Устройство для определения характеристик случайного процесса

, СОЮЗ СОВЕТСНИХССфВИРЬНИПЕЖРЕСПУБЛИН ф)4 С 06 Р 15 САНИЕ ИЗОБРЕТЕН СИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О рифматар, дапо кода и умнажит входы которого соответственно да и второо бл ход умножителя входу дополнит выход которого ным информацион "тва, второй вх делителя кода с логарифматора, ется входом зад личины устройст 28(54)(57 ХАРАКТЕ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОГО ПРОЦЕССАотлича с целью повыодержит лагаУСТРОЙСТВСТИК СЛУЧАЙВ 11006тем, чтности, он по авт.сщ е е сшения то ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 61) 110062821) 3699544/24-2422) 08.02.8446) 30.07.85, Вюл.72) В.А.Поляков и Р53) 681.3(088,8)56) Авторское свиде1100628, кл. С 06 нительный делитель ель, первый и второй подключены к выходам первого делителя коока вычитания, а выподключен к первому ельнога делителя кода, является дополнительным выходом устройод дополнительного оединен с выходом вход которого являания "постоянной ве" ва".55 Г(Х=ЕХР-) л приведенное значение случайной величины Изобретение относится к специа=лизированным средствам вычислительной техники и может найти применение при определении статистическихха-,рактеристик случайных величин втех случаях, когда. процессы описываются определенным классом распределений, причем конкретный вид распределений в пределах этого классазаранее неизвестен и может меняться 10во времени.Цель изобретения - повышение точности аппроксимации неизвестных распределений,случайных величин экспоненциального типа в области больших 15положительных значений аргумента.На фиг. 1 изображена структурнаясхема устройства для определенияхарактеристик случайного процесса;на фиг,2 - структурная схема блока 20определения максимума.Устройство для определения характеристик случайного процесса содержит (фиг,1) блок 1 определения максимума, первый усредняющий (некурсивный) фильтр 2, первый элемент И3, первый блок 4 вычитания, квадратор 5, генератор 6 импульсов, трехвходовый переключатель 7, регистр8, второй усредняющий (нерекурсив- З 0ный) фильтр 9, счетчик 10, элемент11 задержки, второй элемент И 12,второй блок 13 вычитания, первыйделитель 14 кода, блок 15 извлечения корня, второй делитель 16 кода, умножитель,17, дополнительный делитель 18. кода, логарифматор 19,При этом блок 1 определения максимума содержит (фиг.2) регистр 20буферной памяти, генератор 21 импуль сов, переключатели 22, регистр23, первый коммутатор 24 счетчик 25импульсов, схему 26 сравнения, второй коммутатор 27, ключ 28. Устройство реализует следующийалгоритм работы.Для описания правых "хвостов"функций распределения всего класса.распределений экспоненциальноготипа используется общее выражение М , 1,- параметры, определяемые из опытных данных, учи. тывающие особенности поведенияхвоста 11 конкретного распределения- объем выборки.С целью определения параметров, Уп, , Ь раз производится выборка объемом Ь членов; в каждой из В выборок после их ранжирования выбираются соответствующие максимальные значения . х. , хчееуф амоквычисляется среднее максималь. -евшиных значений"ах"- темх(2)Ф ел вычисляется дисперсия максимальныхзначений(3)мах . ("1 вах "1 пах l 1 3Устройство работает следующим образом.и независимых значений выборки х=1,П поступают на вход (фиг.1) блока 1 определения максимума, являющегося входом устройства.Этосоответствует (фиг.2)поступлениювыборки на вход регистра 20 буферной памяти.Регистр 20 буферной памяти после заполнения выдает сигнал в генератор 21 импульсов, который по этому сигналу выдает на тактовый вход ре1 170 3гистра 23 пачку из и импульсов.Под воздействием тактовых импульсовзначения выборки из регистра 20 буферной памяти последовательно поступают через информационный вход в регистр 23. Таким образом . в регистре23 образуется неупорядоченная выборка значений х хх.Значения выборки одновременно сзаписью в регистре 23 через информа Оционные выходы разрядов этого регистраустанавливаются на соответствующих имвходах первого коммутатора 24 и переключателей 22, а значение и -горазряда. этого регистра устанавливается и на входе ключа 28.Генератор 21 импульсов, закончиввыдачу пачки из 11 тактовых импульсов, по своему выходу выдает пачкуиз И -1 синхроимпульсов, поступающих 20на синхровходы первого коммутатора24, второго коммутатора 27 и на входсчетчика 25 импульсов, Под действиемпоследовательности синхроимпульсови в такт с ними;начинается процедура 25ранжирования выборки,Процедура ранжирования основанана алгоритме попарной перестановки.При просмотре каждое значение выборки х; сравнивается с соседним значе-. 3 Онием х; . Пара значений выборки, длякоторых справедливо неравенствох;рх , меняется местами. Таким об 1 ф 1 фразом, член выборки, имеющий наибольшее значение, уже при первом цикле35просмотра займет крайнее место х)в ранжированном ряду.Метод попарной перестановки реализован в блоке 1 определения максимума следующим образом. 40Первый коммутатор 24 в такт ссинхроимпульсами производит последовательно подсоединение информационных выходов каждой соседней пары разрядов регистра 23 к двум входам схемы 26 сравнения; В результате,сравнения.