Устройство для прогнозирования состояния дискретного канала связи

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ВО и 2 77 4 НО 4 ВЗ/4 3 ЛьПЖМПА 1 И;) 1 ЕЬНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ прогнозирования Пр еду прежде ние и резких измененнимал ьно команду в случае, ях канала прогнозироояний дешифошибкца сос 1 таб опускают Дана табл 12. 1 ил вания, ратора СУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ ДИСКРЕТНОГО КАНАЛА СВЯЗИ (57) Изобретение относится к радио - технике. Цель изобретения - повышение точности прогнозирования состояния дискретного канала связи, Устр-во содержит блоквыявления ошибок, блок 2 прогнозирования (БП), дешифратор 3, формирОватель 4 временных интервалов,ъблок 5 оценки прогноза. Цель достигается путем обеспечения дополнительного анализа надежности БП 2 с помощьювведенных эл-та ИЛИ 6 и счетчика 7,осуществляющих подсчет ошибок прогнозирования, блока 8 определения частотыошибок и счетчика 9, анализирующихскачкообразные изменения состоянийканалов связи, вычислителя 1 О математического ожидания и блока 11 анализаизменения математического ожидания,осуществляющих анализ вероятностныхх-к прогнозируемого процесса, и дешифратора 12, вырабатывающего командупНорма" в случае, если количество3 1497749Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для прогнозирования состояния дискретного канала связи с одновременным контролемблока прогнозирования.Цель изобретения - повьппение точности прогнозирования дискретного канала связи.На чертеже представлена блок-схема 10описываемого устройства,Устройство для прогнозированиядискретного канала связи содержитблок 1 выявления ошибок, блок 2 прогнозирования, дешифратор 3, Формирователь 4 временных интервалов, блок 5оценки прогноза, элемент ИЛИ 6, первый счетчик 7, блок 8 определениячастости ошибок, второй счетчик 9,вычислитель 10 математического ожида" 20ния, блок 11 анализа изменения математического ожидания, дополнительныйдешифратор 12.Устройство работает следующим образом.25 Блоки 2 - 2, 3 - 3, 4 прототипа осуществляют прогнозирование числа ошибок на основе алгоритма экспоненциального сглазивания поэтому 30 с учетом общей выполняемой функции указанные блоки объединены в бкок 2 прогнозирования. Блоки 6, 7,осуществляют подсчет ошибок прогнозирования, блоки 8 и 9 анализируют скачкообраэ ные изменения состояний каналов связи, вычислитель 10 и блок 11 осущест. - вляют анализ вероятностных характеристик прогноэируемого процесса.Сигналы "Опп.бка", обнаруженные ,40 блоком 1 выявления ошибок по сигналу поступающему на его управляющий вход из формирователя 4 временных интервалов, поступают на вход блока 2 прогнозирования. Блок 2 прогнозирования, используя апгоритм экспоненциального сглаживания, определяет количество ошибок в прогнозируемый интервал времени. В дешифраторе 3 ожидаемое количество ошибок, сформированное блоком 2 прогнозирования, .еравнивается с установленным пороговым значением количества ошибок для классифицируемых состояний к знала. В зависимости от состояния канала на выходе дешифратора 3 формируется сигнал соответствующей оценки качества канала связи. Блок 5 коррекции , прогноза на основе сравнения фактически измеренного количества ошибок,количества ошибок, спрогнозированногов этот интервал, формирует управляющие сигналы, поступающие на входыблока 2 прогнозирования и корректирующие алгоритмы прогнозированияВтечение времени самоконтроля С эаф 1даваемого формирователем 4 временныхинтервалов,(10-15) й, гдевремя опроса блоков 1 и 2, счетчик 7подсчитывает сигналы коррекции (лог.и 11 ), количество которых соответствует ошибкам прогнозирования. Блок 8определяет разность количества Ошибок п; -и;, измеренных вциклах. При превьппении данной разностью установленного порога (случайнеожиданного резкого изменения состояния канала связи) на выходе блока 8 появляются сигналы лог. "1",количество которых подсчитывается спомощью счетчика 9 за интервал времениВычислитель 10 определяет мате -матическое ожидание количества ошибок за интервал времениЬМЯ = , 1 с; /(10-15),егде Е - количество ошибок, измеренных в 1"м цикле.Блок 11 анализа изменения матемаматического ожидания определяет разность математического ожидания количества ошибок 1 М(1 с -1 ) - М(Е)1измеренных в (Т С 1) циклах самоконтроля. При превьппении данной разностью установленного порога (случай изменения вероятностных характеристик прогноэируемого параметра, которым является количество ошибок) на выходе блока 11 формируется сигнап лог."1". В случае, если алгоритм прогнозирования является неэффективным (случай несовпадения выбранной и реальной моделей прогнозируемого процесса),количество ошибок прогнозирования будет велико, счетчик 7 заполнится и при опросе сигналом формирователя 4 на его выходе будет сигнал лог."1". В случае, если в процессе самоконтроля наблюдалось резкое изменение состояния канала связи, то счетчик 9 заполнится и при опросе на его выходе будет сигнал лог.1. При резких изменениях состояния канала связи (скачки) всесуа ствующие алгоритмы прогнозирования допускают ошибку прогнозирования, поэтому н данном случае дешифратор 12 вырабатывает исполнительнуюкоманду "Предупреждение". Если впроцессе самоконтроля наблюдаетсяизменение вероятностных характеристик (математическое ожидание) прогнозируемого параметра (что имеет место при нестандартных параметрах), тона выходе блока 11 присутствует сигнал лог."1", При.