Статистический анализатор

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистическик Республик(22 Заявлено 200678 (21) 2670190/18-24с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 15,1280.бюллетень Ж 46Дата опубликования описания 151280 С 06 Р 15/36 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий( 54 ) СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР Изобретение относится к средствам автоматики и вычислительной техники и предназначено для аппаратурного анализа случайных процессов.Известен анализатор случайных процессов, содержащий блок преобразования входной информации, генератор импульсов, делитель частоты, коммутатор, вычислительные блоки и др.Цанный анализатор позволяет производить классификацию по распределению случайных процессов 1),Недостатком известного анализатора является возможность классификации только стационарных и эргодических случайных процессов.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является статистический анализатор, содержащий коммутатор, разрядные входы которого являются входами анализатора,а выход подключен к информационному входу блока определения вероятностных характеристик, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока синхронизации, второй и третий выходы которого соединены соответственно с управляющими входами блока индикации и коммутатора. Указанный анализатор позволяет определять вероятностные характеристики нестацио 2нарных случайных процессов. При этом получают -текущие (01, К-текущие (Як) и средние ( вср) вероятностные характеристики 2) .Основным недостатком известногоанализатора является невозможность классифицировать анализируемые случайные процессы по признакам стационарности (нестационарности) и эрго О дичности (неэргодичности), что в ряде задач является определяющим.Цель изобретения - расширениеФункциональных воэможностей за счет определения признаков .стационарности и эргодичности.1 з Поставленная цель. достигается тем,что в статистический анализатор дополнительно введены блоки вычитания, Формирователи модуля числа, блоки 20 масштабирования, сравнения и блокклассификации признаков стационар- ности, информационные выходы которого соединены со входами блока индикации, а первый и второй входы подклю чена соответственно к выходам первогои второго блоков сравнения, первые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго формирователей модуля числа, а вторые 30 входы подключены к вьнсодам первого инсъ нсь 1 ср 1нэънэ 1 ср 1,где , (бнз ) - заданная относинсъ"М тельная погрешность нестационарности (незргодичности) .Относи тель ные погрешности с сизадаются блоком 3 синхронизации, Действительные погрешности класНЭЪсификации определяются на блоках 5 и б вычитания и Формирователях 7 и 8 модуля в соответствии с выражения- ми Сравнение действительных и заданных (допустимых) погрешностей классификации происходнт на блоках 12 и 13 и по результатам сравнения сРпомощью элементов НЕ 15 и 16 на вывторого блоков масштабирования ссответственно, первые входы которых соединены с выходом третьего фсрмиронателя модуля числа, а вторые входыподключены соответственно к четвертому и пятому выходам блока синхронизации, первые входы блоков вычитания соединены с третьим выходом бло-,ка определения вероятностных характеристик и с входом третьего формирователя модуля числа, вторые входыблоков вычитания подключены соот Оветственно к первому и второму выходам блока определения нероятностных характеристик, а выходы подключены к входам первого и второго Формирователей модуля числа сосФгветственно.Кроме того, блок классификациипризнаков стационарности содержитчетыре элемента И и два элемента НЕ,Ъходы которых являются соответствующими входами блока, при,этом выходпервого элемента НЕ соединен с первыми входами первого и четвертого элементов И, а вход первого элементаНЕ соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, выход 25второго элемента НЕ подключен ковторым входам первого и второго элементов И, а вход второго элемента НЕподключен ко вторым входам третьегои четвертого элементов И выходы ЭОэлементов И янляютйя выходами блока,На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого статистического анализатора.Статистический анализатор содер- З 5жит коммутатор 1, блок 2 определениявероятностных характеристик, блок 3синхронизации, блок 4 индикации,блоки 5 и б вычитания, фсрмирователи7-9 модуля числа, блоки 10 и 11 масштабирования, блоки 12 и 13 сравне 40ния и блок 14 классификации признаков стационарности. Блок 14 содержит элементы 1 Й 15 и 16 и элементыИ 17-20.Входы коммутатора 1 подключены 4ко входам анализатора, а выход - ковходу блока 2 определения вероятност.ных характеристик, первый выход последнего соединен со вторым входомблока 5, второй выход - со вторым Явходом блока б вычитания, а третийвыход - с первыми нходами блоков 5и б вычитания и со входом формирователя 8 модуля числа, Выходы блоков 5 и б подключены ко входам Формирователей 7 и 9 соответственно, выходы которых подключены к первымнходам блоков 1.2 и 13 сравнения,вторые входы которых соединены свыходами блоков 10 и 11 масштабирования, подключенных к выходу формиронателя 8, Выход блока 12 подключен к входу элемента НЕ 15 и к первым входам элементов И 18 и 19, выход блока 13 подключен к входу эле.