Устройство для определения характеристик случайных процессов Советский патент 1986 года по МПК G06F17/18 

Изобретение относится к специали зированным средствам вычислительной техники и может найти применение пр определении статистшгеских характеристик сл5П1айных величин. Цель изобретения - повышение точ ности. На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство для определения характеристик случайных процессов содержит квадратор 1, усреднитель 2, элемент И 3, делитель А, сумматор З, блок 6 извлечения корня, одновиб ратор 7, счетчик 8, блок 9 извлечения корня, логарифматор 10, масштаб ный блок 11, сумматор 12, блок 13 сравнения, масштабный блок 14, элемент И 15, масштабный блок 16, делитель 17. Аппроксимирующее двухпараметрическое распределение Накагами имеет вид . сО(х).(-2-Гх -1 f in iA ехр{- Г(т) П (1) где а , m - параметры распределения Г(т) - гамма-гфункция. Устройство выполняет следующий алгоритм работы по определению па-. раметров распределения. По выборке из N независимых значений x(, N) определяют оценку соответствии с и выводят ее из устройства для использования .в аппроксимирующем рас пределении. По этой же выборке опре деляют среднее геометрическое квадратов выборочных значений Определяют значение выражения .(4) В связи с тем, что при хотя бы одном нулевом выборочном значении величина А обращается в ноль и вычисление (4) становится невозможным в устройстве предусмотрен.запрет на .обработку такой выборки. Определяют оценку m по выражению А - JL±:Li+lA333333 lniSI./A) 4 ln(n/A) и выводят ее из устройства для использования. Изложенный алгоритм реализуется в устройстве следующим собразом. Выборка из N независимых значений х последовательно поступает на вход квадратора и на вход одновибратоР 7. Возведенные в квадрат значения выборки с выхода квадратора 1 поступают на входы усреднителя 2 и масштабного блока 14. На каждый отсчет выборки одновибратор 7 запускается и выдает на выходе импульс. Импульсы поступают на вход счетчика 8, который считает их. Момент, когда счетчик 8 закончит счет N импульсов, соответствует моменту, когда в усреднителе 2, выполненном в виде нерекурсивного фильтра, работающего в режиме усреднения, окончательно сформирована Ji в соответствии с (2), а блок 14 закончит определение произведения квадратов всех членов выборки. В этот момент счетчик 8 выдает импульс, отпирающий по .входам элемент И 3 и элемент И 15. Через указанные элементы И соответственно из усреднителя 2 на один из входов делителя поступает -Я , а из блокэ 14 произведение поступает на вход блока 9 извлечения корня и на один из входов блока 13 сравнения, на второй вход которого подан нулевой потенциал. В случае равенства произведения нулю блок 13 сравнения выдает сигнал, запрещающий обработку данной выборки, действие которого сводится к сбросу блоков устройства в исходное состояние. Одновременно с выхода элемента И 3 значение Si выдается для использования в аппроксимирующем выражении. Второй блок 9 извлечения корня определяет А в соответствии с (3). Значение А из него поступает на второй вход делителя 4, в котором определяется величина и. /А. Значение последней поступает в логарифматор , 10, где в соответствии с (4) опре деляется In(Л/А). .Из логарифматора 10 эта величина поступает на входы блока 16 и блока 11. В последнем опоепеляется значение 1,333333 «xtn(9/A), которое поступает в сумматор 5 для определения суммы 1 + + 1,333333 InCsl/A). Из сумматора эта сумма поступает в блок 6 извлечения корня, где определяется У 1 + 1,3333331п(а/А). Последняя ве личина поступает в сумматор 12, где определяется сумма + l ,333333 х ху1п(/А). Эта сумма поступает на один из входов делителя 17. В блоке j,6 определяется произведение (Я./А), которое поступает на второй вход делителя 17. В последнем в соответствии с (5) завершается определение т Выход делителя 17 является выходом устройства, по которому найденное значение оценки m выводится для использования в аппроксимирующем выражении. Формула изобре те н и я Устройство для определения характеристик случайных процессов, содержащее усреднитель, первый элемент И, блок сравнения, первый делитель, первый сумматор, отличающееся тем, что, с целью повышения точностиJ в него введены квадратор, одновибратор, второй элемент И, масштабные блоки, логарифматор, блоки извлечения корня, второй сумматор, второй делитель, вход устройства соединен с входом квадратора и одновибратора, выход которого подклю 474 чен к счетному входу счетчика, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выход.квадратора подключен к вхоДУ первого масштабного блока и к входу усреднителя, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к входу делимого первого делителя, вход делителя первого делителя соединен с выходом первого блока извлечения корня, вход которого объединен с первым входом блока сравнения и подключен к выходу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого масштабного блока, выход первого делителя подключен к входу логарифматора, выход которого соединен с входами второго и третьего масштабных блоков, выход второго масштабного блока подключен к входупервого сумматора, выход которого соединен с входом второго блока извлечения корня, выход которого подключен к входу второго сумматора, выход которого соединен с входом делимого второго делителя, вход делителя второго делителя подключен к выходу третьего масштабного блока, выход второго делителя является выходом первого параметра распределения Накагами устройства, второй вход блока сравнения соединен с входом задания ноля устройства, выходы блока сравнения и первого делителя являются соответственно выходами Стоп и второго параметра распределения Накагами устройства.

Устройство для определения ха-4 рактеристик случайного процесса относится к спе1шалиэ1фованным вычислительным средствам для определения статистических характеристик случайных величин. Целью изобретения яв-, ляется расширение функциональных возможностей и повышение точности работы по сравнению с прототипом. Сущность предлагаемого изобретения заключается в определении по выборочным дан}1ым с помощью дополнитель . но введенных блоков двух параметров распределения Накагами, которое / обеспечивает наилучшее приближение к искомому распределению, включая промежуточные виды, не попадающие ни под одно TifflOBoe распределение. Предлагаемое устройство может быть использовано в устройствах для стаё тистической обработки при .любых видах научных исследований. 1 ил.