Устройство для параметрической оценки закона распределения

(51)4 С 06 Р 15 36 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР У 995097, кл, С 06 Г 15/36, 1983.Виксна А,Ж., Элтс М.А, Стохастическое функциональное преобразование. Рига. Зинайне, 1984, с, 127Авторское свидетельство СССР У 1024935, кл. С 06 Р 15/36, 1982, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ЗАКОНА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измери- , тельной и вычислительной технике, в частности к устройствам,.предназначенным для аппаратурного измерения вероятностных характеристик случайных процессов, и позволяет выбирать тип распределения и определять его параЯО 1283796 А 1 метры, Цель изобретения - повышениеточности устройства. Устройство со-.держит входной усилитель 1, блок 2вычисления моментов, блок 5 определения типа распределения, анализаторфункции распределения 3, блок 4 вычисления процентилей, блок 6 определения параметров распределения, блок7 памяти, синхронизатор 8, блок 9проверки согласия, Исследуемый случайный сигнал поступает на входустройства и после нормирования ицентрирования усилителем происходитвычисление процентилей и моментов распределения, на основании которыхопределяются его параметры и тип,После этого с помощью анализатора.функции распределения, блоков памятии проверки согласия происходит определение качества аппроксимации эмпирического закона распределения выбранной теоретической кривой. 3 ил.Изобретение относится к измерительной и вычислительой технике, в частности к устройствам, предназначенным для аппаратурного измерения вероятностных характеристик случайных 5 процессов, и позволяет выбирать тип распределения и определить его параметры.Цель изобретения - повышение точности устройства.10На фиг,1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - структурная схема блока вычисления процентилей; на фиг.З - алгоритм работы блока вычисления процентилеи.ч 15Устройство содержит усилитель 1, блок 2 вычисления моментов, анализам тор 3 функции распределения, блок 4 вычисления процентилей, блок 5 определения типа распределения, блок 620 определения параметров распределения, блок 7 памяти, синхронизатор 8 и блок 9 проверки согласия.Блок вычисления процентилей (фиг. 2) 25 содержит аналого-цифровой преобразователь (ЛЦП) 10, группу регистров 11, элемент сравнения 12, регистр 13, группу триггеров 14, коммутатор 15, дешифратор 16, 30Блок 4 вычисления процентилей Х лХо1,2 можно реализовать на основе универсального метода, заключающегося в том, что выборка случайного сигнала Х(г.) объемом М располагается в поряд ке возрастания ее элементов ХХХ. Тогда искомые процентили распределения Х соответствующие тому, что вероятность РХ(С)(Х,1=с 06;с 1, можно принять равйыми Х, -му 40 элементу выборки случайного сигнала, сигнала, где 1 - целая часть от И-Ж.Для определения процентилей распределения используется метод сорти ровки бинарными вставками.Блок 5 определения типа распределения содержит последовательно соединенные регистр и дешифратор кода.Блок 6 определения параметров рас д пределения состоит из последовательно соединенных регистра и двух дешифра" торов. ЭБлок 7 памяти содержит К= г. 1, элементов памяти (групп ячеек памяти), где 1 - количество секций блокд 7 памяти, равное количеству типов распределений, предлагаемых для сопоставления с распределением исследуемого сигнала; а 1; - количество комбинацийпараметров 1-го типа распределения,Устройство работает следующим образом,Исследуемый входной случайный сигнал нормируется и центрируется усилителем 1Отнормированный и центрированный сигнал поступает на входы блока 2 вычисления моментов, блока 4вычисления процентилей и анализатора3 функции распределенияБлок 4 вычисления процентилей измеряет величии л лны Хс Хс, Хо з, которые определяютпараметры закона распределения опорной случайной величины блока 2 вычисления моментов и позволяет определ л9лить , 15 при заданном объеме вы 1борки с минимальной погрешностью.Определение параметров распределения исследуемого сигнала происходитследующим образом,Сигнал с выхода усилителя 1 поступает на вход АЦП 10, являющегося входом блока 4 вычисления процентилей.В исходный момент времени происходитначальная установка блока 4 вычисления процентилей, при которой Б принимает значение "0 (Я - порядковыйномер элемента выборки), х - значениеш ( - текущее значение номера разряда регистра 13, 16 Ыш - разрядностьрегистра 13), Р - значение Ч (Р - коэффициент перехода),3По тактовому сигналу, 1-й разрядрегистра 13 принимает значение "1",При этом на выходе регистра 13 появляется адрес Р-го элемента выборки,равный 10000, который через коммутатор 15 разрешает поступление Хр-гоэлемента выборки на вход элементасравнения 12, на другой вход которойпоступает последующий элемент выборкис АЦП 10. Если в результате сравнения(фиг.З, алгоритм работы блока вычисления процентилей) Хцп(Х, то на выходе элемента сравнения 12 остаетсянулевой потенциал, а при приходе натактовый вход регистра 13 следующеготаКтирующего сигнала -й разряд регистра 13 обнуляется, а (1-1)-й разрядпринимает значение "1". В противномслучае, если ХцпЭХ на выходе элемента сравнения формируется единичныйпотенциал, и при поступлении тактового сигнала ча вход регистра 13 (-1)-йразряд его принимает значение "1, а1283796 5 10 15 3540 45 50 55 После этого 1 принимает значение 1+1, а Р принимает значение р 2, (блок в алгоритме работы блока и вычисления процентилей). Вышеописанный цикл работы группы блоков (регистр 13, коммутатор 15, элемент сравнения 12, группа 11 регистров) повторяется шраз до тех пор, пока 1 не станет равно ш (фиг.3, алгоритм работы блока вычисления процентилей). При этом код, сформированный в регистре 13, является адресом регистра в группе регистров 11, в который необходимо занести Х. Для этого необходимо содержимое регистров группы 11, адреса которых меньше содержимого регистра 13, сдвинуть на один регистр влево (фиг.3, алгоритм работы блока вычисления процентилей) и Б принимает значение 8+1.