Устройство для классификации нестационарных случайных процессов

67435 12Изобретение относится к специализированным устройствам вычислительной техники и может быть использовано дпя реализации процедуры двухальтернативной классификации случайныхпроцессов,Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства эа счет воэможности обработкислучайных процессов, имеющих произвольный закон распределения исодержащих нестационарные составляющие.Принцип функционирования устройства основан на вычислении функцииправдоподобия на основании оценокмногомерных маргинальных функций условной плотности вероятности случайных процессов первого и второго классов, преобразованных к релейному вилФункция праноподобия вычисляетсярекуррентным путем1;(и+1)=ь(п)+ (п+1),ь(п+1) оценивается по Формуле(,) , ( . /ъ, , .,) 1=сопз 1.Выбор параметра 1 и соответствующих оценок функций условной плотности нероятности позволяет адаптировать процедуру для классификации конкретных типов случайных п 1)оцессон.На каждом шаге рекурсии величина Ь(п+1) сравнивается с двумя порогами и Ь согласно последовательно 2му решающему правилу Вальда.На основании результатов сраннения принимается решение о принадлежности наблюдаемой реализации к одно му из двух классов или продолжается рекуррентная процедура нь;чиспения Функции правдоподобия,разрешения сдвига регистра сдвига,вход 22 запуска, тактовый вход 23накапливающего сумматора, тактовыйвход 24 элементов сравнения, входы25 - 27 разрешения записи первоготретьего регистров соответственно,входы 28 и 29 задания первого и второго порогов, нход 30 задания параметра 0, выходы 31 и 32 фиксации перного и второго классон процесса,нход 33 останова, вход 34 разрешения записи первого порога, вход 35разрешения второго порога, вход 36разрешения записи значения параметра, выход 37 разрешения считывания,третий триггер 38, счетчик 39, второй триггер 40, третий - пятый элементы И 41 - 43 соответственно, генератор 44 тактовых импульсов, второй элемент И 45, первый 46 и второй 47 элементы задержки, шестойэлемент И 48, третий элемент 49 задержки. у Устройство работает следующим образом.Перед началом работы триггер 12устанавливается в "0" управляющимсигналом с входа останова 33, элемент И 11 закрывает тактовый выход 30генератора 44, на вход 20 порогового элемента 2 не поступают управляющие импульсы, информация не поступает н регистр 3, входы 25 - 27 разрещения записи ретистрон 15 - 17 открыты, соотнетстненно на информационные параллельные входы 28 - 30 подаются соответствующие коды, на входы 34 - 36 устройства подаются упранляющие импульсы и производится ГД запись кодов в регистры (нходы 3436 разрешения записи регистров 15 17 разделены для того, чтобы обеспечить возможность перезаписи информа На Фиг. 1, 2 изображена структурная схема устройства,Рой о дер 1 ж рсокой частоты, пороговый элемент 2,регистр 3 сдвига, коммутатор 4,блок 5 памяти, накаплинакщий сумматор 6, первый 7 и второй 8 элементысравнения, первый и второй элементНЕ 9, 10 соответственно, первый злемент И 11, первый триггер 12, первыйэлемент ИЛИ 13, четвертый триггер 14,первый - третий регистры 15 - 17 соответственно, второй элемент ИЛИ 18,информационный вход 19, тактирукщийвход 20 порогового элемента вход 21 ции н один или два из трех регист- рон). Полный цикп рабаты устройства состоит из нулевого цикла и ш циклон, н результате каждого из которых происходит фиксация класса случайного процес а, поступающего на входустройства э Полный цикл начинается с момента поступления импульса на вход 22 запуска устройства и оканчивается н момент поступления импульсана вход 33 останона устройства. Вобщем случае ш - случайная величина, определяется временем между моментами поступления импульсов управленияна вход запуска и вход останова, а3 1 также характером обрабатываемой информации. После поступления управляющего импульса на вход 22 начинается нулевой цикл работы устройства. При этом триггер 12 устанавливается в 111 , последняя на выходе 3 7 раз р ешения считывания означает , ч то устройстВо при с т упило