Устройство для распознаванияслучайных процессов

Союз Советскнк Соцналнстнческнн Республик(22) Заявлено 2210.79 (21) 2835091/18-24 (5 т)М. Кл. с присоединением заявки йо(23) Приоритет -С 06 6 7/52 Государственный комитет СССР но делам изобретений н открытий(71) Заявитель ро РУ Р ср давтоматизации нефтедобычи и нефтехимии(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ СЛУЧАЙНЫХПРОЦЕССОВ Изобретение относится к технической кибернетике, в частности к устройствам для распознавания случайных процессов.5Известно устройство для распознавания случайных процессов, содержащее блок формирования модуля разности,. блоки Формирования статистических моментов и блок принятия решений Г 1 .Однако это устройство обладает невысокой надежностью распознавания.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому являетсяустройство для распознавания случайных процессов, содержащее первый блок 15 формирования модуля разности, блок классификации, блоки вычисления первого и второго начальных статистических моментов, первый блок деления и блок формирования квадрата первого 2 О момента, причем выход первого блока формирования модуля разности подключен к блоку классификации, блок вычисления первого начального статистического момента соединен с блоками формирования квадрата первого момента и вычисления второго начального статического момента Г 2.Недостаток устройства заключается в том, что оценки статистических ха- ЗО рактеристик (первый и второй начальные статистические моменты, а также квадрат первого начального.моментед вычисляются по выборке определенного, заранее заданного объема, причем объем выборки определяется без учета динамических свойств исследуемого случайного процесса. В одном случае объем выборки может оказаться недостаточным для вычисления статистических моментов с требуемой точнрстью, что снижает надежность распознавания. В другой случае объем выборки может оказаться избыточньпч, а это снижает быстродействие устройства.Цель изобретения - повышение:точности распознавания процессов.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для распознавания случайных процессов, содержащее блоки определения первого и второго начальных момейтов, входы которых объединены, выход блока определения первого момента через квадратор соединен со входом делимого первого блока деления, вход делителя которого подключен к выходу блока определения второго начального момента, блок классификации, вход которого. соединен с выходом первого блока определе834722 ния модуля разности, введены блок памяти, блокзапрета, блок сравнения, второй блок деления, блок задержки, вторцй блок определения модуля разности, первый вход которого соединен с выходом первого блока деления и со входом блока задержки, выход которого подключен ко второму входу второго блока определения модуля разности и ко входу делителя второго блока деления, вход делимого которого соединен с выходом второго блока определения модуля разности, выХод второго блока деления подклю-. чен ко входу блока сравнения, выход которого соединен с первым входом блока памяти и с управляющим входом блока запрета, информационный вход которого является входом устройства, выход блока запрета соединен со входом блока определения первого начального момента, второй вход блока памяти подключен к выходу первого блока деления, а выход блока памяти соединен со входом первого блока определения модуля разности.При такой схемной реализации вынеобходимых для распознавания исследуемого случайного процесса (первый и второй начальные статистические моменты в.,(с) и в)2(с) и квадрат первого момента в (с), осуществляется непрерывно до тех пор, пока текущая относительная погрешность сР(с выХ ичисления счисления ч)С): Рлояравнаяп Ю3 чение отношения квадрата первого начального статистического момента ковторому начальному статистическому,Выход первого. блока формированиямодуля разности 10 подключен к блоку 11 классификации, блок 1 определения первого начального моментасоединен с квадратором 3.Выход блока 4 деления подключенк одному из входов блока памяти 5 иблока 7 формирования модуля разности и к блоку задержки б, выход которого подключен ко вторым входам блока 8 делеиия и блока 7 формированиямодуля разности, выход которого подключен ко входу блока 8 деления,соединенного через блок 9 сравнения совторыми входами блоков 5 памяти иблока 12 запрета.15 Входной зажим устройства соединен сб входом блока 12 запрета, выход которого соединен со входамиблоков 1 и 2 определения первого ивторого начальныхмоментов, Выход2 О блока 5 памяти соединен со входомпервого блока 10 формирования модуляразности.Устройство работает следующимобразом.1Исследуемый случайный процесс со числения статистических характеристик, входного зажима устройства через первый вход блока 12 запрета поступаетна входы блоков 1 и 2 определенияпервого и второго начального моменО тов, если на его втором входе нетзапрещающего сигнала.С выхода блока 1 текущее значениепервого начального момента в (с)огибающей входного процесса подается на квадратор 3, где возводитсяв квадрат и поступает на первый)ч(с) -ч(с-ась 100 (1) вход блока деления 4 на второйч(с-Ьс) вход которого подается текущее знане будет равна заданной декад , т.