Вышеописанный цикл формирования упорядоченного ряда элементов Х повторяется М раз, после чего в группе 11 регистров сформируется ряд со следующим расположением элементов выборки11 12 1"21 22 фф 2 Ч 7И где И - минимальный положительный11элемент;Н - максимальный положительный1 Кэлемент;И - максимальный отрицательныйэлемент;М - минимальный отрицательный29элемент.Расположение элементов в полученном ряду обусловлено тем, что отрицательные числа в двоичной системе представляются в дополнительном коде. ЛДля определения Х, необходимо окончательно упорядочить ряд, Для этого в группе 11 регистров происходит потактный сдвиг влево содержимого регистров до тех пор, пока крайний левый регистр не займет элемент выборки с единичным значением знакового разряда, что соответствует элементу М (блоки 12,13 алгоритма работы блока вычисления процентилей). После окончания сортировки, в И. ю.,д И 0,5, И с ячейках группы 11 регистров, где И вобъем выборки, находятся цифровые коды искомых процентиЛ Ллей Х 1, Хо,г, Х 2, поступающие с выходов указанных регистров на вход блока 6 определения параметров распределения,На вход блока 6 определения параметров распределения, поступают в цифровом виде оценки процентилей исследуемого распределения, Сигналы Л ЛХ Хо 12 записываются соответственно в Е 1 - с 1, 1(Ч+1) -К 1, (К+1)-р разряды регистра, где с - количество разрядов для представления процентилей в цифровом виде. Затем эта инфор" мация считывается и подается на второй дешифратор кода. В результате работы которого определяется код параметров распределения, соответствующии 1(у 1 ХоХ с 2Формула изобретения Устройство для параметрическойоценки закона распределения, содержащее усилитель, блок вычисления моментов, блок определения типа распределения, блок памяти, блок проверки согласия, синхронизатор, причем вход и первый выход усилителя являются информационным входом и выходом центри" рованного процесса устройства соответственно, второй выход усилителя соединен с информационными входами анализатора функции распределения и 30 блока вычисления моментов, выход которого соединен с входом блока определения типа распределения, выход которого соединен с входом адреса типа распределения блока памяти и является выходом кода типа распределения устройства, выход анализаторафункции распределения соединен с информационным входом блока проверкисогласия, первый и второй выходысинхронизатора соединены соответственно с входами разрешения считыванияблока памяти и блока проверки согласия, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности, в него введены блок вычисления процентилей и блок определения параметров распределения, содержащий регистр и два дешифратора, входы которых соединены с выходом регистра, выход первого дешифратора соединен с входом задания параметра опорной случайной величины блока вычисления моментов, выход второго дешифратора соединен с входом адреса параметров блока памяти н является выходом параметра распределения устройства, выход блока памяти соединен с входом задания границинтервалов анализатора функции распределения, третий, четвертый выходы12837 синхронизатора соединены соответст,венно с входом запуска анализатора функции распределения, входом разрешения считывания блока вычисления мо,ментов, выход блока проверки согласия 5 является выходом значения параметров качества аппроксимации устройства, блок вычисления процентилей содержит аналого-Цифровой преобразователь, группу из И (М - объем выборки, целое число) регистров, регистр, группу ,из ш (ш - разрядность регистров группы) триггеров, коммутатор, элемент сравнения и дешифратор, причем информационный вход аналого-цифрового пре образователя соединен с вторым выходом усилителя, а выход соединен с информационным входом регистров группы и первым входом элемента сравнения, второй вход которого соединен с выхо дом коммутатора, а выход Больше-рав 96 6;но" соединен с входом разрешениясдвига регистра и входами разрешениязаписи триггеров группы, выход регистра соединен с управляющим входомкоммутатора, входом дешифратора итактовыми входами триггеров группы,выходы которых соединены с соответствующими входами разрешения перезаписирегистров группы, выходы которых соединены с группой информационных входов коммутатора, выход дешифраторасоединен с входами разрешения считывания регистров группы, выходы К-гоК-еп(И б),- значение процентиля ,-го 1=епС(И 0,5) и Р-гоР==епС(И срЦ регистров группы соединены с входом регистра блока определения параметров распределения, тактовый вход регистра блока вычисленияпроцентилей соединен с пятым выходомсинхронизатора,1233796 Составитель В.Орловктор В.Ковтун Техред И,Потович Корректор М.Пожо Тираж сное Проектная, 4 Произво енно-полиграфическое предприятие, г. Ужго аказ 7444/49ВНИИПИ Госудапо делам113035, Москва,ственногозобретенийЖ, Рауш 70 Поомитета СССРи открытийкая наб., д,