интервале анализа, также формируемом сонхронизатором 5.В каждом блоке 1 и 4 осуществля 45 ется преобразование входных процессов в цифровую форму, вычисление оценок спектров мощности, нормировка каждой из спектральных составляющих относительно средней за интервал50 анализа мощности соответствующего входного процесса, запись нормированных значений спектральных составляющих в выходные оперативные запоминающие устройства, синхронизированная 55 сигналами синхронизатора.Спектральный анализ поступающих на входы блоков 1 и 4 сигналов осуществляется в полосе частот, определяемой шириной спектра случайногопроцесса после квадратичного преобразованияя.Полученный в блоке 4 массив спектральных составляюшдх спектра мощностислучайного процесса, подвергнутогоквадратичному преобразованию, по командам синхронизатора 5 записываетсяпо информационным входам в блок 10оперативной памяти. Полученный массивсоставляющих спектра мощности случайного процесса поступает на входблока 3, в котором осуществляетсяавтосвертка поступившего спектра ивычисление массива спектральных составляющих нового спектра, Полученныйтаким образом спектр. определяет спектрмощности квадрата исследуемого процесса лишь в том случае, если исследуемый случайный процесс являетсястационарным и гауссовским,Функционирование. блока 3 и моменты передачи результатов вычисленныхзначений спектральных отсчетов в блок9 оперативной памяти синхронизированы сигналами синхронизатора 5.По командам синхронизатора 5 осуществляется упорядоченная погпедовательная выборка значений спектральных составляющих из блоков 9 и 1 Ооперативной памяти и передача их вблок 11, в котором производится вычисление квадрата модуля разностизначений соответствующих спектральных составляющих и накопление суммыквадратов разностей для всех спекральных составляющих,Вычисленное значение этой суммыпоступает на блок 12, где производится его сравнение с пороговым значением, поступающим из блока 7 заданияначальных условий, Величина порогового значения определяется на этапеобучения исходя из требуемого значения вероятности ошибочного принятиярешения с нарушением стационарностиисследуемого спучайного процесса илиотклонения его функции распрецелениявероятностей от нормальной. Выходной сигнал блока 12 поступает в блок 8 анализа гипотезы, где осуществляется выбор одной из двух гипотез; исследуемый процесс стационарный и гауссовский, если сумма срецнеквадратических отклонений меньше порогового значения, или исследуемый процесс нестационарный и(или) негауссовский, если сумма среднеквадратических отклонений больше порогового значения. Работа устройства на последующих интервалах анализа протекает аналогично. 5 Формул а из о бр ст енияустройство для определения стацио.нарности случайных процессов, содер" жащее квадратор, блок сравнения,10 блок задания начальных условий, блок анализа гипотезы, выполненный в в де компаратора, вход которого подключен к выходу блока сравнения, а выход является выходом устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения типа распределения, в устройство дополнительно введены два блока преобразо вания Фурье, блок вычисления суммы квадратов разностей, два блока оперативной памяти, блок вычисления свертки, сихнронизатор, причем информационный вход первого блока преобразования Фурье, объединенный с входом квадратора, является входом устройства, выход квадратора соединен 109с информационным входом второго блОка преобразования Фурье, входы гинхронизации первого и второго блоковпреобразования Фурье соединены с первым и вторым выходами синхронизатора,выход первого блока преобразованияФурье соединен с информационным входом блока вычисления свертки, синхронизирующий вход которого соединенс третьим выходом синхронизатора, авыход соединен с информационным входом первого блока оперативной памяти,вход синхронизации которого подключен к четвертому выходу синхронизатора, а выход подключен к первомувходу блока вычисления суммы квадратов разностей, выход второго блока преобразования Фурье соединен синформационным входом второго блокаоперативной памяти, вход синхронизации которого соединен с пятым выходом синхронизатора, а выход - свторым входом блока вычисления суммы квадратов разностей, выход которого соединен с первым входом блокасравнения, второй вход которого сое"динен с выходом блока задания начальных условий.оставитель В. ОрловТехред М,Ходанич орректор А.Обручар актор И.Рыбчен раж б 71нного комитета СССРений и открытий35, Раушская наб Подписно Т каз 4413 ВНИИПИ Государст по делам изобр 113035,. Москва, 5 од, ул. Проектн оизводственно-полиграфическое предприятие, г.