к анализу входной информации , триггеры 3 8 , 4 О , 1 4 и счетчик 3 9 устанавливаются в " 0 " , сбрасывается в " 0" информация в регис тр е 3 и в накапливающем сумма торе 6 , входы ра э реше ния э апи си регистро в 1 5 - 1 7 эа к рыв ают ся , а нало говый сигнал , поступающий на информационный вход 1 9 устройства , об р аб атыв ае тся филь т ром 1 высокой частоты и поступает на информационный вход порогового элемента 2 , на тактирующий вход 2 О порогового элемента начинают по ступ а ть импульсы с генера тор а 4 4 импульсов , дискретные о тсчеты к , с выхода порогового элемента 2 поступают. н а информационный вход последовательного кода ре гис тр а . Э сдвига , для синхронизации работы порогового элемента и регистра сдвига введен элемент 46 э адержки , с каждым импульсом на управляющем входе регистра 3 сдвига информация сдвигается на 1 б и т , а также в о снободивший ся крайний бит регистра сдвига записывается текущее значение г, , одновременно управляющий импульс поступает н а счетный вход сче тчик а 3 9 , В нулевом цикле три ггер 1 4 находится н " 0 " . 3 ак рывая тактовый вход 2 3 н акаплив ающе го сумматора 6 , В течение всего нулевого цикла на выходе последнего сохраняется э начение , равное нулю . При этом на выходах 3 1 и 3 2 фиксации сохраняются нулевые потенциалы .В блоке памяти сохраняется множе" ство знач ений оц енокР,(г;,1/г; к; , г;-г ) на управляющие входы коммутатора 4 из регистра 7 поступает код параметра 1, неизменный за полный цикл работы устройства, коммутатор 4 сое" диняет соответствующие третьему порогу разряды информационного выхода параллельного кода регистра 3 с адресными входами блока 5 памяти, с приходом новой кодовой комбинации на информационном выходе параллельного кода сдвигового регистра, через время задержки коммутатора 4-и через время 267435 4выборки блока 5 памяти на информаци"онном выходе последнего появляетсякод соответствующей оценки. Послетого, как регистр 3 полностью заполнится входной информацией на выходепереполнения счетчика 39 появится1, которая перебросит в 111 триггер 4, при этом откроется тактовыйвход 23 накапливающего сумматора 6. р Элемент 47 задержки служит длясогласования работы сднигового регистра и сумматора. Момент приходапервого импульса на тактовый вход 23накапливающего сумматора 6 соответствует началу первого цикла работыустройства,Прн появлении О на выходах 31и 32 процедура вычисления функции1 1и р андо подобия продолжается ,н авыходе 3 1 соответствует фи к с ации11 11первого класса процесса, 1 на выходе 3 2 - фиксации второго классапроцесса , Сигнал с информационноговыхода накапливающего сумматора 6поступает на элементы 7 и 8 с равне,ния . Третий элемент 49 задержки служит дл я синхронизации работы на капли нающе го сумматора и элементов ср ав.нения . В случае фиксации первогокласса процесса чер е э элемент НЕ 9 30и элемент ИЛИ 18, а н случае фиксации второго класса процесса черезэлемент ИЛИ 18 элементы сравнениясбрасывают информацию в накапливающем сумматоре н 1 О 1, подготавливаяустройство для нового цикла работы.С приходом тактового импульса наэлементы 7 и 8 сравнения через элемент И 45 и элемент ИЛИ 13 триггер38 или триггер 40 (если зафиксирован первый или второй класс процесса соответственно) устанавливаетсян 1011, что означает начало очередного цикла работы устройстваУправляющий импульс на входе 33 ф останова сбрасывает в "0" первыйтриггер 2, выход которого закрывает генератор 44 импульсов, потенциал на выходе 37 разрешения считывания становится равен нулю, при этомустройство ие обрабатывает поступающую на информационный вход 19 информацию,Формула изобретенияУстройство для классификации не-стационарных случайных процессов, содержащее генератор тактоных им"5 12674 пульсов, первый триггер, три элемента задержки, три регистра, регистр сдвига, два элемента ИЛИ, накапливающий сумматор, три элемента И, причем выход генератора тактовых импуль 5 сов соединен с первым входом первого элемента И, второй нход которого соединен с прямым выходом первого триггера, выход первого элемента И соединен с входом первого элемента за держки,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет воэможности обработки случайных процессов, имеющих произвольный закон .