е. чение второго начального статисти- Ф(с) сРД. (2) ческого момента в (с) огибающейВ этом случае устройство прекра входного процесса. щает вычисление статистических ха- Первый делитель 4 вычисляет терактеристик и по значению ч(с),удов- Кущее значение отношения ч(с)ии )"ф, летворяющему условию (2), определяет которое запоминается в блоке 5 памявид закона распределения исследуемо" ти, а также поступает на блок б заго случайного процесса - его распоп держки, где задерфйвается на опренавание. деленное время задержки л с, и наТаким образом, установившееся зна- первый вход блока 7 формирования модуля разности, на второй вход которого подается отношение ч(с -Ж), сблока б задержки. Блок 7 формировамоменту определяется с заданной точ" в ния модуля разности 7 вычисляет теностью,.что повышает надежность рас- кущее значение /ч(с)-ч(с-дс)/ по 1 познавания. ступающее на первый вход блока 8.На чертеже представлена блок-схема деления 7, на второй вход которого предлагаемого устройства для распоэ- подается значение ч(с-ьс), Второй навания случайных процессов.55делитель 8 вычисляет текущую относиУстройство содержит блок 1 опре- тельную погрешность сР(с) вычисления деления первого начального момента, отношения ч(с) согласно соотношению блок 2 определения второго начально- (1), которая подается на блок сравго момента, квадратор 3, блок 4 де- нения 9, и сравнивается с заданным ления, блок 5 памяти, блок 6 задерж.значениемфзсц. При достижении с)(О ки, блок 7 формирования модуля раз- заданного значения д блок 9 сравности, блок 8 деления, блок 9 срав- нения выдает сигнал, поступающий наСА нения, блок 10 Формирования модуля входы блока 12 запрета и блока 5 параэности, блок 11 классификации,и мяти. При этом блок 12 прекращает блок 12 запрета. Я пропускать входной процесс, заканчивая тем самым его обработку. Записанное в блоке памяти 5 текущее значение отношения ч(с) по сигналу, поступающему на его вход, передается в блок формирования модуля разности 10, который определяет значение разностей5 между велиЧиной, полученной на блоке 4 деления, и некоторыми заранее заданными. константами. Модули этой разности являются нормализованными членами, поступающими в блок 11 классификации, который определяет вид закона распределения входного случайного процесса по минимальному из этих чисел.Блок классификации 11 содержит элемент выбора минимального числа и 5 набор двух уровневых компараторов, на которых осуществляется сравнение минимального из поступивших чисел с заданными, характеризующими соответствующие законы раопределения. 20 Распознавание случайного процесса завершается появлением сигнала на одной из выходных шин, число которых . равно числу распознаваемых законов распределения. .25Таким образом, благодаря описанной схемной реализации повышается точность и надежность распознавания, а также быстродействие устройства. Повышение надежности распознавания случайных процессов имеет существенное народно-хозяйственное значение, так как от вида закона распределения зависят также точные оценки ста;тистических характеристик прОцессов, которые используются при контроле и управлении технологическими объекта- .мие Технико-экономическая эффективность от использования предлагаемого 40 устройства заключается в повышении точности контроля и управления технологическими объектами за счет более точных оценок статистических характеристик технологических параметров. Формула изобретения Устройство для распознавания случайных процессов, содержащее блокиопределения первого и второго начальных моментов, входы которых объеди-,нены, выход, блока определения первого момента через квадратор соединен со входомделимого первого блокаделения, вход делителя которого подключен к выходу блока определениявторого начального момента, блокклассификации, вход которого соединенс выходом блока определения модуляразности, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностираспознавания, в устрОйство введеныблок памяти, блок запрета, блоксравнения, второй блок деления, блокзадержки, второй блок определениямодуля разности, первый вход. которого соединен с выходом первого блокаделения и со входом блока задержки,выход которого подключен ко второмувходу второго блока определения модуля разности и ко входу делителявторого блока деления, вход делимогокоторого соединен с выходом второгоблока определения модуля разности,выход. второго блока деления подключен ко входу блока сравнения, выходкоторого соединен с первым входомблока памяти и с управляющим входомблока запрета, информационный входкоторого является входом устройства,выход блока запрета соединен со входом блока определения первого начального момента, второй вход блока памяти соединен со .входом первого блокаопределения модуля разности.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Васильев В.И.Распознающие системы, Киев, "Наукова думка", 1969,с, 1 бб.2. Авторское свидетельство СССРР 532101, кл. 6 Об Г 15/Зб, 1975834722 Составитель В,ЖовинскРедактор Н.Безродная Техред А.Савка Корректор О,Бил одписн Эака 5 илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,103/77 Тираж 745ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений113035, Москва, Ж, Р омитета ССС открытий шская наб.,