каждой пары соседних членоввыборки схема 26 сравнения выдаетзначение "-1" при х с х и "1" прих;х;ч50Работая синхронно с первым коммутатором 24, второй коммутатор 27 последовательно соединяет выход схемы26 сравнения с входом того переключа-,теля 22, который своими другими двумя 55входами, а также двумя выходами соединен соответственно с информационными выходами и информационными входами 465 4каждого из пары разрядов регистра 23,содержимое которых анализировалосьсхемой 26 сравнения,Переключатель 22 соединяет подключенные к нему информационные выходысравниваемой пары соседних разрядовк своим выходам таким образом, чтобы при "-1" на входе второго коммутатора 27 содержимое сравниваемых раэ"рядов регистра 23 осталось неизменным, а при "1" - поменялось местамипутем переписывания из одного разряда в другой. Затем переключатель 22возвращается в нейтральное положение.В конце цикла просмотра осуществляется однократное попарное сравнение и перестановка всех членов вы-,борки, содержащихся в регистре 23,.При этом максимальное значение х1 еасоответствующее первой выборке из пзначений, устанавливается в последнем и -м разряде регистра 23.В этот же момент счетчик 25 импульсов, закончив счет пачки из П -1импульсов, выдает импульс, которыйпоступает на управляющий вход ключа28 и открывает его, обеспечив поступление значения х на выход ключаЬоих28, который одновременно являетсяпервым выходом блока 1 определениямаксимума. Кроме того, импульс с выхода счетчика 25.импульсов поступа- .ет также на другой выход блока 1определения максимума и на вход сброса счетчика 25 импульсов.Таким образом (фиг,1), в результате анализа каждой иэ Ъ выборок напервом выходе блока 1 определениямаксимума выдается значение хЯ вой(3 =1,2ю), а на втором выходепоявляется импульс,1 МЗначения х с первого выхода бло)мка 1 определения максимума последовательно поступают на вход первого фильтра 2 и на информационный вход регистра 8. Первый фильтр 2 работа" ет в режиме усредненияи обеспечивает вычисление среднего максимального значения х , в соответствии .с выражением (2). Регистр 8 благодаря поступлению на его тактовый вход через переключатель 7 импульсов с второго выхода блока 1 определения максимума производит последовательную запись поступающих в него через информационный вход значений хва 4 2 мф Фак5 1 О го Одновременно импульс с второговыхода блока 1 определения максимума поступает на вход счетчика 10.Сосчитав е импульсов (это означает,что на выходе первого фильтра 2.появилось рассчитанное значение ха в регистре 8,последовательно зайисаны все значения х ), счетчик 101 еах хвыдает импульс, который поступаетна соответствующие входы элемента И3 и трехвходового переключателя 7,на вход запуска генератора 6 импульсов, на вход сброса счетчика 10 и навход элемента 11 задержки. 15По этому сигналу генератор 6 импульсов выдает пачку из импульсов,которые через переключившийся переключатель 7 поступают на тактовыйвход. регистра 8, счйтывая из негозаписанные значения х . Эти значе-,1 еохния последовательно поступают наодин иэ входов блока 4 вычитания,на другой вход которого через открытый элемент И 3 с выхода фильтра г 5.2 подается значение х . ОдновременйЖно это же значение с выхода элементаИ 3 поступает на один иэ входов второго блока 13 вычитания.В блоке 4 вычитания выполняется ЗОоперация х - х , результат кото 1 аох аахфрой, пройдя квадратор 5 будучи возведенным в квадрат, поступает навход второго усредняющего фильтра 9,работающего в режиме обычного усред-нения. Во втором фильтре 9 вычисляется дисперсиямимаксимальных зна 2чений в соответствии с выражением (3).Импульс с выхода счетчика 10, задержанный элементом 11 задержки на 4 Овремя, необходимое для формированияна выходе второго фильтра 9 значения6 , открывает второй элемент И 12.,Зйачение 6 ,ххчерез элемент И 12 поступает в блок 15 извлечения корня,откуда величинапопадает в первый делитель 14 кода где вычисляется оценлФка м в соответствии с выражением(4),Выход первого делителя 14 кодовявляется выходом устройства, выдающим найденное значение оценки параметра АМ . Одновременно с выхода первого делителя 14 кода значение 1 пои ступает,на первый вход умножителя 17 ина вход второго делителя 16 кодов. В последнем вычисляется величинал0,5772/ К , которая поступает на второй блок 13 вычитания, где вычисляется оценка 1 в соответствии с выражением (5).Выход второго блока 13 вычитания является вторым выходом устройства, выдающим найденное значение оценки параметра О Одновременно найденное значение параметра О с выхода второго блока 13 вычитания постунает на второй вход умножителя 17, который производит операцию умножения вЗначение произведения поступает на один иэ входов дополнительного делителя 18 кода. Известное значение объема выборки 11 вводится в логарифматор 19,где вычисляется п Ь . Эта величинапоступает на второй вход дополнительного делителя 18 кода, где всоответствии с выражением 6) вычисляется величина оценки. Выход дополнительного делителя 18 является дополнительным информационнымвыходом устройства, выдающим найденное значение оценки параметра оС выходов устройства значения параметров К , ц иаппроксимирующего распределения, соответствующиеконкретному на данный отрезок времени виду функции распределения, экспоненциального типа, поступают на входы других технических устройств дляиспользования.Затем процесс. повторяется дляновых значений выборки;Таким образом, благодаря введениюв прототип новых блоков и новых связей достигается повышение точности аппроксимации неизвестных распределений случайных величин экспоненциальноготипа в области больших положительных значений аргумента,.Копча Техред А.Бабинец ак Подписноомитета СССРоткрытийская наб., д. 4/5 тент", г. Уагород, ул. Проектная, 4 иал ППП 4705/46 Тирах 71 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Р