нестационарных изменениях параметра большинство существующих алгоритмов прогнозирования 15допускают ошибки прогнозирования,поэтому в данном случае дешифратором12 вырабатывается команда "Предупреждение". В случае, если первыйсчетчик 7 в течение временине заполнится, т.е. количество ошибокпрогнозирования минимально, то независимо от выходного сигнала счетчика 9 и блока 11 дешифратор 1.2 вырабатывает команду "Норма". Если же счетчик 7 заполнен, а на выходах блока 11и счетчика 9 присутствует сигналлог. "0", т.е. резких и нестационарных изменений количества ошибок в течение интервала времени не было, то 30на выходе дешифратора 12 будет команда "Авария",Таблица состояний дешифратора 12имеет следующий нид.При появлении сигнала Авария на35 выходе дешифратора 3 самоконтроль блока 2 прогнозирования прекращается счетчики 7, 9, блоки 8, 11 и вычислитель 10 возвращаются в исходное сос тояние сигналом "Авария", поступающим на их входы "Сброс".Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства для прогнозирования состояния дискретного канала связи заключается н том, что дополнительно анализируется надежность блка прогнозирования - наиболее сложного и наименее надежного элемента устройства, Информационная надежность определяется с учетом характеристик прогнозируемого параметра (количество ошибок). Причем аварийное состояние блока 2 прогнозирования принимается в том случае, когда отсутствуют не 55 стационарность и скачки изменения прогнозируемого параметра, а количестно сшибок прогнозйрования превышает установленную норму, Это обусловлено тем, что для параметрон, имеющих при своем изменении скачки и нестационарность, все существующие алгоритмы прогнозирования приводят к ошибкам прогнозирования, что обусловлено сложностью прогнозирования данных параметров, поэтому при скачкообразном и нестационарном изменении параметрон возрастание ошибок будет обусловлено не информационной надежностью блока 2 прогнозиронания, а несоответствием выбранной модели прогнозирования реально существующей, о чем свидетельствует сигнал Предупреждение.формул а изобретенияУстройство для прогнозирования состояния дискретного канала связи по авт.св. 11 1003362, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности прогнозирования, формирователь временных интервалов выполнен с дополнительным Выходом, введены последовательно соединенные элемент ИЛИ, информационные входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика, первый счетчик, вход управления которого соединен с выходом дешифратора, и дополнительный дешифратор, последовательно соединенные блок определения частости ошибок, информационный вход и вход управления которого соединены с выходом блока выявления ошибок и выходом формирователя временных интерныов соответственно, и второй счетчик,орный и второй входы управления которого соединены с выходом дешифратора и дополнительным выходом формирователя временных интервалов соотнетственно, а выход подключен к второму входу дополнительного дешифратора, последовательно соединенные вычислитель математического ожидания и блок анализа изменения математического ожидания, выход которого подключен к третьему входу дополнительного дешифратора, первый вход управления соединен с первым входом управления вычислителя математического ожидания и дополнительным выходом формирователя временных интервалов, а второй вход упранления соединен с вторым входом управления вычислителя математического ожидания и выходом дешифратора, при этом первый и второй выходы дополнительного дешифратора являются дополнительными выходами устройства.1497749 Командадешифратора Характеристикапрогнозируемогопараметра Выходсчет Уи/и Вы- Выход блоход счетчика ка 11 чика 1 1 1 О 2 1 1 3 1 О4 1 О О Норма 5 О 1 Составитель Н,МесящнаяТехред Л.Олийнык Корректор А.Козризь Редактор А.Маковская Заказ 4458/56 Тираж 626 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета ио изобретениям и открытиям рп ГК 1 Т СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинатПатент", г.ужгород, уд. 1 д,эрннз,1 п 1 ю 6 О 1 О1 2 Э 4 7 О О 1 8 О О О 9 1 О 1; Предупр еждениеПредупреждениееНорма Пр еду преждение Авария 5 Норма Норма Норма о Скачки, нестацион арно ст ьНестационарностьСкачки, нестационарно ст ьНестационарность СкачкиСтационарность6СкачкиСтационарность Нестационар- ность