мента НЕ 16 и к вторым входам эле- б 5 ментов И 19 и 20. Выход элементаНЕ 15 подключен к первым входамэлементов,И 17 и 20, выход элемента НЕ 16 подключен к вторым входамэлементов И 17 и 18. Выходы элементов И 17-20 подключены ко входам блока 4 индикации. Управляющие входыкоммутатора 1, блока 2, блока 4 индикации, нторые входы блоков 10 и11 масштабирования подключены к -оответствующим выходам блока 3 синхронизации.Статистический анализатор работает следующим образом,Ансамбль реализаций исследуемогослучайного процесса через коммутатор 1 поступает на блок 2 определения вероятностных характеристик, вкотором определяются 1-текущие (О),К-текущие (9) и средние ( Оср) вероятностные характеристики. На блоках 10 и 11 масштабирования из вероятностной характеристики 9 ср изаданных относительных погрЕшностейклассификации Формируются абсолютные допустимые погрешности классификации; погрешность нестационарностиД и погрешность неэргодичностиНа блоках 5 и б вычитания инсвтФормирователях 7 и 9 формируютсядействительно погрешности классификации 6 Нсд и днэд В блоках 12 и 13осуществляется сравнение величинзаданных (допустимых) и действительных з наче ний погрешнос т и класс ификации, и по результатам сравнения вблоке 14 формируются признаки классификации исследуемого случайногопроцесса. Блок 3 задает режим работы блоков анализатора и осуществляет их синхронизацию.Допустимые погрешности классификации формируются, например, в соответствии с выраженияминсд ср 6нэд= 1 ср к 1Формула изобретения 50 55 ходах элементов И 17-20 формируются сигналы логическогоО 1или11 харак теризующи е приз нак и класс ификацииэлемент 17 - 1 еслид днсд - нсвт дН ,аднээ, тогда сигнал стационарнйй и эргодический; элемент 18 - 1, элементы 17-20С днсд днс нзд диэзпри этом сигнал нестационарный, ноэргодический;элемент 19 - 1, элементы 17, 1820 - Оесли днСдднсу д, тогда сигнал стационарный и неэргодический;элемент 20 - 1, элементы 17, 18 и 19 -0если днсд ) анс,эд, в этом случае. сигнал нестационарный и неэргодический.Наиболее просто подобная классификация реализуется, если искомыми вероятностнычи характеристиками являются числовые характеристики, например, моменты и-го порядка исследуемого процесса. В этом случае порядок определяемого момента является также указателем порядка нестационарности или неэргодичности. Введение дополнительных устройств и связей в известную структуру позволяет расширить функциональные возможности, т.е. дополнительно к возможности определения вероятностных характеристик производить классификацию исследуемых процессов по признакам стационарности и эргодичности по отношению к соответствующим вероятностным характеристикам, что позволяет значительно расширить область применения подобных анализаторов. 1, Статистический анализатор, содержащий коммутатор, разрядные входы которого являются входами анализатора, а выход подключен к информационному входу блока определения вероятностных характеристик, управляющий вход которого соединен с первым выходом блока синхронизации, второй и третий выходы которого соединены соответственно с управляющими входами блока индикации и коммутатора, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения признаков стационарности и эргодичности, в него дополнительно введеныблоки вычитания, формирователи модуля числа, блоки масштабирования,сравнения и блок классификации признаков стационарности, информационныевыходы которого соединены со входамиблока индикации, а первый и второйвходы подключены соответственно квыходам первого и второго блоковсравнения, первые входы которых соединены соответственно с выходамипервого и второго формирователей модуля числа, а вторые входы подключе: ны к выходам первого и второго блоков масштабирования соответственно,первые входы которых соединены с выходом третьего формирователя модулячисла, а вторые входы подключены20 соответственно к четвертому и пятому выходам блока синхронизации,первые входы блоков вычитания соединены с третьим выходом блока определения вероятностных характеристики с входом третьего формирователямодуля числа, вторые входы блоковвычитания подключены соответственнок первому и второму выходам блокаопределения:вероятностных характеристик, а выходы подключены к входам первого и второго формирователей модуля соответственно.2. Анализатор по п,1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что бпок классификации признаков стационарности35 содержит четыре элемента И и дваэлемента НЕ, входы которых являютсясоответствующими входами блока, приэтом выход первого элемента НЕ соединен с первыми входами первого ичетвертого элементов И, а вход первого элемента НЕ соединен с первымивходами второго и третьего элементовИ, выход второГо элемента НЕ подключен ко вторым входам первого и второго элементов И, а вход второгоэлемента НЕ подключен ко вторым входам третьего и четвертого элементовИ, выходы элементов И являются выходами блока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 526908, кл, 6 06 Р 15/36, 1975.2, Мирский Г,Я. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. М Энергия, 1972, с. 339 (прототип)Закаэ 83 пнс ноеСР. д, 4 5 илиал ППП Патент ород, ул, Проектна 57 Тираж ВНИИПИ ГосУдаРс по делам иэ 113035, Москва751твенного кобретений иЖ, Рауш итета ткрыт кая н