распределения и содержащих нестационарные составляющие, в него введены фильтр высокой частоты пороговый элемент, коммутатор, блок памяти, два элемента сравнения, два элемен та НЕ, второй, третий, четвертый триггеры, счетчик и четвертый, пятый, шестой элементы И, причем вход фильтра высокой частоты является информационным входом устройства, 25 выход фильтра высокой частоты соединен с входом порогового элемента, выход которого соединен с входом последовательного кода регистра сдви- га, выход параллельного кода которого соединен с информационным входом коммутатора, выход кОторого соединен с адресным входом блока памяти выход которого соединен с первым входом накапливающего сумматора вхоК параллельного кода первого ре-. гистра является входом задания первого порога устройства, вход парал- . лельного кода второго регистра является входом заданного второго ворога устройства, вход параллельного кода третьего регистра является входом задания параметра 1 устройства выход третьего регистра соединен с управляющим входбм коммутатора, выходы первого и второго регистровсоединены с первыми входами соответственно первого и нторого элементов,сравнения, вторые входы которых соединены с выходом накапливающего сум 50матора, выход первого элемента сравнения соединен с входом первого 1элемента НЕ и Первым входом второгоэлемента И, выход второго элементасравнения соединен с входом второгоэлемента НК, входом установки в "111 н 55 второго триггера и первым, входом первого элемента ИЛИ, выход которого 35 Ьсоединен с входом сброса накаплйнающего сумматора, выход первого элемента НЕ соецинен с нходом установ 11 1ки в 1 третьего триггера и вторым входом первого элемента ИЛИ , выход второго элемента . НЕ соединен с н то" рым входом н то ро го элемента И , выход которого соединен с первым н ходом второго элемента ИЛИ , выход кото ро го соединен с входом установки н " О " второго и третьего триггеров , вход у с та но вк и н " 1первого тр и г гера , входы установки в 1 011 сч е тчика , четвертого триггера, регистра сдвига , второй вход второго элемента ИЛИ 1третий вход перно го элемента ИЛИ являются входом запуска устройства , пер ный вход третьего элемента И является входом разрешения записи пе рв о го порога устройства, первый вход четвертого элемента И является входом разрешения записи второго порог а устройства , первый вход пятого элемента И является входом раз решения записи значения параметра 2 ус тройс тнавход установки в " О" первого триггера является входом оста" нонки устройства , инверсный выход первого триггера соединен с вторыми входами тр етье го , четвертого и пятого элементов И, выходы которых соединены с входами разрешения записи соо тн етс твенно первого , второго и третьего регистров, выход первого элемента И соединен с тактовым входом порогового элемента, выход перно го элемента задержки соединен с входом разрешения сдвига регистра сдвига, со счетным входом счетчика и через второй элемент задержки - с первым входом шестого элемента И , выход переполнения счетчика соединен с входом установки н " 1 " четвертого триггера, прямой выход которо- .го соединен с вторым входом ше стого элемента И , выход которого соединенс тактовым входом накапливающегосумматора и через третий элемент з адержки с тактовыми входами первогои второго элементов сравнения , прямой выход первого триггера являетсяныходом разрешения считывания резуль тата устройства, прямой выходтретьего триггера является выходом фиксации первого класса процесса устройства, прямой выход второго триггера является выходом фиксации второго класса процесса устройства .1267435 Составитель В, Орободяник Техред А.Кравчук ор Н рректор В о каз 5777/48ВНИИПИ Г одписное 4/ 1130 Проектная, 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ую ород Т осударст делам изоб Москва, Женного комитета етений и открытРаущская наб.